Question

一定量的金屬 Cu完全溶于適量濃硝酸中，收集到混合氣體（含NO、N₂O₄、NO₂）共0.9mol．將上述氣體平均分為兩份，一份與標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48LO₂混合后，用水吸收，無氣體剩余；另一份恰好能被500mL 1mol/L NaOH溶液完全吸收，生成含NaNO₃和NaNO₂的鹽溶液，則其中NaNO₃的物質(zhì)的量為（　�。�

• A、0.25mol
• B、0.2mol
• C、0.15mol
• D、0.1mol

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計算

專題：計算題

分析：一足量的Cu與一定量的濃HNO₃反應(yīng)得到硝酸銅溶液和NO₂、N₂O₄、NO的混合氣體，混合氣體0.45mol與4.48L O₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況）混合后通入水中，所有氣體恰好完全被水吸收生成硝酸，則Cu提供的電子物質(zhì)的量等于氧氣獲得電子的物質(zhì)的量，整個過程發(fā)生的反應(yīng)較復(fù)雜，但從氧化還原反應(yīng)電子得失的角度分析可以簡化為銅和氮間電子的轉(zhuǎn)移，銅和硝酸反應(yīng)銅還原硝酸生成氮氧化合物，在NaOH溶液中氮氧化合物又轉(zhuǎn)化成NaNO₃和NaNO₂，我們可以認(rèn)為銅將失去的電子給了硝酸在氫氧化鈉溶液中生成了NaNO₂，根據(jù)得失電子數(shù)目相等得到2n（Cu）=2n（NaNO₂），再根據(jù)鈉守恒計算硝酸鈉的物質(zhì)的量．

解答： 解：4.48LO₂的物質(zhì)的量為

4.48L

22.4L/mol

=0.2mol，NO₂、N₂O₄、NO的混合氣體0.45mol與4.48LO₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況）混合后通入水中，所有氣體恰好完全被水吸收生成硝酸，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，Cu提供的電子物質(zhì)的量等于氧氣獲得電子的物質(zhì)的量，故一半銅失去電子的物質(zhì)的量=0.2mol×4=0.8mol．
用終態(tài)分析法容易看出只有兩種元素的價態(tài)有變化，其一是Cu→Cu（NO₃）₂，Cu元素化合價由0價升高為+2價，每個Cu原子失2個電子；另一個是HNO₃→NaNO₂，N元素由+5價降低為+3價，每個N原子得2個電子，HNO₃到NaNO₂共得到電子0.8mol，根據(jù)得失電子數(shù)目相等得到2n（Cu）=2n（NaNO₂），故產(chǎn)物中NaNO₂的物質(zhì)的量為

0.8mol

2

=0.4mol，硝酸鈉的物質(zhì)的量為：0.5L×1mol/L-0.4mol=0.1mol，
故選D．

點(diǎn)評：本題考查氧化還原反應(yīng)的有關(guān)計算，難度中等，用終態(tài)分析法判斷失去的電子等于HNO₃到NaNO₂得到的電子是解題的關(guān)鍵．