Question

将32g铜与150mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO₂混合合气体在标准状况下的体积为11.2L．请计算：
（1）NO、NO₂的体积分别为多少升？
（2）待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部转化为沉淀，则原硝酸溶液的物质的量浓度为多少？（计算结果可以不化简）

Answer 1

考点：硝酸的化学性质

专题：

分析：（1）令NO和NO₂的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者体积及电子转移守恒列方程计算，再根据V=nV_m计算各自体积；
（2）加入氢氧化钠恰好使溶液中的Cu²⁺全部转化成沉淀，此时溶液中溶质为NaNO₃，根据钠离子守恒有：n（NaNO₃）=n（NaOH），由N原子守恒可知：n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO和NO₂），再根据c=

n

V

计算．

解答： 解：（1）32g铜的物质的量为

32g

64g/mol

=0.5mol，在反应中失去的电子的物质的量为2×0.5mol=1 mol，11.2L混合气体的物质的量为

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol
令NO和NO₂的物质的量分别为xmol、ymol，则：

x+y=0.5 3x+y=1

，
解得x=0.25、y=0.25，
NO的体积=0.25mol×22.4L/mol=5.6L
NO₂的体积=0.25mol×22.4L/mol=5.6L
答：NO的体积为5.6L，NO₂的体积为5.6L；
（2）加入氢氧化钠恰好使溶液中的Cu²⁺全部转化成沉淀，此时溶液中溶质为NaNO₃，根据钠离子守恒有：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，故硝酸的物质的量浓度=

(aV×10-3+0.5)mol

0.15L

=

(aV×10-3+0.5)

0.15

mol/L，
答：原硝酸溶液的浓度为

(aV×10-3+0.5)

0.15

mol/L．

点评：本题考查化学方程式计算，难度中等，注意利用守恒思想进行解答．