Question

將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解，產(chǎn)生的NO和NO₂混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L，請(qǐng)回答：
（1）NO的體積為

5.8

L，NO₂的體積為

5.4

L．
（2）將產(chǎn)生的氣體全全釋放后，向溶液中加入VmLamol?L^-1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化為沉淀，則原硝酸溶液的濃度為

aV×10-3+0.5

0.14

mol?L^-1．
（3）若銅與硝酸剛好反應(yīng)完全，則原硝酸溶液的濃度為

10.86

mol?L^-1．

Answer 1

分析：n（Cu）=

32.64g

64g/mol

=0.51mol，n（NO）+n（NO₂）=

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol，
（1）設(shè)NO的為xmol，NO₂的為ymol，因?yàn)殂~與硝酸的反應(yīng)是一個(gè)氧化還原反應(yīng)，根據(jù)題意及電子得失守恒列式計(jì)算；
（2）當(dāng)Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化成沉淀時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為NaNO₃，因此，根據(jù)氮元素守恒，HNO₃的物質(zhì)的量為n（Na⁺）+n（NO）+n（NO₂）；
（3）若銅與硝酸剛好反應(yīng)完全，反應(yīng)生成硝酸銅、NO和NO₂，根據(jù)N原子守恒計(jì)算．

解答：解：n（Cu）=

32.64g

64g/mol

=0.51mol，n（NO）+n（NO₂）=

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol，
（1）設(shè)NO的為xmol，NO₂的為ymol，
因?yàn)殂~與硝酸的反應(yīng)是一個(gè)氧化還原反應(yīng)，根據(jù)題意及電子得失守恒，有：

x+y=0.5 3x+y=0.51×2

，
解之得x=0.26，y=0.24，
則V（NO）=0.26mol×22.4L/mol≈5.8L，
V（NO₂）=0.24mol×22.4L/mol≈5.4L，
故答案為：5.8；5.4；
（2）當(dāng)Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化成沉淀時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為NaNO₃，因此，根據(jù)氮元素守恒，HNO₃的物質(zhì)的量為n（Na⁺）+n（NO）+n（NO₂），
n（Na⁺）=n（NaOH）=aV×10^-3mol，
n（NO）+n（NO₂）=0.5mol，
則原硝酸溶液的濃度為

aV×10-3mol+0.5mol

0.14L

=

aV×10-3+0.5

0.14

mol/L，
故答案為：

aV×10-3+0.5

0.14

；
（3）若銅與硝酸剛好反應(yīng)完全，反應(yīng)生成硝酸銅、NO和NO₂，
由N原子守恒可知：n（HNO₃）=2n（Cu（NO₃）₂）+n（NO）+n（NO₂）=0.51mol×2+0.5mol=1.52mol，
則原硝酸溶液的濃度為

1.52mol

0.14L

=10.86mol/L，
故答案為：10.86．

點(diǎn)評(píng)：本題以硝酸的性質(zhì)為載體考查了氧化還原反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算，本題計(jì)算量較大，所以計(jì)算時(shí)要認(rèn)真、仔細(xì)，否則容易出錯(cuò)；要注意反應(yīng)中部分硝酸參加氧化還原反應(yīng)，運(yùn)用原子守恒的解題方法較方便．