Question

【題目】將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應，銅完全溶解產生的NO和NO2混合氣體在標準狀況下的體積為11.2L．請回答：
（1）NO的體積，NO2的體積？
（2）待產生的氣體全部釋放后，向溶液加入VmL a mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部轉化成沉淀，求原硝酸溶液的濃度？
（3）欲使銅與硝酸反應生成的氣體在NaOH溶液中全部轉化為NaNO3 ， 至少需要30%的雙氧水多少克？

Answer 1

【答案】
（1）解：32.64g銅的物質的量為 =0.51mol，在反應中失去的電子的物質的量為2×0.51mol=1.02mol，11.2L混合氣體的物質的量為 =0.5mol，令NO和NO2的物質的量分別為xmol、ymol，則： ，

解得x=0.26、y=0.24，

NO的體積=0.26mol×22.4L/mol=5.824L

NO2的體積=0.24mol×22.4L/mol=5.376L

答：NO的體積為5.824L，NO2的體積為5.376L

（2）解：將銅離子完全轉化為硝酸鈉時，根據鈉原子守恒得n（NaOH）=n（NaNO3）=0.001aVmol，根據硝酸根離子守恒得起酸作用的硝酸的物質的量=0.001aVmol，根據N原子守恒作氧化劑的硝酸的物質的量=0.5mol，所以硝酸的物質的量濃度= = mol/L，

答：原硝酸溶液的濃度 mol/L

（3）解：設需要30%的雙氧水mg，根據電子得失守恒，有：0.26×3+0.24×1=0.51×2=30%× ×2，解得：m=57.8，答：需要30%的雙氧水57.8克
【解析】（1）令NO和NO2的物質的量分別為xmol、ymol，根據二者體積及電子轉移守恒列方程計算，再根據V=nVm計算各自體積；（1）n（Cu）= =0.51mol，氮氧化物的物質的量= =0.5mol，根據得失電子守恒計算二者的物質的量，再根據M= 計算其平均摩爾質量；（2）根據N原子守恒計算作氧化劑的硝酸的物質的量，根據硝酸鈉的化學式計算起酸作用的硝酸，再根據物質的量濃度公式計算硝酸的物質的量濃度；（3）欲使銅與硝酸反應生成的氣體在NaOH溶液中全部轉化為NaNO3 ， 結合（1）根據得失電子守恒分析，或者硝酸鈉中的氮是+5價，所以銅失電子全部給銅來求解．