Question

將3.20gCu溶于Bmol／L過(guò)量的硝酸溶液30.0mL中，假設(shè)硝酸的還原產(chǎn)物只有NO₂和NO，反應(yīng)結(jié)束后，將所剩余溶液加水稀釋至1000mL，測(cè)得c()=0.200mol／L。

(1)試求稀釋后溶液的pH。

(2)求生成的氣體中NO₂和NO的物質(zhì)的量(可以含有B的代數(shù)式表示)。

(3)用NaOH溶液吸收氮的氧化物是防止NO_x污染的一種方法。原理為：

2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O，NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+H₂O

若生成的混合氣體能被NaOH溶液完全吸收，試討論B的取值范圍。

Answer 1

(1)設(shè)稀釋后溶液的H⁺物質(zhì)的量濃度為c(H⁺)，依溶液電中性，有：(3.20g÷64g／mol)×2+c(H⁺)×1.00 L=0.200 mol／L×1.00L，解得c(H⁺)=0.100mol/L，pH=-lgc(H⁺)=1

(2)設(shè)n(NO₂)=amol，n(NO)=bmol，

依電子得失守恒，有：a+3b=0.100①，

依N元素守恒，有：a+b=0.030B-0.200②,

解①②聯(lián)立得：a=(0.045B-0.350)mol,

b=(0.150-0.015B)mol

(3)依題意有不等式：n(NO₂)＞0，n(NO)＞0，n(NO₂)≥n(NO)，即：0.045B-0.350＞0，解得B＞7.80；0.150-0.015B＞0，解得B＜10.0；0.045B-0.350≥0.150-0.015B，解得B≥8.30；綜合上述結(jié)果得：8.3≤B＜10。