题目内容

20..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混合气体在标准状况下的体积为11.2L.请回答:
①待产生的气体全部释放后,向溶液加入VmL amol•L-1 NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为$\frac{50+0.1aV}{14}$mol/L.(用含V、a的式子表示)
②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H2O2的质量为17g.

分析 ①n(Cu)=$\frac{32g}{64g/mol}$=0.5mol,氮氧化物的物质的量=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol,根据N原子守恒计算作氧化剂的硝酸的物质的量,根据硝酸钠的化学式计算起酸作用的硝酸,再根据物质的量浓度公式计算硝酸的物质的量浓度;
②欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,结合得失电子守恒分析计算.

解答 解:①n(Cu)=$\frac{32g}{64g/mol}$=0.5mol,氮氧化物的物质的量=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol,将铜离子全部转化成沉淀时同时生成硝酸钠,根据钠原子守恒得n(NaOH)=n(NaNO3)=0.001aVmol,根据硝酸根离子守恒得起酸作用的硝酸的物质的量=0.001aVmol,根据N原子守恒作氧化剂的硝酸的物质的量=0.5mol,所以硝酸的物质的量浓度=$\frac{0.5mol+0.001aVmol}{0.14L}$=$\frac{50+0.1aV}{14}$mol/L,
故答案为:$\frac{50+0.1aV}{14}$mol/L;
②设需要双氧水mg,根据电子得失守恒,则双氧水得到的电子即铜失去的电子,所以有:0.5×2=$\frac{m}{34}$×2,解得:m=17,故答案为:17.

点评 本题以硝酸为载体考查了氧化还原反应的计算,根据氧化还原反应中得失电子进行解答即可,注意守恒思想的运用,注意①中不能根据铜计算消耗硝酸的物质的量,铜和硝酸反应时,硝酸可能有剩余,为易错点.

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