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．請回答：
（1）求NO和NO₂混合氣體的平均摩爾質(zhì)量
（2）待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液加入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為

 

mol/L．
（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

 

g．

Answer 1

考點(diǎn)：氧化還原反應(yīng)的計(jì)算,硝酸的化學(xué)性質(zhì)

專題：計(jì)算題,氮族元素

分析：（1）n（Cu）=

32.64g

64g/mol

=0.51mol，氮氧化物的物質(zhì)的量=

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol，根據(jù)得失電子守恒計(jì)算二者的物質(zhì)的量，再根據(jù)M=

m

n

計(jì)算其平均摩爾質(zhì)量；
（2）根據(jù)N原子守恒計(jì)算作氧化劑的硝酸的物質(zhì)的量，根據(jù)硝酸鈉的化學(xué)式計(jì)算起酸作用的硝酸，再根據(jù)物質(zhì)的量濃度公式計(jì)算硝酸的物質(zhì)的量濃度；
（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．

解答： 解：（1）n（Cu）=

32.64g

64g/mol

=0.51mol，氮氧化物的物質(zhì)的量=

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol，
設(shè)NO的物質(zhì)的量是xmol，NO₂的物質(zhì)的量是ymol，

x+y=0.5 1.5x+0.5y=0.51

解得

x=0.26 y=0.24

，則混合氣體的質(zhì)量=30g/mol×0.26mol+46g/mol×0.24mol=18.84g，M=

18.84g

0.5mol

=37.68g/mol，
答：NO和NO₂混合氣體的平均摩爾質(zhì)量是37.68g/mol；
（2）將銅離子完全轉(zhuǎn)化為硝酸鈉時，根據(jù)鈉原子守恒得n（NaOH）=n（NaNO₃）=0.001aVmol，根據(jù)硝酸根離子守恒得起酸作用的硝酸的物質(zhì)的量=0.001aVmol，根據(jù)N原子守恒作氧化劑的硝酸的物質(zhì)的量=0.5mol，所以硝酸的物質(zhì)的量濃度=

0.5mol+0.001aVmol

0.14L

=

50+0.1aV

14

mol/L，
故答案為：

50+0.1aV

14

；
（3）設(shè)需要30%的雙氧水mg，根據(jù)電子得失守恒，有：0.26×3+0.24×1=0.51×2=30%×

m

34

×2，解得：m=57.8，故答案為：57.8．

點(diǎn)評：本題以硝酸為載體考查了氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子進(jìn)行解答即可，注意守恒思想的運(yùn)用，注意（2）中不能根據(jù)銅計(jì)算消耗硝酸的物質(zhì)的量，銅和硝酸反應(yīng)時，硝酸可能有剩余，為易錯點(diǎn)．