Question

向38.4g銅片中加入某濃度的硝酸150mL，在加熱條件下反應(yīng)，待銅片全部溶解后，收集到氣體22.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），求：
（1）NO、NO₂的體積各為多少？
（2）待反應(yīng)產(chǎn)生的氣體完全釋放后，向溶液中加入V ml a mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度是多少？
（3）欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO₃，至少需要30%的雙氧水多少克？

Answer 1

n（Cu）=

38.4g

64g/mol

=0.6mol，n（氣體）=

22.4L

22.4L/mol

=1mol，
（1）令混合氣體中NO和NO₂物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則

x+y=1 3x+y=0.6×2

，解得x=0.2，y=0.8，
則NO的體積為0.2mol×22.4mol/L=4.48L，NO₂的體積為0.8mol×22.4L/mol=17.92L，
答：NO、NO₂的體積各為4.48L、17.92L；
（2）向反應(yīng)后溶液中加入NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化成沉淀，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為NaNO₃，由鈉離子守恒n（NaNO₃）=n（NaOH）=V×0.001L×amol/L=Va×10^-3mol，根據(jù)氮原子守恒可知n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO₂+NO）=Va×10^-3mol+1mol，故原有硝酸的物質(zhì)的量濃度為

Va×10-3mol+1mol

0.15L

=

0.1Va+100

15

mol/L，
答：原硝酸溶液的濃度是

0.1Va+100

15

mol/L；
（3）設(shè)需過(guò)氧化氫xmol，由電子守恒可知0.6mol×2=xmol×2×（2-1），解得x=0.6mol，其質(zhì)量為0.6mol×34g/mol=20.4g，則需要30%的雙氧水為

20.4g

30%

=68g，
答：需要30%的雙氧水68g．