Question

已知Cu和HNO₃可以發(fā)生如下反應(yīng)：Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O、3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
已知22.4g銅與140mL一定濃度的硝酸恰好完全反應(yīng)，產(chǎn)生的NO和NO₂混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L．試求：
（1）標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO和NO₂的體積分別是多少？
（2）待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液中加入2mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化為沉淀，所需NaOH溶液的體積是多少？

Answer 1

分析：（1）從氧化還原反應(yīng)得失電子數(shù)目相等的角度計(jì)算；
（2）根據(jù)反應(yīng)Cu²⁺+2OH^-=Cu（OH）₂↓恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化為沉淀時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為NaNO₃，利用元素守恒來計(jì)算；

解答：解：（1）設(shè)NO的體積為VL，NO₂的體積為（11.2-V）L．因?yàn)殂~與硝酸的反應(yīng)是一個(gè)氧化還原反應(yīng)，
根據(jù)題意及電子得失守恒，有：

22.4g

64g/mol

×2=

VL

22.4L/mol

×3+

(11.2-V)L

22.4L/mol

×1，
解得：V=2.24L．即NO的體積為2.24L，則NO₂的體積為11.2L-2.24L=8.96L，
答：標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO和NO₂的體積分別是2.24L、8.96L．
（2）當(dāng)Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化成沉淀時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為NaNO₃，因此，根據(jù)氮元素守恒，
HNO₃的物質(zhì)的量為：n（Na⁺）+n（NO）+n（NO₂）=（

22.4g

64g/mol

×2+

11.2L

22.4L/mol

），
n（Na⁺）=0.7mol，
n（NaOH）=n（Na⁺）=0.7mol，
V（NaOH）=

0.7mol

2mol/L

=0.35L，
答：所需NaOH溶液的體積是0.35L．

點(diǎn)評(píng)：本題考查硝酸的性質(zhì)以及化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算，題目難度中等，注意從電子守恒和質(zhì)量守恒的角度解答該題．