Question

將32g銅與150mL一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解，產(chǎn)生的NO和NO₂混合合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L．請計(jì)算：
（1）NO、NO₂的體積分別為多少升？
（2）待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液中加入V mL a mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化為沉淀，則原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為多少？（計(jì)算結(jié)果可以不化簡）

Answer 1

考點(diǎn)：硝酸的化學(xué)性質(zhì)

專題：

分析：（1）令NO和NO₂的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者體積及電子轉(zhuǎn)移守恒列方程計(jì)算，再根據(jù)V=nV_m計(jì)算各自體積；
（2）加入氫氧化鈉恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化成沉淀，此時溶液中溶質(zhì)為NaNO₃，根據(jù)鈉離子守恒有：n（NaNO₃）=n（NaOH），由N原子守恒可知：n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO和NO₂），再根據(jù)c=

n

V

計(jì)算．

解答： 解：（1）32g銅的物質(zhì)的量為

32g

64g/mol

=0.5mol，在反應(yīng)中失去的電子的物質(zhì)的量為2×0.5mol=1 mol，11.2L混合氣體的物質(zhì)的量為

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol
令NO和NO₂的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：

x+y=0.5 3x+y=1

，
解得x=0.25、y=0.25，
NO的體積=0.25mol×22.4L/mol=5.6L
NO₂的體積=0.25mol×22.4L/mol=5.6L
答：NO的體積為5.6L，NO₂的體積為5.6L；
（2）加入氫氧化鈉恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化成沉淀，此時溶液中溶質(zhì)為NaNO₃，根據(jù)鈉離子守恒有：n（NaNO₃）=n（NaOH）=V×10^-3L×amol/L=aV×10^-3 mol，由N原子守恒可知：n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO和NO₂）=aV×10^-3 mol+0.5mol=（aV×10^-3+0.5）mol，故硝酸的物質(zhì)的量濃度=

(aV×10-3+0.5)mol

0.15L

=

(aV×10-3+0.5)

0.15

mol/L，
答：原硝酸溶液的濃度為

(aV×10-3+0.5)

0.15

mol/L．

點(diǎn)評：本題考查化學(xué)方程式計(jì)算，難度中等，注意利用守恒思想進(jìn)行解答．