Question

1．將16g銅與100mL一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解，產(chǎn)生的NO和NO₂混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為5.6L．請回答：
（1）求混合氣體中NO₂和NO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120mL5mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化成沉淀，求原有硝酸的物質(zhì)的量濃度？

Answer 1

分析 （1）計算NO和NO₂混合氣體的物質(zhì)的量，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒及二者物質(zhì)的量之和列方程計算各自物質(zhì)的量，再根據(jù)V=nV_m計算；
（2）向溶液中加入NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化成沉淀，此時溶液中溶質(zhì)為NaNO₃，根據(jù)鈉離子守恒計算n（NaNO₃），再根據(jù)氮元素守恒計算n（HNO₃），進(jìn)而計算原硝酸的物質(zhì)的量濃度．

解答 解：（1）NO和NO₂混合氣體的物質(zhì)的量為$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol，Cu的物質(zhì)的量為$\frac{16g}{64g/mol}$=0.25mol，
設(shè)NO和NO₂的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒及二者物質(zhì)的量之和，則：
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.25}\\{3x+y=0.25×2}\end{array}\right.$
解得x=y=0.125mol
故V（NO）=V（NO₂）=0.125mol×22.4L/mol=2.8L，
答：混合氣體中NO₂和NO的體積分別是2.8L、2.8L；
（2）向溶液中加入NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化成沉淀，此時溶液中溶質(zhì)為NaNO₃，根據(jù)鈉離子守恒n（NaNO₃）=n（NaOH）=0.12L×5mol/L=0.6mol，根據(jù)氮元素守恒n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO和NO₂）=0.6mol+0.25mol=0.85mol，故原硝酸的物質(zhì)的量濃度為$\frac{0.85mol}{0.1L}$=8.5mol/L，
答：原硝酸的物質(zhì)的量濃度為8.5mol/L．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)反應(yīng)方程式及氧化還原反應(yīng)的計算，為高頻考點(diǎn)，注意根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒、原子守恒進(jìn)行解答，側(cè)重于分析與計算能力的考查，題目難度中等．