Question

在50mL a mol?L^-1的硝酸溶液中，加入6.4g Cu，全部溶解，假設(shè)硝酸的還原產(chǎn)物只有NO₂和NO，將反應(yīng)后溶液用蒸餾水稀釋至100mL時測得c（NO₃^-）=3mol?L^-1．
（1）求稀釋后的溶液的pH______．
（2）若a=9，則生成的氣體中NO₂的物質(zhì)的量為______mol．
（3）治理氮氧化物污染的方法之一是用NaOH溶液進(jìn)行吸收，反應(yīng)原理如下：
NO₂+NO+2NaOH=2NaNO₂+H₂O　　　　　 2NO₂+2NaOH=NaNO₂+NaNO₃+H₂O
若將上述的NO₂和NO的混合氣體通入1mol?L^-1的NaOH恰好被吸收，求NaOH溶液的體積為______mL？

Answer 1

解：（1）6.4g Cu的物質(zhì)的量為=0.1mol，所以溶液n（Cu²⁺）=n（Cu）=0.1mol，溶液中c（NO₃^-）=c（H⁺）+2c（Cu²⁺），所以溶液中c（H⁺）=2c（Cu²⁺）-c（NO₃^-）=×2-3mol/L=1mol/L，所以入PH=-lg1=0．
故答案為：0．
（2）根據(jù)N元素守恒，可知n（NO₂）+n（NO）=n_硝酸溶液（HNO₃）-n_{反應(yīng)后溶液}（NO₃^-）=0.05L×9mol/L=0.45mol-0.1L×3mol/L=0.15mol，令NO₂、NO的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：
，解得，x=0.125，y=0.025．
故答案為：0.125．
（3）反應(yīng)后為NaNO₂、NaNO₃混合溶液，根據(jù)N元素守恒可知，n（NaNO₂）+n（NaNO₃）=n（NO₂）+n（NO）=0.15mol，根據(jù)鈉元素守恒可知，n（NaOH）=n（NaNO₂）+n（NaNO₃）=0.15mol，NaOH溶液的體積為=0.15L=150mL．
故答案為：150．
分析：（1）溶液c（Cu²⁺）=n（Cu），由電荷守恒可知溶液中c（NO₃^-）=c（H⁺）+2c（Cu²⁺），據(jù)此計算c（H⁺），代入PH=-lgc（H⁺）計算．
（2）根據(jù)N元素守恒，可知n（NO₂）+n（NO）=n_硝酸溶液（HNO₃）-n_{反應(yīng)后溶液}（NO₃^-），令NO₂、NO的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，利用電子轉(zhuǎn)移守恒、二者的物質(zhì)的量之和列方程計算．
（3）反應(yīng)后為NaNO₂、NaNO₃混合溶液，根據(jù)N元素守恒可知，n（NaNO₂）+n（NaNO₃）=n（NO₂）+n（NO），根據(jù)鈉元素守恒可知，n（NaOH）=n（NaNO₂）+n（NaNO₃），再根據(jù)V=計算．
點評：考查氧化還原反應(yīng)計算、溶液PH計算、根據(jù)方程式計算等，難度中等，注意守恒思想在氧化還原反應(yīng)計算中的運用．