Question

18．向V mL含0.26mol HNO₃的硝酸溶液中加入3.2g Cu粉（HNO₃的還原產物只有NO₂和NO）．反應結束后，將所得溶液加水稀釋至1000mL，測得c（NO₃^-）=0.2mol/L．則：
（1）稀釋后的溶液中HNO₃的物質的量濃度為0.1mol/L．
（2）被還原的HNO₃得到電子的物質的量為0.1mol．
（3）生成NO氣體的體積為448mL（標準狀況）．

Answer 1

分析 （1）稀釋后溶液中n（NO₃^-）=0.2mol/L×1L=0.2mol，則被還原的n（NO₃^-）=0.26mol-0.2mol=0.06mol，根據Cu原子守恒得n[Cu（NO₃）₂]=n（Cu）=$\frac{3.2g}{64g/mol}$=0.05mol，根據N原子守恒得稀釋后溶液中c（HNO₃）=c（NO₃^-）-2c[Cu（NO₃）₂]；
（2）根據（1）知硝酸有剩余，則Cu完全反應，氧化還原反應中轉移電子相等，根據Cu失去電子物質的量計算被還原硝酸得到電子物質的量；
（3）根據轉移電子相等及被還原硝酸物質的量計算NO體積．

解答 解：（1）稀釋后溶液中n（NO₃^-）=0.2mol/L×1L=0.2mol，則被還原的n（NO₃^-）=0.26mol-0.2mol=0.06mol，根據Cu原子守恒得n[Cu（NO₃）₂]=n（Cu）=$\frac{3.2g}{64g/mol}$=0.05mol，根據N原子守恒得稀釋后溶液中c（HNO₃）=c（NO₃^-）-2c[Cu（NO₃）₂]=0.2mol/L-2×$\frac{0.05mol}{1L}$=0.1mol/L；
故答案為：0.1 mol/L；
（2）根據（1）知硝酸有剩余，則Cu完全反應，氧化還原反應中轉移電子相等，所以Cu失電子物質的量等于被還原硝酸得電子的物質的量=0.05mol×2=0.1mol，故答案為：0.1 mol；
（3）根據（1）及N原子守恒知，被還原的n（NO₃^-）=n（HNO₃）=0.06mol，轉移電子物質的量為0.1mol，設生成NO的物質的量是xmol，生成NO₂的物質的量是ymol，
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.06}\\{3x+y=0.1}\end{array}\right.$解得$\left\{\begin{array}{l}{x=0.02}\\{y=0.04}\end{array}\right.$，
所以V（NO）=0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448mL，
故答案為：448．

點評 本題考查氧化還原反應的有關計算，為高頻考點，側重考查學生分析計算能力，利用轉移電子守恒、N原子守恒解答即可，難點是硝酸物質的量濃度計算，題目難度中等．