Question

18．将32g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO₂的混合气体标准状况下的体积为11.2L，请回答
（1）NO₂的体积为5.6．
（2）待产生的气体全部释放后，向溶液中加入VmL n mol•L^-1 的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的物质的量浓度为$\frac{nV+500}{140}$mol•L^-1．

Answer 1

分析 发生Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+NO₂↑+2H₂O、3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，n（Cu）=$\frac{32g}{64g/mol}$=0.5mol，混合气体物质的量为$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，结合电子、原子守恒计算．

解答 解：n（Cu）=$\frac{32g}{64g/mol}$=0.5mol，混合气体物质的量为$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，
（1）设NO和NO₂的物质的量分别为x、y，由电子、原子守恒可知，$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.5}\\{3x+y=0.5×2}\end{array}\right.$，解得x=0.25mol，y=0.25mol，
则标况下，NO的体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L，NO₂的体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L，
故答案为：5.6；
（2）恰好使溶液中的Cu²⁺全部转化成沉淀，由N原子守恒可知，原硝酸的物质的量为0.5mol+aV×10^-3mol，则原硝酸溶液的浓度为$\frac{0.5+aV×1{0}^{-3}}{0.14}$mol/L，
故答案为：$\frac{nV+500}{140}$．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握发生的氧化还原反应及电子、原子守恒为解答的关键，侧重守恒法计算及分析计算能力的综合考查，题目难度不大．