问题
问答题
已知Cu和HNO3可以发生如下反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
已知22.4g铜与140mL一定浓度的硝酸恰好完全反应,产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L.试求:
(1)标准状况下NO和NO2的体积分别是多少?
(2)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入2mol/L的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀,所需NaOH溶液的体积是多少?
答案
(1)设NO的体积为VL,NO2的体积为(11.2-V)L.因为铜与硝酸的反应是一个氧化还原反应,
根据题意及电子得失守恒,有:
×2=22.4g 64g/mol
×3+VL 22.4L/mol
×1,(11.2-V)L 22.4L/mol
解得:V=2.24L.即NO的体积为2.24L,则NO2的体积为11.2L-2.24L=8.96L,
答:标准状况下NO和NO2的体积分别是2.24L、8.96L.
(2)当Cu2+全部转化成沉淀时,溶液中的溶质为NaNO3,因此,根据氮元素守恒,
HNO3的物质的量为:n(Na+)+n(NO)+n(NO2)=(
×2+22.4g 64g/mol
),11.2L 22.4L/mol
n(Na+)=0.7mol,
n(NaOH)=n(Na+)=0.7mol,
V(NaOH)=
=0.35L,0.7mol 2mol/L
答:所需NaOH溶液的体积是0.35L.