Question

4．將3.2gCu溶于amol/L過(guò)量的硝酸30mL中．假設(shè)硝酸的還原產(chǎn)物只有NO₂和NO，反應(yīng)結(jié)束后，將所得溶液加水稀釋至1000mL，測(cè)得c（NO₃^-）為0.2mol/L．求：
（1）稀釋后溶液中氫離子的物質(zhì)的量濃度為0.1 mol/L．
（2）生成的氣體中NO₂的物質(zhì)的量為（0.045a-0.35）mol，NO的物質(zhì)的量為（0.15-0.015a）mol（均用含a的關(guān)系式表示）．
（3）氮的氧化物與氨氣在一定條件下可以反應(yīng)生N₂和H₂O．若NO₂和NO的混合氣體的平均組成可以表示為NO_x，若相同狀況下1體積NH₃與$\frac{6}{7}$體積的NO_x剛好完全反應(yīng)，則x的值為1.75．

Answer 1

分析 （1）n（Cu）=$\frac{3.2g}{64g/mol}$=0.05mol，硝酸過(guò)量，Cu完全反應(yīng)，與硝酸反應(yīng)生成Cu²⁺，加水稀釋至1000mL，溶液中c（Cu²⁺）=$\frac{0.05mol}{1L}$=0.05mol/L，結(jié)合電荷守恒可計(jì)算稀釋后溶液的c（H⁺）；
（2）結(jié)合電子守恒和N元素守恒計(jì)算生成的氣體中NO₂和NO的物質(zhì)的量；
（3）NO₂和NO的混合氣體的平均組成可以表示為NO_x，則反應(yīng)表示為：3NO_x+2xNH₃=$\frac{3+2x}{2}$N₂+3xH₂O，據(jù)此計(jì)算．

解答 解：（1）n（Cu）=$\frac{3.2g}{64g/mol}$=0.05mol，硝酸過(guò)量，Cu完全反應(yīng)，與硝酸反應(yīng)生成Cu²⁺，加水稀釋至1000mL，溶液中c（Cu²⁺）=$\frac{0.05mol}{1L}$=0.05mol/L，根據(jù)溶液的電荷守恒：2c（Cu²⁺）+c（H⁺）=c（NO₃^-），則c（H⁺）=0.2moL/L-2×0.05mol/L=0.1mol/L，
故答案為：0.1 mol/L；
（2）設(shè)n（NO₂）=xmol，n（NO）=ymol，
根據(jù)電子守恒，有x+3y=0.05×2，
根據(jù)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；
故答案為：（0.045a-0.35）mol；（0.15-0.015a）mol；
（3）NO₂和NO的混合氣體的平均組成可以表示為NO_x，則反應(yīng)表示為：3NO_x+2xNH₃=$\frac{3+2x}{2}$N₂+3xH₂O，若相同狀況下1體積NH₃與$\frac{6}{7}$體積的NO_x剛好完全反應(yīng)，所以$\frac{2x}{3}=\frac{1}{\frac{6}{7}}$，解得x=1.75，故答案為：1.75．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物計(jì)算、根據(jù)方程式計(jì)算，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，屬于字母型計(jì)算，增大計(jì)算難度，為易錯(cuò)題目，注意利用守恒法計(jì)算解答，難度中等