Question

【题目】硬铝(因其主要成分,在此仅看作Al-Cu合金)常用于建筑装潢。1.18g某种硬铝恰好与10mL某浓度的硝酸完全反应,生成的混合气体(其中NO2与NO的体积比为2:1)再与448mL氧气(标准状况)混合,恰好能被水完全吸收。

① 计算该硝酸的物质的量浓度。

② 计算并确定此种硬铝的化学式。

Answer 1

【答案】（1）12.8mol/L；（2）Al2Cu

【解析】设Al和Cu的物质的量分别为x、y。

根据混合金属的质量可得方程：27x+64y=1.18

氧气得到的电子数为0.448L÷22.4Lmol-1×4=0.08mol，整个过程中混合金属失去的电子数等于氧气得到的电子数，所以有3x+2y=0.08

联合解上述两个方程可得x=0.02mol，y=0.01mol。

故合金中Al和Cu的物质的量之比为2:1，所以硬铝的化学式为Al2Cu。

设NO的物质的量为b，则NO2的物质的量为2b，NO、NO2失去的电子数等于O2得到的电子数，所以有3b+2b=0.08，解得b=0.016mol，所以生成的NO和NO2的物质的量之和为2b+b=3b=0.048mol ，故被还原的硝酸的物质的量为0.048mol，Al和Cu最后形成Al(NO3)3和Cu(NO3)2，起酸性的硝酸的物质的量为3x+2y=0.08mol。故总共消耗的硝酸的物质的量n=0.08mol +0.048mol =0.128mol，硝酸的物质的量浓度c=0.128mol/0.01L =12.8mol /L 。