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的混合气体在标准状况下的体积为11.2L。
已知：Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O
3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
请回答：
（1）NO的体积为_____L，NO₂的体积为_____L。
（2）待产生的气体全部释放后，向溶液中加入VmLamol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部转化成沉淀，则原硝酸溶液中溶质的物质的量浓度为_____________________mol/L。
（3）欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO₃，至少需要30%的双氧水_____g。

Answer 1

（1）5.824L;5.376L。
（2）（aV?10^-3+0.5）/0.14mol?L^-1。
（3）m=57.8。
【试题分析】
（1）设NO的体积为VL，NO₂的体积为（11.2-V）L。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：32.64/64×2=V/22.4×3+（11.2-V）/22.4×1，解得：V=5.824。即NO的体积为5.824L，则NO₂的体积为5.376L。
（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）=（aV?10^-3+0.5）mol，故原硝酸溶液中溶质的物质的量浓度为（aV?10^-3+0.5）/0.14mol?L^-1。
（3）此问也是一个氧化还原反应问题，设需要30%的双氧水mg，根据电子得失守恒，有：5.824/22.4×3+5.376/22.4×1=32.64/64×2=30%×m/34×2，解得：m=57.8。