Question

將16g銅置于100 mL濃硝酸中，反應(yīng)過程中隨著硝酸濃度的降低，生成氣體的顏色由紅棕色逐漸變淡，充分反應(yīng)后，共收集到6.72 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）含兩種氮氧化物的混合氣體，且溶液中無固體剩余．向所得溶液中加入5mol/L NaOH溶液至沉淀完全，共消耗NaOH溶液180mL．計(jì)算：
（1）所得混合氣體的成分有

 

（填寫分子式）．
（2）將這些氣體與O₂混合后通入水中，若所有氣體完全被水吸收生成硝酸，則需要的O₂體積為

 

 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）．
（3）硝酸的物質(zhì)的量濃度是多少？（寫出計(jì)算過程）

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：（1）隨反應(yīng)進(jìn)行濃度變稀，濃硝酸變稀硝酸，銅與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮，和稀硝酸反應(yīng)生成一氧化氮；
（2）根據(jù)始態(tài)和終態(tài)分析，氣體與O₂混合后通入水中，若所有氣體完全被水吸收生成硝酸，實(shí)質(zhì)上就是銅失電子給氧氣，因?yàn)榈卦诜磻?yīng)前后都是+5價(jià)；
（3）溶液中加入NaOH溶液，最終生成NaNO₃ ，據(jù)N原子守恒解答．

解答： 解：（1）隨反應(yīng)進(jìn)行濃度變稀，濃硝酸變稀硝酸，銅與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮，和稀硝酸反應(yīng)生成一氧化氮，故答案為：NO、NO₂；
（2）根據(jù)始態(tài)和終態(tài)分析，氣體與O₂混合后通入水中，若所有氣體完全被水吸收生成硝酸，實(shí)質(zhì)上就是銅失電子給氧氣，因?yàn)榈卦诜磻?yīng)前后都是+5價(jià)，根據(jù)反應(yīng)：2Cu+O₂=2CuO，n（O₂）=

1

2

n（Cu）=2×0.25mol=0.5mol，所以v（O₂）=0.5mol×22.4L/mol=11.2L，故答案為：11.2；
（3）溶液中加入NaOH溶液，最終生成NaNO₃ ，據(jù)N原子守恒：100mLHNO₃的物質(zhì)的量為：

6.72

22.4

+5×0.18=1.2mol，所以硝酸的物質(zhì)的量濃度為：c（HNO₃）=

1.2mol

0.1L

=12mol．L^-1，答：硝酸的物質(zhì)的量濃度是12mol．L^-1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查金屬與濃度硝酸反應(yīng)的相關(guān)知識(shí)，學(xué)生要學(xué)會(huì)用始態(tài)和終態(tài)綜合分析來解決實(shí)際問題，有一定的難度．