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

2个回答

  • 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=nVm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.