Question

现取19.2g Cu与200mL某浓度的浓HNO₃反应，当铜完全溶解后，收集到产生的NO和NO₂混合气体在标准状况下的体积共11.2L，则：
（1）写出发生反应的化学方程式

 

；
（2）NO的物质的量为

 

； mol，NO₂的物质的量为

 

mol；
（3）向溶液中加入500mL、3mol?L^-1NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部转化为沉淀，则原硝酸溶液的浓度为

 

mol?L^-1．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：（1）铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水；
（2）氮氧化物的物质的量=

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol，根据转移电子守恒计算二氧化氮和NO的物质的量；
（3）向溶液中加入NaOH溶液时，NaOH先和硝酸反应生成硝酸钠，当硝酸完全反应后，NaOH再和硝酸铜反应，当铜离子完全转化为沉淀时，溶液中的溶质是硝酸钠，根据原子守恒计算硝酸浓度．

解答： 解：（1）铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应方程式为Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，反应方程式为：3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+NO↑+4H₂O，
故答案为：Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+NO↑+4H₂O；
（2）设NO的物质的量为xmol，NO₂的物质的量为ymol，

x+y=0.5 3x+y= 19.2g 64g/mol ×2

解得

x=0.05 y=0.45

，
故答案为：0.05；0.45；
（3）向溶液中加入NaOH溶液时，NaOH先和硝酸反应生成硝酸钠，当硝酸完全反应后，NaOH再和硝酸铜反应，当铜离子完全转化为沉淀时，溶液中的溶质是硝酸钠，根据原子守恒得，n（HNO₃）=n（NaNO₃）=n（NaOH），则c（（HNO₃）=

3mol/L×0.5L

0.2L

=7.5mol/L；
硝酸中参加氧化还原反应的c（HNO₃）=

0.5mol

0.2L

=2.5mol/L，
所以原来溶液中硝酸浓度=（7.5+2.5）mol/L=10mol/L，
故答案为：10．

点评：本题考查了物质的量的有关计算，根据物质间的反应结合原子守恒进行计算，易错点是（3），注意：原来溶液中硝酸不仅包含最终生成硝酸钠的硝酸还包含生成氮氧化物的硝酸，很多同学往往漏掉发生氧化还原反应的硝酸而导致错误，为易错点．