Question

9．將3.2g銅粉與過(guò)量硝酸（amol/L，30mL），充分反應(yīng)，硝酸的還原產(chǎn)物為NO₂和NO．反應(yīng)后溶液中含H⁺為0.1mol，求：（1）此時(shí)溶液中所含NO₃^-的物質(zhì)的量．
（2）生成的NO₂和NO的物質(zhì)的量．（用含有a的數(shù)學(xué)式子表示）

Answer 1

分析 將3.2g即0.05mol銅粉與過(guò)量硝酸（amol/L，30mL），充分反應(yīng)，硝酸的還原產(chǎn)物為NO₂和NO，反應(yīng)后溶液中含H⁺為0.1mol，所以剩余硝酸是0.1mol，參加反應(yīng)的硝酸表現(xiàn)氧化性和酸性，根據(jù)Cu元素守恒可以計(jì)算顯示酸性的硝酸的量，做氧化劑的硝酸產(chǎn)物是NO₂和NO，根據(jù)元素守恒和電子守恒來(lái)計(jì)算即可．

解答 解：（1）將3.2g即0.05mol銅粉與過(guò)量硝酸（amol/L，30mL），充分反應(yīng)，根據(jù)Cu元素守恒，生成硝酸銅是0.05mol，顯示酸性的硝酸的量0.1mol，硝酸根離子為0.1mol，反應(yīng)后溶液中含H⁺為0.1mol，所以剩余硝酸是0.1mol，此部分硝酸根離子是0.1mol，所以此時(shí)溶液中所含NO₃^-的物質(zhì)的量是0.1mol+0.1mol=0.2mol，
答：此時(shí)溶液中所含NO₃^-的物質(zhì)的量是0.2mol；
（2）3.2g即0.05mol銅粉失去電子的物質(zhì)的量：0.05mol（2-0）=0.1mol，反應(yīng)后溶液中含H⁺為0.1mol，所以剩余硝酸是0.1mol，消耗的硝酸是（0.03a-0.1）mol，設(shè)生成的NO₂和NO的物質(zhì)的量分別是x、y，根據(jù)Cu元素守恒，生成硝酸銅是0.05mol，此部分硝酸根離子是0.1mol，剩余硝酸是0.1mol，根據(jù)N元素守恒：x+y+0.1=（0.03a-0.1）mol，根據(jù)電子守恒：0.1mol=x+3y，聯(lián)立方程式，解得x=（0.045a-0.35）mol，y=0.015（10-a）mol，
答：生成的NO₂和NO的物質(zhì)的量分別是：（0.045a-0.35）mol，0.015（10-a）mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生氧化還原反應(yīng)中電子守恒在計(jì)算中的應(yīng)用知識(shí)，屬于綜合知識(shí)的考查題，難度不大．