题目内容
将3.2g Cu溶于a mol/L过量的硝酸30mL中，假设硝酸的还原产物只有NO和NO2，反应结束后，将所得溶液加水稀释至1000mL，测得c（NO3-）为0.2mol/L．求：
（1）稀释后溶液中H+的物质的量浓度为 ．
（2）生成的气体中NO2的物质的量为 ，NO的物质的量为 ．（用含a的关系式表示）．
（3）用NaOH溶液吸收氮的氧化物是防止NOx污染的一种方法．原理为：
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O
若题中所述生成的混合气体能被NaOH溶液完全吸收，则a的取值范围为 ．
（1）稀释后溶液中H+的物质的量浓度为
（2）生成的气体中NO2的物质的量为
（3）用NaOH溶液吸收氮的氧化物是防止NOx污染的一种方法．原理为：
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O
若题中所述生成的混合气体能被NaOH溶液完全吸收，则a的取值范围为
考点：硝酸的化学性质,化学方程式的有关计算
专题：守恒法
分析：（1）n（Cu）=
=0.05mol，与硝酸反应生成Cu2+，加水稀释至1000mL，溶液中c（Cu2+）=
=0.05mol/L，结合电荷守恒可计算稀释后溶液的c（H+）；
（2）结合电子守恒和N元素守恒计算生成的气体中NO2和NO的物质的量；
（3）结合反应的方程式，根据N原子守恒及NO的物质的量列方程计算．
| 3.2g |
| 64g/mol |
| 0.05mol |
| 1L |
（2）结合电子守恒和N元素守恒计算生成的气体中NO2和NO的物质的量；
（3）结合反应的方程式，根据N原子守恒及NO的物质的量列方程计算．
解答：
解：（1）n（Cu）=
=0.05mol，与硝酸反应生成Cu2+，加水稀释至1000mL，溶液中c（Cu2+）=
=0.05mol/L，
根据溶液的电荷守恒可知溶液中存在2c（Cu2+）+c（H+）=c（NO3-），由于氢氧根离子浓度较小，可忽略不计，
则c（H+）=0.2moL/L-2×0.05mol/L=0.1mol/L，
故答案为：0.1 mol/L；
（2）设n（NO2）=xmol，n（NO）=ymol，
根据电子守恒，有x+3y=0.05×2，
根据N元素守恒，有x+y=0.03a-0.2，
解之得：x=（0.045a-0.35）mol，y=（0.15-0.015a）mol；
故答案为：（0.045a-0.35）mol；（0.15-0.015a）mol；
（3）如硝酸全部被还原为NO2，由转移电子数目相等可知生成的NO2物质的量为n（NO2）=2n（Cu）=2×0.05mol=0.1mol，则0.03a-0.2=0.1，a=10，
如生成NO和NO2，气体完全被吸收，则由反应2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O可知，应满足n（NO2）≥n（NO），
设二者物质的量相等，且都为xmol，则由转移电子数目相等可知x+3x=0.05×2，x=0.025，
此时0.03a-0.2=0.025×2，
a=
=8.3，
则a≥
，
应满足
≤a＜10（或8.3≤a＜10），
故答案为：
≤a＜10（或8.3≤a＜10）．
| 3.2g |
| 64g/mol |
| 0.05mol |
| 1L |
根据溶液的电荷守恒可知溶液中存在2c（Cu2+）+c（H+）=c（NO3-），由于氢氧根离子浓度较小，可忽略不计，
则c（H+）=0.2moL/L-2×0.05mol/L=0.1mol/L，
故答案为：0.1 mol/L；
（2）设n（NO2）=xmol，n（NO）=ymol，
根据电子守恒，有x+3y=0.05×2，
根据N元素守恒，有x+y=0.03a-0.2，
解之得：x=（0.045a-0.35）mol，y=（0.15-0.015a）mol；
故答案为：（0.045a-0.35）mol；（0.15-0.015a）mol；
（3）如硝酸全部被还原为NO2，由转移电子数目相等可知生成的NO2物质的量为n（NO2）=2n（Cu）=2×0.05mol=0.1mol，则0.03a-0.2=0.1，a=10，
如生成NO和NO2，气体完全被吸收，则由反应2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O可知，应满足n（NO2）≥n（NO），
设二者物质的量相等，且都为xmol，则由转移电子数目相等可知x+3x=0.05×2，x=0.025，
此时0.03a-0.2=0.025×2，
a=
| 25 |
| 3 |
则a≥
| 25 |
| 3 |
应满足
| 25 |
| 3 |
故答案为：
| 25 |
| 3 |
点评：本题考查混合物计算、根据方程式计算，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，为高频考点，判断气体完全吸收满足的条件是关键，属于字母型计算，增大计算难度，为易错题目，难度中等．
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