Question

將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應，銅完全溶解產(chǎn)生的NO和NO₂混合氣體在標準狀況下的體積為11.2 L．請回答：
（1）簡要闡述上述產(chǎn)生混合氣體的理由（用化學方程式回答）？
（2）NO、NO₂的體積各為多少升？
（3）待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液加入450mL 2mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為多少？

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算

專題：計算題

分析：（1）銅與濃硝酸反應得到二氧化氮，隨反應進行濃硝酸變稀，銅與稀硝酸反應得到NO；
（2）令NO和NO₂的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者體積及電子轉(zhuǎn)移守恒列方程計算，再根據(jù)V=nV_m計算各自體積；
（3）加入氫氧化鈉恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化成沉淀，此時溶液中溶質(zhì)為NaNO₃，根據(jù)鈉離子守恒有：n（NaNO₃）=n（NaOH），由N原子守恒可知：n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO和NO₂），再根據(jù)c=

n

V

計算．

解答： 解：（1）銅與濃硝酸反應得到硝酸銅、二氧化氮與水，隨反應進行濃硝酸變稀，銅與稀硝酸反應生成硝酸銅、NO與水，反應方程式為：Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，3Cu+8HNO₃（�。�=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，故得到混合氣體，
答：Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，3Cu+8HNO₃（�。�=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O．
（2）32.64g銅的物質(zhì)的量為

32.64g

64g/mol

=0.51mol，在反應中失去的電子的物質(zhì)的量為2×0.51mol=1.02mol，11.2L混合氣體的物質(zhì)的量為

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol
令NO和NO₂的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：

x+y=0.5 3x+y=1.02

解得x=0.26、y=0.24，
NO的體積=0.26mol×22.4L/mol=5.824L
NO₂的體積=0.24mol×22.4L/mol=5.376L
答：NO的體積為5.824L，NO₂的體積為5.376L．
（3）加入氫氧化鈉恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化成沉淀，此時溶液中溶質(zhì)為NaNO₃，根據(jù)鈉離子守恒有：n（NaNO₃）=n（NaOH）=0.45L×2mol/L=0.9mol，由N原子守恒可知：n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO和NO₂）=0.9mol+0.5mol=1.4mol，故硝酸的物質(zhì)的量濃度=

1.4mol

0.14L

=10mol/L，
答：原硝酸溶液的濃度為10mol/L．

點評：本題考查化學方程式計算，難度中等，注意利用守恒思想進行解答．