Question

9．將32g銅與140mL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11.2L．請回答：
（1）NO的體積為5.6L．
（2）待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液加入VmL a mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為$\frac{50+0.1aV}{14}$mol/L．
（3）欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO₃，至少需要30%的雙氧水57.8g．（保留1位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）n（Cu）=$\frac{32g}{64g/mol}$=0.5mol，氮氧化物的物質(zhì)的量=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，根據(jù)得失電子守恒計算二者的物質(zhì)的量；
（2）根據(jù)N原子守恒計算作氧化劑的硝酸的物質(zhì)的量，根據(jù)硝酸鈉的化學(xué)式計算起酸作用的硝酸，再根據(jù)物質(zhì)的量濃度公式計算硝酸的物質(zhì)的量濃度；
（3）欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO₃，至少需要30%的雙氧水．

解答 解：（1）n（Cu）=$\frac{32g}{64g/mol}$=0.5mol，氮氧化物的物質(zhì)的量=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，
設(shè)NO的物質(zhì)的量是xmol，NO₂的物質(zhì)的量是ymol，
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.5}\\{1.5x+0.5y=0.5}\end{array}\right.$解得$\left\{\begin{array}{l}{x=0.25}\\{y=0.25}\end{array}\right.$，則NO的體積為0.25×22.4=5.6L，
故答案為：5.6L；
（2）將銅離子完全轉(zhuǎn)化為硝酸鈉時，根據(jù)鈉原子守恒得n（NaOH）=n（NaNO₃）=0.001aVmol，根據(jù)硝酸根離子守恒得起酸作用的硝酸的物質(zhì)的量=0.001aVmol，根據(jù)N原子守恒作氧化劑的硝酸的物質(zhì)的量=0.5mol，所以硝酸的物質(zhì)的量濃度=$\frac{0.5mol+0.001aVmol}{0.14L}$=$\frac{50+0.1aV}{14}$mol/L，
故答案為：$\frac{50+0.1aV}{14}$；
（3）設(shè)需要30%的雙氧水mg，根據(jù)電子得失守恒，有：0.25×3+0.25×1=0.5×2=30%×$\frac{m}{34}$×2，解得：m=57.8，故答案為：57.8．

點評 本題以硝酸為載體考查了氧化還原反應(yīng)的計算，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子進行解答即可，注意守恒思想的運用，注意（2）中不能根據(jù)銅計算消耗硝酸的物質(zhì)的量，銅和硝酸反應(yīng)時，硝酸可能有剩余，為易錯點．