Question

在50 mL a mol·L^－1的硝酸溶液中，加入6．4 g Cu，固体全部溶解，且还原产物只有NO₂和NO。将反应后溶液用蒸馏水稀释至100 mL，测得c(NO₃^-)＝4 mol·L^－1。

（1）稀释后的溶液中c(H⁺)＝             mol·L^－1

（2）若a＝10，则生成的气体中NO₂的物质的量为________mol

（3）治理氮氧化物污染的方法之一是用NaOH溶液进行吸收，反应原理如下：

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

若上述混合气体被1 mol·L^－1的NaOH溶液恰好吸收，则NaOH溶液的体积为________mL

Answer

（1）2 （2）0．05 （3）100

【解析】

试题分析：（1）在稀释后的溶液中含有Cu(NO3)2、HNO3。根据物料守恒可得n(NO3-)=2n(Cu2＋)+n(H＋)．n(Cu2＋)=6．4g÷64g/mol=0．1mol; n(NO3-)=4 mol/L×0．1L=0．4mol。所以n(H＋)= 0．4mol－2×0．1mol=0．2mol．稀释后的溶液中c(H+)＝n(H＋)÷V=0．2mol÷0．1L=2mol/L。（2）若a＝10，n(HNO3)(总)=0．05L×10mol/L=0．5molL; 根据n(HNO3)( 剩余）=0．2mol．则反应消耗的硝酸的物质的量为0．3mol．开始的硝酸为浓硝酸，发生反应：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。，随着反应的进行 硝酸变为稀硝酸，发生反应: 3Cu＋8HNO3(稀)=2Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O假设产生的NO2、NO的物质的量分别为x、y．则根据方程式中Cu与硝酸的物质的量关系可得x/2+3y/2=0．1;2x+4y=0．3．解得x=0．05;y=0．05．因此生成的气体中NO2的物质的量为0．05mol。（3）由方程式可以看出n(NOx)=n(NaOH)．n(NOx)=n(NO2)+n(NO)= 0．05+0．05=0．1mol。所以n(NaOH)=0．1mol．V(NaOH)=n÷C=0．1mol÷1mol/L=0．1L=100ml。

考点：考查守恒法在金属与硝酸反应的计算中的应用的知识。