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）NO的體積為

 

L，NO₂的體積為

 

L．
（2）待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液加入VmLamol/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：化學(xué)方程式的有關(guān)計算

專題：計算題

分析：（1）令NO和NO₂的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者體積及電子轉(zhuǎn)移守恒列方程計算，再根據(jù)V=nV_m計算各自體積；
（2）加入氫氧化鈉恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化成沉淀，此時溶液中溶質(zhì)為NaNO₃，根據(jù)鈉離子守恒有：n（NaNO₃）=n（NaOH），由N原子守恒可知：n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO和NO₂），再根據(jù)c=

n

V

計算；（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，用30%的雙氧水氧化，雙氧水得到的電子等于NO、NO₂失去的電子，根據(jù)電子得失守恒計算；

解答： 解：（1）32.64g銅的物質(zhì)的量為n=

m

M

=

32.64g

64g/mol

=0.51mol，在反應(yīng)中失去的電子的物質(zhì)的量為2×0.51mol=1.02mol，11.2L混合氣體的物質(zhì)的量為n=

v

vm

=

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol
令NO和NO₂的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：

x+y=0.5 ; 3x+y=1.02

，
解得x=0.26、y=0.24，
NO的體積=0.26mol×22.4L/mol=5.824L
NO₂的體積=0.24mol×22.4L/mol=5.376L
故答案為：5.824；5.376；
（2）加入氫氧化鈉恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化成沉淀，此時溶液中溶質(zhì)為NaNO₃，根據(jù)鈉離子守恒有：n（NaNO₃）=n（NaOH）=V×10^-3L×amol/L=aV×10^-3 mol，由N原子守恒可知：n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO和NO₂）=aV×10^-3 mol+0.5mol=（aV×10^-3+0.5）mol，故硝酸的物質(zhì)的量濃度=

(aV×10-3+0.5)mol

0.14L

=

0.1aV+50

14

mol/L，
故答案為：

0.1aV+50

14

；
（3）用30%的雙氧水使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO₃，雙氧水得到的電子等于NO、NO₂失去的電子，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．

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