Question

【题目】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）NO的体积，NO2的体积？
（2）待产生的气体全部释放后，向溶液加入VmL a mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀，求原硝酸溶液的浓度？
（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%的双氧水多少克？

Answer 1

【答案】
（1）解：32.64g铜的物质的量为 =0.51mol，在反应中失去的电子的物质的量为2×0.51mol=1.02mol，11.2L混合气体的物质的量为 =0.5mol，令NO和NO2的物质的量分别为xmol、ymol，则： ，

解得x=0.26、y=0.24，

NO的体积=0.26mol×22.4L/mol=5.824L

NO2的体积=0.24mol×22.4L/mol=5.376L

答：NO的体积为5.824L，NO2的体积为5.376L

（2）解：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= = mol/L，

答：原硝酸溶液的浓度 mol/L

（3）解：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%× ×2，解得：m=57.8，答：需要30%的双氧水57.8克
【解析】（1）令NO和NO2的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者体积及电子转移守恒列方程计算，再根据V=nVm计算各自体积；（1）n（Cu）= =0.51mol，氮氧化物的物质的量= =0.5mol，根据得失电子守恒计算二者的物质的量，再根据M= 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 ， 结合（1）根据得失电子守恒分析，或者硝酸钠中的氮是+5价，所以铜失电子全部给铜来求解．