Question

2．将32.0g铜与100mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO₂的混合气体在标准状况下的体积为11.2L． 请回答：
（1）NO气体的体积为5.6L，NO₂气体的体积为5.6L．
（2）待产生的气体全部逸出后，向溶液中加入V mL a mol•L^-1NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为$\frac{0.001Va+0.5}{0.1}$mol/L mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）n（Cu）=$\frac{32.0g}{64g/mol}$=0.5mol，n（气体）=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，
设NO和NO₂的物质的量分别为x、y，结合原子、电子守恒可知，
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.5}\\{3x+y=0.5×2}\end{array}\right.$，解得x=y=0.25mol，再结合V=nVm计算；
（2）向反应后溶液中加入NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部转化成沉淀，此时溶液中溶质为NaNO₃，由钠离子守恒n（NaNO₃）=n（NaOH），根据氮原子守恒可知n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO₂+NO），再根据c=$\frac{n}{V}$计算．

解答 解：（1）n（Cu）=$\frac{32.0g}{64g/mol}$=0.5mol，n（气体）=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，
设NO和NO₂的物质的量分别为x、y，结合原子、电子守恒可知，
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.5}\\{3x+y=0.5×2}\end{array}\right.$，解得x=y=0.25mol；
故NO的体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L，
NO₂的体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L，
故答案为：5.6；5.6；
（2）向反应后溶液中加入NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部转化成沉淀，此时溶液中溶质为NaNO₃，由钠离子守恒n（NaNO₃）=n（NaOH）=V×10^-3L×amol/L根据氮原子守恒可知n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO₂、NO）=0.001Vamol+0.5mol=1mol，故原有硝酸的物质的量浓度为$\frac{0.001Va+0.5}{0.1}$mol/L，
故答案为：$\frac{0.001Va+0.5}{0.1}$mol/L．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握发生的反应及原子、电子守恒为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，题目难度不大．