Question

【题目】一定量铜与100mLcmol/L的稀硝酸反应，产生1.12LNO(标准状况)，反应结束后，向反应后的溶液中滴加1.0mol/L的NaOH溶液，滴加过程中，产生沉淀的质量与加入NaOH 溶液的体积关系如下图所示。

回答下列问题:

（1）写出铜与稀硝酸反应的离子方程式_____________________________________________。

（2）铜与稀硝酸反应中被还原HNO3的物质的量为________mol。

（3）铜与稀硝酸反应后的溶液中，H+的物质的量浓度为________mol/L(反应前后溶液体积变化忽略不计)。

（4）稀硝酸的物质的量浓度c=______mol/L。

（5）将铜与稀硝酸反应生成的NO通入NaOH 溶液中，并加入20%的H2O2水溶液使其全部转化为NaNO3，反应的化学方程式是______________________________________。

Answer 1

【答案】3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O 0.05 0.5 2.5 2NO+2NaOH+3H2O2=2NaNO3+4H2O

【解析】

（1）铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水；

（2）铜与稀硝酸反应中被还原HNO3反应后生成NO，由氮原子守恒来计算；

（3）反应结束后，向反应后的溶液中滴加1.0mol·L－1的NaOH溶液时，NaOH先和H＋反应，将H＋反应完后，再去和Cu2＋反应，由图示，剩余的H＋反应消耗50mLNaOH溶液；

（4）当加入氢氧化钠溶液200mL时，溶液中的H＋、Cu2＋反应完全，溶液中的溶质为NaNO3，据此求出溶液中n（NO3－），然后根据稀硝酸中n（HNO3）=n（NO3－）+n（NO）求出硝酸的物质的量，稀硝酸的浓度；

（5）将铜与稀硝酸反应生成的NO通入NaOH 溶液中，并加入20%的H2O2水溶液，则NO做还原剂被氧化为NaNO3，双氧水被还原。

（1）铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，故离子方程式为3Cu+8H＋+2NO3－=3Cu2＋+2NO↑+4H2O；

（2）铜与稀硝酸反应中被还原的HNO3反应后生成NO，而反应生成的NO的物质的量为0.05mol，根据1mol硝酸被还原则生成1molNO可知，被还原的硝酸为0.05mol；

（3）反应结束后，向反应后的溶液中滴加1.0mol·L－1的NaOH溶液时，NaOH先和H＋反应，将H＋反应完后，再去和Cu2＋反应，根据图示可知，剩余的H＋反应消耗50mLNaOH溶液，根据1molH＋～1molNaOH可知，反应后的溶液中氢离子的物质的量n（H＋）=n（NaOH）=cV=1mol·L－1×0.05L=0.05mol，则c（H＋）=n(H＋)/V=0.05mol÷0.1L=0.5mol·L－1；

（4）当加入氢氧化钠溶液200mL时，溶液中的H＋、Cu2＋反应完全，溶液中的溶质只有NaNO3，故溶液中的n（NO3－）=n（Na＋）=n（NaOH）=1mol·L－1×0.2L=0.2mol，而原稀硝酸中n（HNO3）=n（NO3－）+n（NO）=0.2mol+0.05mol=0.25mol，故稀硝酸的浓度c=0.25mol÷0.1L=2.5mol·L－1；

（5）将铜与稀硝酸反应生成的NO通入NaOH 溶液中，并加入20%的H2O2水溶液，则NO做还原剂被氧化为NaNO3，双氧水被还原为H2O，故化学方程式为2NO+2NaOH+3H2O2=2NaNO3+4H2O。