Question

（8分）将32.64g铜与200mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的混合气体在标准状况下的体积为11.2L。请回答：

（1）NO的体积为        L，NO₂的体积为          L（各保留二位有效数字）。

（2）待产生的气体全部释放后，向溶液加入VmL amol/L的NaOH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           mol/L。

（3）欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO₃，至少需要30%的双氧水           g。

 

Answer 1

【答案】

（1）5.8    5.4   （2）    （3）57.8

【解析】(1)硝酸的还原产物一般是NO和NO₂，即混合气体是NO和NO₂，其物质的量是。32.64g铜是，共失去电子0.51mol×2＝1.02mol。根据得失电子守恒可知n(NO)×3＋n(NO₂)×1＝1.02mol，又因为n(NO)＋n(NO₂)＝0.5mol，所以n(NO)＝0.26mol，n(NO₂)＝0.24mol，其体积分别是0.26mol×22.4L/mol=5.8L，11.2L－5.8L＝5.4L。

（2）溶液中的Cu²⁺恰好全部转化成沉淀后，留在溶液中的就只有硝酸钠，根据钠原子守恒可知硝酸钠是0.001Vamol，再根据氮原子守恒可知，原硝酸的物质的量是（0.001Vamol＋0.5mol），所以原硝酸溶液的浓度为。

（3）若使NO和NO₂气体全部转化为硝酸钠，则相当于硝酸从铜中得到的电子又被双氧水得到。因为双氧水的还原产物是水，即1molH₂O₂在反应中得到2mol电子，所以根据得失电子守恒可知需要双氧水的物质的量是，其质量为0.51mol×34g/mol＝17.34g，因此需要30%的双氧水的质量是17.34g÷30％＝57.8g。