Question

9．将3.2g铜粉与过量硝酸（amol/L，30mL），充分反应，硝酸的还原产物为NO₂和NO．反应后溶液中含H⁺为0.1mol，求：（1）此时溶液中所含NO₃^-的物质的量．
（2）生成的NO₂和NO的物质的量．（用含有a的数学式子表示）

Answer 1

分析 将3.2g即0.05mol铜粉与过量硝酸（amol/L，30mL），充分反应，硝酸的还原产物为NO₂和NO，反应后溶液中含H⁺为0.1mol，所以剩余硝酸是0.1mol，参加反应的硝酸表现氧化性和酸性，根据Cu元素守恒可以计算显示酸性的硝酸的量，做氧化剂的硝酸产物是NO₂和NO，根据元素守恒和电子守恒来计算即可．

解答 解：（1）将3.2g即0.05mol铜粉与过量硝酸（amol/L，30mL），充分反应，根据Cu元素守恒，生成硝酸铜是0.05mol，显示酸性的硝酸的量0.1mol，硝酸根离子为0.1mol，反应后溶液中含H⁺为0.1mol，所以剩余硝酸是0.1mol，此部分硝酸根离子是0.1mol，所以此时溶液中所含NO₃^-的物质的量是0.1mol+0.1mol=0.2mol，
答：此时溶液中所含NO₃^-的物质的量是0.2mol；
（2）3.2g即0.05mol铜粉失去电子的物质的量：0.05mol（2-0）=0.1mol，反应后溶液中含H⁺为0.1mol，所以剩余硝酸是0.1mol，消耗的硝酸是（0.03a-0.1）mol，设生成的NO₂和NO的物质的量分别是x、y，根据Cu元素守恒，生成硝酸铜是0.05mol，此部分硝酸根离子是0.1mol，剩余硝酸是0.1mol，根据N元素守恒：x+y+0.1=（0.03a-0.1）mol，根据电子守恒：0.1mol=x+3y，联立方程式，解得x=（0.045a-0.35）mol，y=0.015（10-a）mol，
答：生成的NO₂和NO的物质的量分别是：（0.045a-0.35）mol，0.015（10-a）mol．

点评 本题考查学生氧化还原反应中电子守恒在计算中的应用知识，属于综合知识的考查题，难度不大．