Question

（2013?寶雞二模）有9.7g Cu和Zn的合金與足量的稀HNO₃反應，還原產物只有NO氣體，其體積在標準狀況下為2.24L．將溶液稀釋為1L，測得溶液的pH=1，此時溶液中NO^-₃的濃度為（　　）

A．0.3mol/L

B．0.4mol/L

C．0.5mol/L

D．0.6mol/L

Answer 1

分析：令9.7gCu和Zn的合金中Cu和Zn的物質的量分別為xmol、ymol，根據合金質量，則64x+65y=9.7．合金與足量的稀HNO₃反應，還原產物只有NO氣體，其體積在標準狀況下為2.24L，物質的量為0.1mol，根據電子轉移守恒，則2x+2y=0.1×（5-2），聯立方程計算x、y的值．將溶液稀釋為1L，測得溶液的pH=1，可知硝酸有剩余，剩余硝酸為0.1mol/L×1L=0.1mol，根據Cu和Zn的物質的量計算溶液中硝酸銅、硝酸鋅的物質的量，溶液中n（NO^-₃）=n（NO^-₃）+2n[Cu（NO₃）₂]+2n[Zn（NO₃）₂]，據此計算NO^-₃物質的量濃度．

解答：解：令9.7gCu和Zn的合金中Cu和Zn的物質的量分別為xmol、ymol，
根據合金質量，則64x+65y=9.7．
合金與足量的稀HNO₃反應，還原產物只有NO氣體，其體積在標準狀況下為2.24L，物質的量為0.1mol，根據電子轉移守恒，則2x+2y=0.1×（5-2），
聯立方程，解得x=0.05，y=0.1．
將溶液稀釋為1L，測得溶液的pH=1，可知硝酸有剩余，剩余硝酸為0.1mol/L×1L=0.1mol，根據Cu和Zn的物質的量可知溶液中n[Cu（NO₃）₂]=0.05mol，n[Zn（NO₃）₂]=0.1mol，
所以溶液中n（NO^-₃）=n（NO^-₃）+2n[Cu（NO₃）₂]+2n[Zn（NO₃）₂]=0.1mol+2×0.05mol+2×0.1mol=0.4mol．
所以溶液中NO^-₃物質的量濃度為

0.4mol

1L

=0.4mol/L．
故選B．

點評：本題考查氧化還原反應的計算，難度中等，根據電子轉移守恒、元素守恒計算是關鍵，如根據方程式計算，相對比較麻煩．注意守恒思想在氧化還原反應計算中應用．