Question

將6.4g 銅加入到50mL a mol/L的硝酸溶液中，銅全部溶解，得到NO₂和NO的混合氣體．將反應(yīng)后溶液稀釋至100mL，測得NO₃^-的濃度為3mol/L．
（1）混合氣體中NO₂和NO的總物質(zhì)的量為______mol（用含a的式子表示）．
（2）稀釋后的溶液中H⁺的物質(zhì)的量濃度為______mol/L．
（3）若a=9，則混合氣體中NO₂的物質(zhì)的量為______mol．

Answer 1

解：（1）硝酸的物質(zhì)的量為0.05L×amol/L=0.05amol，
反應(yīng)后溶液中NO₃^-的物質(zhì)的量為0.1L×3mol/L=0.3mol，
則由氮原子守恒可知，
混合氣體中NO₂和NO的總物質(zhì)的量為0.05amol-0.3mol=（0.05a-0.3）mol，
故答案為：（0.05a-0.3）；
（2）Cu的物質(zhì)的量為=0.1mol，
將反應(yīng)后溶液稀釋至100mL，測得NO₃^-的濃度為3mol/L，
則銅離子的濃度為=1mol/L，
設(shè)稀釋后的溶液中H⁺的物質(zhì)的量濃度為x，由電荷守恒可知，
1mol/L×2+x=3mol/L×1，解得x=1mol/L，
故答案為：1；
（3）a=9，則混合氣體中NO₂和NO的總物質(zhì)的量為（0.05×9-0.3）mol=0.15mol，
設(shè)混合氣體中NO₂的物質(zhì)的量為m，NO的物質(zhì)的量為（0.15mol-m），
由氧化還原反應(yīng)中銅元素失去電子，氮元素得到電子，
根據(jù)電子守恒可知，
m×（5-4）+（0.15mol-m）×（5-2）=0.1mol×（2-0），
解得m=0.125mol，
故答案為：0.125．
分析：（1）由氮原子守恒可知，混合氣體中NO₂和NO的總物質(zhì)的量等于原硝酸的物質(zhì)的量-反應(yīng)后溶液中NO₃^-的物質(zhì)的量；
（2）銅全部溶解，利用n=來計算銅的物質(zhì)的量，由反應(yīng)后溶液稀釋至100mL，測得NO₃^-的濃度為3mol/L及電荷守恒來計算H⁺的物質(zhì)的量濃度；
（3）利用電子守恒來計算．
點評：本題考查利用硝酸的化學(xué)性質(zhì)及金屬與硝酸反應(yīng)中的原子守恒、電子守恒及溶液中的電荷守恒來進行計算，正確運用守恒法是解答本題的關(guān)鍵．