Question

将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO₂混合气体在标准状况下的体积为11.2L，请回答：
（1）NO的体积为

5.8

L，NO₂的体积为

5.4

L．
（2）将产生的气体全全释放后，向溶液中加入VmLamol?L^-1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部转化为沉淀，则原硝酸溶液的浓度为

aV×10-3+0.5

0.14

mol?L^-1．
（3）若铜与硝酸刚好反应完全，则原硝酸溶液的浓度为

10.86

mol?L^-1．

Answer 1

分析：n（Cu）=

32.64g

64g/mol

=0.51mol，n（NO）+n（NO₂）=

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol，
（1）设NO的为xmol，NO₂的为ymol，因为铜与硝酸的反应是一个氧化还原反应，根据题意及电子得失守恒列式计算；
（2）当Cu²⁺全部转化成沉淀时，溶液中的溶质为NaNO₃，因此，根据氮元素守恒，HNO₃的物质的量为n（Na⁺）+n（NO）+n（NO₂）；
（3）若铜与硝酸刚好反应完全，反应生成硝酸铜、NO和NO₂，根据N原子守恒计算．

解答：解：n（Cu）=

32.64g

64g/mol

=0.51mol，n（NO）+n（NO₂）=

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol，
（1）设NO的为xmol，NO₂的为ymol，
因为铜与硝酸的反应是一个氧化还原反应，根据题意及电子得失守恒，有：

x+y=0.5 3x+y=0.51×2

，
解之得x=0.26，y=0.24，
则V（NO）=0.26mol×22.4L/mol≈5.8L，
V（NO₂）=0.24mol×22.4L/mol≈5.4L，
故答案为：5.8；5.4；
（2）当Cu²⁺全部转化成沉淀时，溶液中的溶质为NaNO₃，因此，根据氮元素守恒，HNO₃的物质的量为n（Na⁺）+n（NO）+n（NO₂），
n（Na⁺）=n（NaOH）=aV×10^-3mol，
n（NO）+n（NO₂）=0.5mol，
则原硝酸溶液的浓度为

aV×10-3mol+0.5mol

0.14L

=

aV×10-3+0.5

0.14

mol/L，
故答案为：

aV×10-3+0.5

0.14

；
（3）若铜与硝酸刚好反应完全，反应生成硝酸铜、NO和NO₂，
由N原子守恒可知：n（HNO₃）=2n（Cu（NO₃）₂）+n（NO）+n（NO₂）=0.51mol×2+0.5mol=1.52mol，
则原硝酸溶液的浓度为

1.52mol

0.14L

=10.86mol/L，
故答案为：10.86．

点评：本题以硝酸的性质为载体考查了氧化还原反应的有关计算，本题计算量较大，所以计算时要认真、仔细，否则容易出错；要注意反应中部分硝酸参加氧化还原反应，运用原子守恒的解题方法较方便．