Question

18．向V mL含0.26mol HNO₃的硝酸溶液中加入3.2g Cu粉（HNO₃的还原产物只有NO₂和NO）．反应结束后，将所得溶液加水稀释至1000mL，测得c（NO₃^-）=0.2mol/L．则：
（1）稀释后的溶液中HNO₃的物质的量浓度为0.1mol/L．
（2）被还原的HNO₃得到电子的物质的量为0.1mol．
（3）生成NO气体的体积为448mL（标准状况）．

Answer 1

分析 （1）稀释后溶液中n（NO₃^-）=0.2mol/L×1L=0.2mol，则被还原的n（NO₃^-）=0.26mol-0.2mol=0.06mol，根据Cu原子守恒得n[Cu（NO₃）₂]=n（Cu）=$\frac{3.2g}{64g/mol}$=0.05mol，根据N原子守恒得稀释后溶液中c（HNO₃）=c（NO₃^-）-2c[Cu（NO₃）₂]；
（2）根据（1）知硝酸有剩余，则Cu完全反应，氧化还原反应中转移电子相等，根据Cu失去电子物质的量计算被还原硝酸得到电子物质的量；
（3）根据转移电子相等及被还原硝酸物质的量计算NO体积．

解答 解：（1）稀释后溶液中n（NO₃^-）=0.2mol/L×1L=0.2mol，则被还原的n（NO₃^-）=0.26mol-0.2mol=0.06mol，根据Cu原子守恒得n[Cu（NO₃）₂]=n（Cu）=$\frac{3.2g}{64g/mol}$=0.05mol，根据N原子守恒得稀释后溶液中c（HNO₃）=c（NO₃^-）-2c[Cu（NO₃）₂]=0.2mol/L-2×$\frac{0.05mol}{1L}$=0.1mol/L；
故答案为：0.1 mol/L；
（2）根据（1）知硝酸有剩余，则Cu完全反应，氧化还原反应中转移电子相等，所以Cu失电子物质的量等于被还原硝酸得电子的物质的量=0.05mol×2=0.1mol，故答案为：0.1 mol；
（3）根据（1）及N原子守恒知，被还原的n（NO₃^-）=n（HNO₃）=0.06mol，转移电子物质的量为0.1mol，设生成NO的物质的量是xmol，生成NO₂的物质的量是ymol，
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.06}\\{3x+y=0.1}\end{array}\right.$解得$\left\{\begin{array}{l}{x=0.02}\\{y=0.04}\end{array}\right.$，
所以V（NO）=0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448mL，
故答案为：448．

点评 本题考查氧化还原反应的有关计算，为高频考点，侧重考查学生分析计算能力，利用转移电子守恒、N原子守恒解答即可，难点是硝酸物质的量浓度计算，题目难度中等．