Question

2．将3.20gCu溶于Bmol/L过量的硝酸溶液30.0mL中，假设硝酸的还原产物只有NO₂和NO，反应结束后，将所剩余溶液加水稀释至1000mL，测得c（NO₃^-）=0.200mol/L．
（1）试求稀释后溶液的c（H⁺）．
（2）求生成的气体中NO₂和NO的物质的量（可以含有B的代数式表示）．

Answer 1

分析 （1）依据溶液呈电中性，可得：c（NO₃^-）=c（H⁺）+2c（Cu²⁺），据此计算稀释溶液中c（H⁺）；
（2）根据电子转移守恒和N元素守恒，列方程计算生成的气体中NO₂和NO的物质的量．

解答 解：（1）n（Cu）=$\frac{3.2g}{64g/mol}$=0.05mol，与硝酸反应生成Cu²⁺，加水稀释至1000mL，溶液中c（Cu²⁺）=$\frac{0.05mol}{1L}$=0.05mol/L，
根据溶液的电荷守恒，可知：2c（Cu²⁺）+c（H⁺）=c（NO₃^-），则c（H⁺）=0.2moL/L-2×0.05mol/L=0.1mol/L，
答：稀释后溶液的c（H⁺）=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=0.03B-0.2，
联立①②解得：x=（0.045B-0.350），y=（0.150-0.015B）
答：NO₂为（0.045B-0.350）mol，NO为（0.150-0.015B）mol．

点评 本题考查混合物计算、根据方程式计算，注意利用守恒法进行解答，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，难度中等．