Question

【题目】19.2 g Cu加入到100 mL一定浓度的硝酸溶液中，假定两者恰好完全反应，同时产生标准状况下8.96 L NO和NO2的混合气体(忽略气体的溶解及转化)。求：

(1)混合气体中NO和NO2的体积比。_____________

(2)硝酸溶液的物质的量浓度。__________________

Answer 1

【答案】1∶3 10.0 mol/L

【解析】

(1)从氧化还原反应得失电子数目相等的角度计算；

(2)反应后溶液为硝酸铜，结合N元素守恒计算。

(1)设反应产生的NO2物质的量为xmol，NO物质的量为ymol，根据N原子守恒可得x+y==0.4mol，n(Cu)=19.2g÷64g/mol=0.3mol，Cu是+2价的金属，则根据电子守恒可得x+3y=2×0.3mol=0.6mol，解得：x=0.3mol，y=0.1mol，则n(NO)：n(NO2)=0.1mol：0.3mol=1：3。在同温同压下，气体的体积比等于气体的物质的量的比，所以V(NO)：V(NO2) =1：3；

(2)在反应中HNO3发生反应转化为Cu(NO3)2、NO2、NO，据N原子守恒：n(HNO3)=2n[Cu(NO3)2)+n(NO2)+n(NO)=2×0.3mol+0.3mol+0.1mol=1.0mol，所以硝酸的物质的量浓度c(HNO3)==10.0mol/L。