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混和气体在标准状况下的体积为11.2L，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，则原硝酸溶液的浓度为_________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

【答案】

（1）5.8  5.4   （2）(aV·10^-3 +0.5)/0.14   （3）57.8

【解析】

试题分析：（1）32.64g铜的物质的量是

混合气的物质的量是

设混合气中NO和 NO₂的物质的量分别是x和y

则x+y=0.5mol

根据电子的得失守恒可知3x+y=0.51mol×2

解得x=0.26mol、y=0.24mol

所以混合气中NO和 NO₂在标准状况下的体积分别是

0.26mol×22.4L/mol=5.8L、0.24mol×22.4L/mol=5.4L

（2）当溶液中的Cu²⁺全部转化成沉淀时，溶液中的溶质是硝酸钠

根据钠原子守恒可知，硝酸钠的物质的量是0.1Vamol

因此根据氮原子守恒可知，原硝酸的物质的量是0.1Vamol+0.5mol

所以原硝酸溶液的浓度为

（3）混合气中NO的物质的量是0.26mol，在反应中失去0.26mol×3=0.78mol

NO₂的物质的量是0.24mol，在反应中失去0.24mol×1=0.24mol

双氧水在反应中得到2个电子，根据电子的得失守恒可知

需要双氧水的物质的量是

其质量是0.51mol×34g/mol=17.34g

因此至少需要30％的双氧水的质量是

考点：考查金属铜和硝酸反应的有关计算

点评：该题也是化学计算中常见题型，重点是训练学生在化学计算中如何利用好各种守恒法，例如质量守恒、原子守恒、电荷守恒以及电子的得失守恒等。该题如果采用常规计算，则费时费力，且不易得分。该题难度较大。