Question

向V mL含0.26 mol HNO₃的硝酸溶液中加入3.2 g Cu粉，假设HNO₃的还原  
产物只有NO₂和NO。反应结束后，将所得溶液加水稀释至1000 mL，测得c(NO－3)=0.2mol/L。 计算：
（1）被还原的HNO₃得到的电子的物质的量；
（2）生成NO气体的体积为多少mL(标况)。

Answer 1

（1）0.1mol  （2）448ml

试题分析：（1）有关的反应式是：
3Cu+8HNO₃＝3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O、Cu+4HNO₃＝Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O
n(Cu)＝3.2/64="0.05" mol
设Cu完全反应，则生成Cu(NO₃)₂ 0.05 mol ，其中含NO₃^-0.1 mol ，所以HNO₃过量
被还原的HNO₃得到的电子的物质的量就是被氧化的铜失去的电子的物质的量
即 0.05×2="0.1mol"
设生成NO的物质的量为x，生成NO₂的物质的量为y
根据电子转移的守恒定律可知，被还原的HNO₃得到的电子的物质的量为
3x + y =" 0.1" mol
反应后生成气体NO₂和NO（即没有在溶液中）的氮的总量为
0.26mol - (0.2 mol·L^-1 × 1L) =0.06mol
即 x + y =" 0.06" mol
得3x + y =" 0.1" mol
组成的方程组解得x="0.02" mol
则生成NO气体在标况下的体积为0.02mol×22.4L/mol×1000ml/L =" 448ml"
点评：该题是基础性试题的考查，试题基础性强，侧重对基础知识的巩固与训练，有利于培养学生的逻辑推理能力，和规范答题能力。该题的关键是利用好守恒法，即原子守恒、质量守恒定律、电子的得失守恒。