Question

18．將32.64g銅與140mL-定濃度的硝酸反應(yīng)．銅完全溶解產(chǎn)生的NO和N0₂混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L，請計(jì)算并寫出計(jì)算過程：
（1）轉(zhuǎn)移電子的個(gè)數(shù)．
（2）N0和N0₂的體積．
（3）待產(chǎn)生的氣體全部釋放后．向溶液中加入vmLamol•L^-1的NaOH溶液．恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化為沉淀．則原硝酸溶液的濃度．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意計(jì)算32.64g銅的物質(zhì)的量，在反應(yīng)中Cu失去的電子的物質(zhì)的量即為轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量；
（2）令NO和NO₂的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者體積及電子轉(zhuǎn)移守恒列方程計(jì)算，再根據(jù)V=nV_m計(jì)算各自體積；
（3）加入氫氧化鈉恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化成沉淀，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為NaNO₃，根據(jù)鈉離子守恒有：n（NaNO₃）=n（NaOH），由N原子守恒可知：n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO和NO₂），再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算．

解答 解：（1）32.64g銅的物質(zhì)的量為$\frac{32.64g}{64g/mol}$=0.51mol，在反應(yīng)中失去的電子的物質(zhì)的量為2×0.51mol=1.02mol，所以轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是1.02mol，數(shù)目是1.02mol×6.02×10²³=6.1404×10²³，答：轉(zhuǎn)移電子的個(gè)數(shù)6.1404×10²³；
（2）32.64g銅的物質(zhì)的量為$\frac{32.64g}{64g/mol}$=0.51mol，在反應(yīng)中失去的電子的物質(zhì)的量為2×0.51mol=1.02mol，11.2L混合氣體的物質(zhì)的量為0.5mol，
令NO和NO₂的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：x+y=0.5，3x+y=1.0，解得x=0.26、y=0.24，NO的體積=0.26mol×22.4L/mol=5.824L
NO₂的體積=0.24mol×22.4L/mol=5.376L，
答：NO的體積為5.824L，NO₂的體積為5.376L；
（3）加入氫氧化鈉恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化成沉淀，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為NaNO₃，根據(jù)鈉離子守恒有：n（NaNO₃）=n（NaOH）=V×10^-3L×amol/L=aV×10^-3 mol，由N原子守恒可知：n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO和NO₂）=aV×10^-3 mol+0.5mol=（aV×10^-3+0.5）mol，故硝酸的物質(zhì)的量濃度=$\frac{aV×1{0}^{-3}+0.5}{0.14}$mol/L=$\frac{0.1aV+50}{14}$mol/L，
答：原硝酸溶液的濃度為$\frac{0.1aV+50}{14}$mol/L．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)方程式計(jì)算，難度不大，注意利用氧化還原反應(yīng)規(guī)律以及元素守恒思想進(jìn)行解答是關(guān)鍵．