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混合气体的体积为11.2L（标准状况），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VmL amol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部转化为沉淀，则原硝酸溶液的浓度为______mol/L。
（3）使铜与硝酸反应产生的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO₃，至少需要30%的双氧水_________g。

Answer 1

见分析

【试题分析】
解析：该题题干给出了铜与一定浓度的硝酸反应的情况，要求计算反应后各相关的量，综合性强，有一定难度。因此，抓住反应实质，利用氧化还原反应中得失电子守恒来建立等式，是突破题中难点的关键所在。
对问题（1），由于n（Cu）=32.64/64=0.51（mol），n（NO、NO₂）=11.2  / 22.4=0.5（mol），又知CuCu²⁺；HNO₃NO、HNO₃NO₂。若设NO的物质的量为xmol，则NO₂为（0.5-x）mol，根据电子守恒得：0.51×2=3x+（0.5-x）×1，则x=0.26，即n（NO）=0.26mol，n（NO₂）=0.24mol，所以，V（NO）=0.26×22.4=5.8（L），V（NO₂）=0.24×22.4=5.4（L）。
对问题（2），由题意知，反应中部分硝酸参加氧化还原反应，其物质的量为0.5mol，部分硝酸未参加氧化还原反应，其物质的量依下式计算：
2HNO₃~Cu²⁺~2OH^-
2      2
aV×10^-3    aV×10^-3
所以，原硝酸溶液的浓度为：c（HNO₃）=（aV×10^-3+0.5）/0.14（mol/L）。
对问题（3），由于NO和NO2混合气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO₃，则NON、NO₂N；H₂O₂2H₂O。故有0.26×3+0.24×1=2×x，则x=0.51mol。所以，需要30%的双氧水的质量为：0.51×34/30%=57.8（g）。