Question

將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應，銅完全溶解，產生的NO和 NO₂混和氣體在標準狀況下的體積為11.2L，請回答：
（1）NO的體積為_________L，NO₂的體積為____________L；
（2）待產生的氣體全部釋放后，向溶液中加入VmLamol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為_________mol/l；
（3）欲使銅與硝酸反應生成的氣體在NaOH溶液中全部轉化為NaNO₃， 至少需要30％的雙氧水____________g。

Answer 1

（1）5.8  5.4   （2）(aV·10^-3 +0.5)/0.14   （3）57.8

解析試題分析：（1）32.64g銅的物質的量是
混合氣的物質的量是
設混合氣中NO和 NO₂的物質的量分別是x和y
則x+y=0.5mol
根據電子的得失守恒可知3x+y=0.51mol×2
解得x=0.26mol、y=0.24mol
所以混合氣中NO和 NO₂在標準狀況下的體積分別是
0.26mol×22.4L/mol=5.8L、0.24mol×22.4L/mol=5.4L
（2）當溶液中的Cu²⁺全部轉化成沉淀時，溶液中的溶質是硝酸鈉
根據鈉原子守恒可知，硝酸鈉的物質的量是0.1Vamol
因此根據氮原子守恒可知，原硝酸的物質的量是0.1Vamol+0.5mol
所以原硝酸溶液的濃度為
（3）混合氣中NO的物質的量是0.26mol，在反應中失去0.26mol×3=0.78mol
NO₂的物質的量是0.24mol，在反應中失去0.24mol×1=0.24mol
雙氧水在反應中得到2個電子，根據電子的得失守恒可知
需要雙氧水的物質的量是
其質量是0.51mol×34g/mol=17.34g
因此至少需要30％的雙氧水的質量是
考點：考查金屬銅和硝酸反應的有關計算
點評：該題也是化學計算中常見題型，重點是訓練學生在化學計算中如何利用好各種守恒法，例如質量守恒、原子守恒、電荷守恒以及電子的得失守恒等。該題如果采用常規(guī)計算，則費時費力，且不易得分。該題難度較大。