Question

将32g铜与150mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合合气体在标准状况下的体积为11.2L．请计算

Answer 1

解题思路：（1）令NO和NO₂的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者体积及电子转移守恒列方程计算，再根据V=nV_m计算各自体积；

（2）加入氢氧化钠恰好使溶液中的Cu²⁺全部转化成沉淀，此时溶液中溶质为NaNO₃，根据钠离子守恒有：n（NaNO₃）=n（NaOH），由N原子守恒可知：n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO和NO₂），再根据c=[n/V]计算．

（1）32g铜的物质的量为[32g/64g/mol]=0.5mol，在反应中失去的电子的物质的量为2×0.5mol=1 mol，11.2L混合气体的物质的量为[11.2L/22.4L/mol]=0.5mol

令NO和NO₂的物质的量分别为xmol、ymol，则：

x+y＝0.5

3x+y＝1，

解得x=0.25、y=0.25，

NO的体积=0.25mol×22.4L/mol=5.6L

NO₂的体积=0.25mol×22.4L/mol=5.6L

答：NO的体积为5.6L，NO₂的体积为5.6L；

（2）加入氢氧化钠恰好使溶液中的Cu²⁺全部转化成沉淀，此时溶液中溶质为NaNO₃，根据钠离子守恒有：n（NaNO₃）=n（NaOH）=V×10^-3L×amol/L=aV×10^-3mol，由N原子守恒可知：n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO和NO₂）=aV×10^-3mol+0.5mol=（aV×10^-3+0.5）mol，故硝酸的物质的量浓度=

(aV×10−3+0.5)mol

0.15L=

(aV×10−3+0.5)

0.15mol/L，

答：原硝酸溶液的浓度为

(aV×10−3+0.5)

0.15mol/L．

点评：

本题考点： 硝酸的化学性质．

考点点评： 本题考查化学方程式计算，难度中等，注意利用守恒思想进行解答．