Question

【题目】将一定质量由Cu和CuO组成的固体粉末加入到200 mL 11 mol/L的浓HNO3中，充分反应后，固体溶解完全，收集到NO、NO2混合气体8.96 L（标准状况）．若将该混合气体与4.48 L O2（标准状况）混合并通入到足量水中，恰好生成HNO3 ．
（1）NO的体积是 L，NO2的体积是 L（标准状况）．
（2）固体粉末中Cu单质的质量是 g．
（3）向浓HNO3反应后的溶液中加入4mol/L的NaOH溶液，当Cu2+恰好沉淀完时，需要NaOH溶液的体积是 L．

Answer 1

【答案】
（1）4.48；4.48
（2）25.6
（3）0.45
【解析】解：（1）n（NO+NO2）= =0.4mol，n（O2）= =0.2mol，Cu和浓硝酸反应生成NO2、和稀硝酸反应生成NO，CuO和硝酸反应生成硝酸铜和H2O，氮氧化物和氧气、水反应生成HNO3 ， 生成硝酸的反应中氧气得到的电子数等于硝酸生成氮氧化物得到的电子数，
设NO、NO2的物质的量分别是xmol、ymol，
根据转移电子守恒、N原子守恒得：
， ，
根据V=nVm得二者体积分别=0.2mol×22.4L/mol=4.48L，所以答案是：4.48；4.48；
（2）根据得失电子守恒，n（Cu）=2n（O2）=2×0.2mol=0.4mol，m（Cu）=64g/mol×0.4mol=25.6g，所以答案是：25.6；
（3）向反应后溶液中加入NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀，此时溶液中溶质为NaNO3 ， 由钠离子守恒n（NaNO3）=n（NaOH），根据氮原子守恒可知n（HNO3）=n（NaNO3）+n（NO2+NO），n（NaNO3）=n（HNO3）﹣n（NO2+NO）=11mol/L×0.2L﹣0.4mol=1.8mol，根据Na原子守恒得n（NaNO3）=n（NaOH）=1.8mol，V（NaOH）= = =0.45L，所以答案是：0.45．