Question

將32g銅與150mL一定濃度的硝酸反應，銅完全溶解，產生的NO和NO₂混合合氣體在標準狀況下的體積為11.2L．請計算：
（1）NO、NO₂的體積分別為多少升？
（2）待產生的氣體全部釋放后，向溶液中加入V mL a mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉化為沉淀，則原硝酸溶液的物質的量濃度為多少？（計算結果可以不化簡）

Answer 1

考點：硝酸的化學性質

專題：

分析：（1）令NO和NO₂的物質的量分別為xmol、ymol，根據二者體積及電子轉移守恒列方程計算，再根據V=nV_m計算各自體積；
（2）加入氫氧化鈉恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉化成沉淀，此時溶液中溶質為NaNO₃，根據鈉離子守恒有：n（NaNO₃）=n（NaOH），由N原子守恒可知：n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO和NO₂），再根據c=

n

V

計算．

解答： 解：（1）32g銅的物質的量為

32g

64g/mol

=0.5mol，在反應中失去的電子的物質的量為2×0.5mol=1 mol，11.2L混合氣體的物質的量為

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol
令NO和NO₂的物質的量分別為xmol、ymol，則：

x+y=0.5 3x+y=1

，
解得x=0.25、y=0.25，
NO的體積=0.25mol×22.4L/mol=5.6L
NO₂的體積=0.25mol×22.4L/mol=5.6L
答：NO的體積為5.6L，NO₂的體積為5.6L；
（2）加入氫氧化鈉恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉化成沉淀，此時溶液中溶質為NaNO₃，根據鈉離子守恒有：n（NaNO₃）=n（NaOH）=V×10^-3L×amol/L=aV×10^-3 mol，由N原子守恒可知：n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO和NO₂）=aV×10^-3 mol+0.5mol=（aV×10^-3+0.5）mol，故硝酸的物質的量濃度=

(aV×10-3+0.5)mol

0.15L

=

(aV×10-3+0.5)

0.15

mol/L，
答：原硝酸溶液的濃度為

(aV×10-3+0.5)

0.15

mol/L．

點評：本題考查化學方程式計算，難度中等，注意利用守恒思想進行解答．