Question

9．將3.2g銅粉與過量硝酸（amol/L，30mL），充分反應，硝酸的還原產物為NO₂和NO．反應后溶液中含H⁺為0.1mol，求：（1）此時溶液中所含NO₃^-的物質的量．
（2）生成的NO₂和NO的物質的量．（用含有a的數學式子表示）

Answer 1

分析 將3.2g即0.05mol銅粉與過量硝酸（amol/L，30mL），充分反應，硝酸的還原產物為NO₂和NO，反應后溶液中含H⁺為0.1mol，所以剩余硝酸是0.1mol，參加反應的硝酸表現氧化性和酸性，根據Cu元素守恒可以計算顯示酸性的硝酸的量，做氧化劑的硝酸產物是NO₂和NO，根據元素守恒和電子守恒來計算即可．

解答 解：（1）將3.2g即0.05mol銅粉與過量硝酸（amol/L，30mL），充分反應，根據Cu元素守恒，生成硝酸銅是0.05mol，顯示酸性的硝酸的量0.1mol，硝酸根離子為0.1mol，反應后溶液中含H⁺為0.1mol，所以剩余硝酸是0.1mol，此部分硝酸根離子是0.1mol，所以此時溶液中所含NO₃^-的物質的量是0.1mol+0.1mol=0.2mol，
答：此時溶液中所含NO₃^-的物質的量是0.2mol；
（2）3.2g即0.05mol銅粉失去電子的物質的量：0.05mol（2-0）=0.1mol，反應后溶液中含H⁺為0.1mol，所以剩余硝酸是0.1mol，消耗的硝酸是（0.03a-0.1）mol，設生成的NO₂和NO的物質的量分別是x、y，根據Cu元素守恒，生成硝酸銅是0.05mol，此部分硝酸根離子是0.1mol，剩余硝酸是0.1mol，根據N元素守恒：x+y+0.1=（0.03a-0.1）mol，根據電子守恒：0.1mol=x+3y，聯(lián)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的物質的量分別是：（0.045a-0.35）mol，0.015（10-a）mol．

點評 本題考查學生氧化還原反應中電子守恒在計算中的應用知識，屬于綜合知識的考查題，難度不大．