Question

12．將64g銅與200mL一定濃度的硝酸反應，銅完全溶解后，收集到標況下的混合氣體體積為22.4L．將所得溶液加入5mol/L的NaOH溶液500ml，恰好將溶液中的Cu²⁺生成沉淀．（（寫出必要的計算過程及文字說明，無計算過程不得分））
（1）被還原的硝酸的物質的量為1mol
（2）生成的NO的體積為11.2L
（3）原硝酸的濃度為15mol/L．

Answer 1

分析 （1）由3Cu+8HNO₃（�。�=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O、Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，被還原的硝酸的物質的量等于氣體的物質的量；
（2）n（Cu）$\frac{64g}{64g/mol}$=1mol，n（混合氣體）=$\frac{22.4L}{22.4L/mol}$=1mol，設混合氣體中NO和NO₂的物質的量分別為x、y，結合原子守恒及電子守恒計算；
（3）由N原子守恒可知，原硝酸的物質的量為2n[Cu（NO₃）₂]+n（氣體），結合c=$\frac{n}{V}$計算．

解答 解：（1）n（混合氣體）=$\frac{22.4L}{22.4L/mol}$=1mol，被還原的硝酸的物質的量=氣體的物質的量=1mol，故答案為：1mol；
（2）n（Cu）$\frac{64g}{64g/mol}$=1mol，n（混合氣體）=$\frac{22.4L}{22.4L/mol}$=1mol，設混合氣體中NO和NO₂的物質的量分別為x、y，
由原子守恒及電子守恒可知，$\left\{\begin{array}{l}{x+y=1}\\{3x+y=1×2}\end{array}\right.$，解得x=0.5mol，y=0.5mol，生成的NO的體積為0.5mol×22.4/L=11.2L，故答案為：11.2L；
（3）由N原子守恒可知，原硝酸的物質的量為2n[Cu（NO₃）₂]+n（氣體）=1mol×2+1mol=3mol，原硝酸濃度c=$\frac{n}{V}$=$\frac{3mol}{0.2L}$=15mol/L，故答案為：15mol/L．

點評 本題考查氧化還原反應的計算，為高頻考點，把握發(fā)生的反應及電子守恒、原子守恒為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，題目難度不大．