Question

【題目】將32.0g銅與60.0mL一定濃度的硝酸發生如下反應：Cu＋4HNO3 = Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；3Cu＋8HNO3 = 3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。銅完全溶解產生的混合氣體體積為8.96L(標況)。請計算(各數據保留兩位有效數字)：

(1)NO的體積為______

(2)該混合氣體的平均摩爾質量約為______

(3)待產生的氣體全部釋放后，向溶液加入100mL 2.0mol/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______。

Answer 1

【答案】6.7L 34 g/mol 10mol/L

【解析】

(1)n(Cu)==0.5mol，n(NO+NO2)==0.4mol。

設NO的物質的量為x，則NO2的物質的量為0.4-x;

依據電子守恒，可得出如下關系式：3x+(0.4-x)×1=0.5mol×2，求出x后，即可求出NO的體積。

(2)求出NO、NO2的物質的量，再利用M=即可求出該混合氣體的平均摩爾質量。

(3)待產生的氣體全部釋放后，向溶液加入100mL 2.0mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部轉化成沉淀，此時溶質為NaNO3。從而得出表現出酸性的硝酸和剩余的硝酸的物質的量，再加上表現出強氧化性的硝酸的物質的量，即可求出原硝酸的物質的量，最后求出原硝酸溶液的濃度。

(1)n(Cu)==0.5mol，n(NO+NO2)==0.4mol。

設NO的物質的量為x，則NO2的物質的量為0.4-x;

依據電子守恒，可得出如下關系式：3x+(0.4-x)×1=0.5mol×2，x=0.3mol，

V(NO)=0.3mol×22.4L/mol=6.7L。答案為：6.7L；

(2)n(NO)=0.3mol，則n(NO2)=0.1mol，M==34。答案為：34 g/mol；

(3)n(酸性)+n(余)=n(NaOH)= 0.100mL×2.0mol/L=0.2mol，n(氧化性)=0.4mol，

n(總)=0.2mol+0.4mol=0.6mol，c(HNO3)==10mol/L。答案為：10mol/L。