Question

向V mL含0.26 mol HNO₃的硝酸溶液中加入3.2 g Cu粉，假設(shè)HNO₃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1000 mL，測(cè)得c(NO－3)=0.2mol/L。 計(jì)算：
（1）被還原的HNO₃得到的電子的物質(zhì)的量；
（2）生成NO氣體的體積為多少mL(標(biāo)況)。

Answer 1

（1）0.1mol  （2）448ml

試題分析：（1）有關(guān)的反應(yīng)式是：
3Cu+8HNO₃＝3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O、Cu+4HNO₃＝Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O
n(Cu)＝3.2/64="0.05" mol
設(shè)Cu完全反應(yīng)，則生成Cu(NO₃)₂ 0.05 mol ，其中含NO₃^-0.1 mol ，所以HNO₃過(guò)量
被還原的HNO₃得到的電子的物質(zhì)的量就是被氧化的銅失去的電子的物質(zhì)的量
即 0.05×2="0.1mol"
設(shè)生成NO的物質(zhì)的量為x，生成NO₂的物質(zhì)的量為y
根據(jù)電子轉(zhuǎn)移的守恒定律可知，被還原的HNO₃得到的電子的物質(zhì)的量為
3x + y =" 0.1" mol
反應(yīng)后生成氣體NO₂和NO（即沒(méi)有在溶液中）的氮的總量為
0.26mol - (0.2 mol·L^-1 × 1L) =0.06mol
即 x + y =" 0.06" mol
得3x + y =" 0.1" mol
組成的方程組解得x="0.02" mol
則生成NO氣體在標(biāo)況下的體積為0.02mol×22.4L/mol×1000ml/L =" 448ml"
點(diǎn)評(píng)：該題是基礎(chǔ)性試題的考查，試題基礎(chǔ)性強(qiáng)，側(cè)重對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固與訓(xùn)練，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力，和規(guī)范答題能力。該題的關(guān)鍵是利用好守恒法，即原子守恒、質(zhì)量守恒定律、電子的得失守恒。