Question

2．將3.20gCu溶于Bmol/L過量的硝酸溶液30.0mL中，假設硝酸的還原產物只有NO₂和NO，反應結束后，將所剩余溶液加水稀釋至1000mL，測得c（NO₃^-）=0.200mol/L．
（1）試求稀釋后溶液的c（H⁺）．
（2）求生成的氣體中NO₂和NO的物質的量（可以含有B的代數式表示）．

Answer 1

分析 （1）依據溶液呈電中性，可得：c（NO₃^-）=c（H⁺）+2c（Cu²⁺），據此計算稀釋溶液中c（H⁺）；
（2）根據電子轉移守恒和N元素守恒，列方程計算生成的氣體中NO₂和NO的物質的量．

解答 解：（1）n（Cu）=$\frac{3.2g}{64g/mol}$=0.05mol，與硝酸反應生成Cu²⁺，加水稀釋至1000mL，溶液中c（Cu²⁺）=$\frac{0.05mol}{1L}$=0.05mol/L，
根據溶液的電荷守恒，可知：2c（Cu²⁺）+c（H⁺）=c（NO₃^-），則c（H⁺）=0.2moL/L-2×0.05mol/L=0.1mol/L，
答：稀釋后溶液的c（H⁺）=0.1 mol/L；
（2）設n（NO₂）=xmol，n（NO）=ymol，
根據電子守恒，有x+3y=0.05×2，
根據N元素守恒，有x+y=0.03B-0.2，
聯立①②解得：x=（0.045B-0.350），y=（0.150-0.015B）
答：NO₂為（0.045B-0.350）mol，NO為（0.150-0.015B）mol．

點評 本題考查混合物計算、根據方程式計算，注意利用守恒法進行解答，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，難度中等．