Question

2．將32.0g銅與100mL一定濃度的硝酸反應，銅完全溶解，產生的NO和NO₂的混合氣體在標準狀況下的體積為11.2L． 請回答：
（1）NO氣體的體積為5.6L，NO₂氣體的體積為5.6L．
（2）待產生的氣體全部逸出后，向溶液中加入V mL a mol•L^-1NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為$\frac{0.001Va+0.5}{0.1}$mol/L mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）n（Cu）=$\frac{32.0g}{64g/mol}$=0.5mol，n（氣體）=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，
設NO和NO₂的物質的量分別為x、y，結合原子、電子守恒可知，
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.5}\\{3x+y=0.5×2}\end{array}\right.$，解得x=y=0.25mol，再結合V=nVm計算；
（2）向反應后溶液中加入NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉化成沉淀，此時溶液中溶質為NaNO₃，由鈉離子守恒n（NaNO₃）=n（NaOH），根據氮原子守恒可知n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO₂+NO），再根據c=$\frac{n}{V}$計算．

解答 解：（1）n（Cu）=$\frac{32.0g}{64g/mol}$=0.5mol，n（氣體）=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，
設NO和NO₂的物質的量分別為x、y，結合原子、電子守恒可知，
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.5}\\{3x+y=0.5×2}\end{array}\right.$，解得x=y=0.25mol；
故NO的體積為0.25mol×22.4L/mol=5.6L，
NO₂的體積為0.25mol×22.4L/mol=5.6L，
故答案為：5.6；5.6；
（2）向反應后溶液中加入NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉化成沉淀，此時溶液中溶質為NaNO₃，由鈉離子守恒n（NaNO₃）=n（NaOH）=V×10^-3L×amol/L根據氮原子守恒可知n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO₂、NO）=0.001Vamol+0.5mol=1mol，故原有硝酸的物質的量濃度為$\frac{0.001Va+0.5}{0.1}$mol/L，
故答案為：$\frac{0.001Va+0.5}{0.1}$mol/L．

點評 本題考查氧化還原反應的計算，為高頻考點，把握發(fā)生的反應及原子、電子守恒為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，題目難度不大．