Question

【題目】將一定質(zhì)量的銅片加入到20 mL某濃度的濃硝酸中，充分反應(yīng)后，銅片全部溶解，并收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的混合氣體共896mL(假設(shè)[體中只有NO和NO2)。向反應(yīng)后所得溶液中逐滴滴加lmol/L的NaOH溶液，產(chǎn)生沉淀質(zhì)量與加入NaOH溶液體積(單位: mL)的關(guān)系如圖所示�；卮鹣铝袉�(wèn)題:

(1)B點(diǎn)所表示溶液中只含一種溶質(zhì)，該物質(zhì)是______(填化學(xué)式)。

(2)收集的氣體中，NO2的物質(zhì)的量為_______mol。

(3)原濃硝酸的濃度為_______mol/L。

(4)欲使銅與硝酸產(chǎn)生的混合氣體在氫氧化鈉溶液中全部轉(zhuǎn)化為硝酸鈉，至少需要30%的雙氧水______g(保留兩位有效數(shù)字)。

Answer 1

【答案】 NaNO3 0.01 15 5.7

【解析】分析：銅與硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、NO、NO2和H2O，向反應(yīng)后所得溶液中逐滴滴加lmol/L的NaOH溶液，根據(jù)圖像可知開(kāi)始階段沒(méi)有沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明硝酸過(guò)量，0～160mL氫氧化鈉用來(lái)中和過(guò)量的硝酸；160～260mL氫氧化鈉用來(lái)沉淀銅離子，據(jù)此解答。

詳解：(1)B點(diǎn)時(shí)沉淀質(zhì)量不再發(fā)生變化，因此溶液中的溶質(zhì)是硝酸鈉，化學(xué)式為NaNO3；

(2)沉淀銅離子消耗氫氧化鈉是260mL－160mL＝100mL，物質(zhì)的量是0.1mol，根據(jù)電荷守恒可知銅失去電子的物質(zhì)的量就是消耗的氫氧根離子的物質(zhì)的量，為0.1mol。設(shè)收集的氣體中NO和NO2的物質(zhì)的量分別是xmol、ymol，則根據(jù)電子得失守恒和原子守恒可知x+y＝0.896÷22.4＝0.04，3x+y＝0.1，解得x＝0.03、y＝0.01，即NO2的物質(zhì)的量為0.01mol。

(3)銅的物質(zhì)的量是0.1mol÷2＝0.05mol，生成硝酸銅是0.05mol。剩余硝酸的物質(zhì)的量是0.16L×1mol/L＝0.16mol，則根據(jù)氮原子守恒可知原濃硝酸的物質(zhì)的量是0.16mol+0.05mol×2+0.04mol＝0.3mol，則濃度為0.3mol÷0.02L＝15mol/L。

(4)欲使銅與硝酸產(chǎn)生的混合氣體在氫氧化鈉溶液中全部轉(zhuǎn)化為硝酸鈉，根據(jù)電子得失守恒可知雙氧水得到的電子的物質(zhì)的量就是金屬銅失去電子的物質(zhì)的量，為0.1mol，1mol雙氧水得到2mol電子，則需要雙氧水是0.05mol，因此至少需要30%的雙氧水的質(zhì)量是。