Question

将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO₂混合气体在标准状况下的体积为11.2L．请回答：
（1）求NO和NO₂混合气体的平均摩尔质量
（2）待产生的气体全部释放后，向溶液加入V mL a mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为

 

mol/L．
（3）欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO₃，至少需要30%的双氧水

 

g．

Answer 1

考点：氧化还原反应的计算,硝酸的化学性质

专题：计算题,氮族元素

分析：（1）n（Cu）=

32.64g

64g/mol

=0.51mol，氮氧化物的物质的量=

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol，根据得失电子守恒计算二者的物质的量，再根据M=

m

n

计算其平均摩尔质量；
（2）根据N原子守恒计算作氧化剂的硝酸的物质的量，根据硝酸钠的化学式计算起酸作用的硝酸，再根据物质的量浓度公式计算硝酸的物质的量浓度；
（3）欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO₃，至少需要30%的双氧水．

解答： 解：（1）n（Cu）=

32.64g

64g/mol

=0.51mol，氮氧化物的物质的量=

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol，
设NO的物质的量是xmol，NO₂的物质的量是ymol，

x+y=0.5 1.5x+0.5y=0.51

解得

x=0.26 y=0.24

，则混合气体的质量=30g/mol×0.26mol+46g/mol×0.24mol=18.84g，M=

18.84g

0.5mol

=37.68g/mol，
答：NO和NO₂混合气体的平均摩尔质量是37.68g/mol；
（2）将铜离子完全转化为硝酸钠时，根据钠原子守恒得n（NaOH）=n（NaNO₃）=0.001aVmol，根据硝酸根离子守恒得起酸作用的硝酸的物质的量=0.001aVmol，根据N原子守恒作氧化剂的硝酸的物质的量=0.5mol，所以硝酸的物质的量浓度=

0.5mol+0.001aVmol

0.14L

=

50+0.1aV

14

mol/L，
故答案为：

50+0.1aV

14

；
（3）设需要30%的双氧水mg，根据电子得失守恒，有：0.26×3+0.24×1=0.51×2=30%×

m

34

×2，解得：m=57.8，故答案为：57.8．

点评：本题以硝酸为载体考查了氧化还原反应的计算，根据氧化还原反应中得失电子进行解答即可，注意守恒思想的运用，注意（2）中不能根据铜计算消耗硝酸的物质的量，铜和硝酸反应时，硝酸可能有剩余，为易错点．