Question

17．將44.8g銅與140mL一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解，產(chǎn)生的NO和NO₂混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L請(qǐng)回答：
（1）標(biāo)況下，NO的體積為10.08 L，NO₂的體積為1.12L．
（2）待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液中加入V mL a mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為$\frac{0.5+aV×1{0}^{-3}}{0.14}$mol/L（填表達(dá)式）．
（3）欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體與O₂和H₂O全部轉(zhuǎn)化為HNO₃，至少需要O₂11.2g．

Answer 1

分析 發(fā)生Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+NO₂↑+2H₂O、3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，n（Cu）=$\frac{44.8g}{64g/mol}$=0.7mol，混合氣體物質(zhì)的量為$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，結(jié)合電子、原子守恒計(jì)算．

解答 解：n（Cu）=$\frac{44.8g}{64g/mol}$=0.7mol，混合氣體物質(zhì)的量為$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，
（1）設(shè)NO和NO₂的物質(zhì)的量分別為x、y，由電子、原子守恒可知，$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.5}\\{3x+y=0.7×2}\end{array}\right.$，解得x=0.45mol，y=0.05mol，
則標(biāo)況下，NO的體積為0.45mol×22.4L/mol=10.08L，NO₂的體積為0.05mol×22.4L/mol=1.12L，
故答案為：10.08；1.12；
（2）恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化成沉淀，由N原子守恒可知，原硝酸的物質(zhì)的量為0.5mol+aV×10^-3mol，則原硝酸溶液的濃度為$\frac{0.5+aV×1{0}^{-3}}{0.14}$mol/L，
故答案為：$\frac{0.5+aV×1{0}^{-3}}{0.14}$；
（3）由電子守恒可知，全部轉(zhuǎn)化為HNO₃，至少需要O₂為$\frac{0.7×2}{2×（2-0）}$mol×32g/mol=11.2g，故答案為：11.2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握發(fā)生的氧化還原反應(yīng)及電子、原子守恒為解答的關(guān)鍵，側(cè)重守恒法計(jì)算及分析計(jì)算能力的綜合考查，題目難度不大．