Question

【題目】將3.84 g的銅加入100 mL H2SO4和HNO3混合液中，銅全部溶解并放出無色氣體。向溶液中加入2.70 g鋁粉，充分反應后過濾，得到溶液X、濾渣Y和氣體Z，氣體Z遇空氣不變色，在標準狀況下的體積為672 mL。下列說法正確的是

A. 溶解鋁粉的質量為0.54 g

B. 濾渣Y中可能只含有Cu

C. 原混合液中的c(H2SO4):c(HNO3)＝9:4

D. 若向溶液X中加入100 mL 2.0 mol·L－1氫氧化鈉溶液，充分反應，所得沉淀為4.68 g

Answer 1

【答案】C

【解析】

根據已知條件可知，n(Cu)= =0.06mol，銅與 H2SO4和HNO3混合液反應的離子反應方程式為：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，消耗n(NO3-)=n(HNO3)=0.04mol，再向該溶液中加入金屬鋁2.70g計算得到n(Al)=，充分反應后過濾，得到溶液X、濾渣Y和氣體Z，氣體Z遇空氣不變色，說明該氣體是H2，在標準狀況下的體積為672 mL，即n(H2)=0.03mol，發(fā)生離子反應為：2Al+6H+=2Al3++3H2↑，2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu，可得到生成氫氣消耗金屬鋁0.02mol，置換反應消耗金屬鋁0.04mol，所以金屬鋁有剩余，則濾渣的成分含有金屬鋁和銅，

A.根據上述分析可知，一共消耗金屬鋁的物質的量為：0.02mol+0.04mol=0.06mol，即消耗鋁的質量為：0.06mol×27g/mol=1.62g，故A錯誤；

B.由分析可知，鋁粉有剩余，且置換反應有銅生成，所以濾渣含有鋁和銅，故B錯誤；

C. 根據已知條件可知，n(Cu)= =0.06mol，銅與 H2SO4和HNO3混合液反應的離子反應方程式為：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，消耗n(NO3-)=n(HNO3)=0.04mol，c(HNO3)===0.4mol/L，反應前后n(SO42-)不變，其中生成n(Al3+)=0.06mol，即n(SO42-)= n(Al3+)=0.09mol，所以c(H2SO4)=0.9mol/L，則原混合液中的c(H2SO4):c(HNO3)＝9:4，故C正確；

D.根據上述分析可知X溶液是硫酸鋁溶液，且溶液中Al3+的物質的量為0.06mol，滴加氫氧化鈉的物質的量為： 2.0 mol·L－1×0.1L=0.2mol，氫氧化鈉過量，發(fā)生的離子反應方程式為：Al3++3OH-=Al(OH)3↓, Al(OH)3+OH-=Al3++2H2O，剩余Al(OH)30.04mol，即剩余沉淀3.12g，故D錯誤，

故選C。