Question

在50 mL a mol·L^－1的硝酸溶液中，加入6.4 g Cu，全部溶解，假設硝酸的還原產物只有NO₂和NO，將反應后溶液用蒸餾水稀釋至100 mL時測得c(NO₃^-)＝3 mol·L^－1。
（1）稀釋后的溶液pH＝          ；
（2）若a＝9，則生成的氣體中NO₂的物質的量為         mol。

Answer 1

（1）0           （2）0.125　

解析試題分析：（1）因為銅全部溶解，因此溶液中銅離子的物質的量為0.1 mol，那么與銅離子相結合的硝酸根離子的物質的量為0.2 mol。又因為溶液中總的硝酸根離子的物質的量為0.3 mol，所以以硝酸形式存在的離子的物質的量為0.1 mol，也可以理解為溶液中剩余硝酸的物質的量為0.1 mol，那么硝酸的濃度為1mol·L^－1，所以其pH＝0。（2）若a＝9，則題中所提供的硝酸總的物質的量為0.45 mol，減去剩余的0.3mol，那么被還原的硝酸的物質的量為0.15 mol。因為這是一個氧化還原反應，氧化劑所得到的電子與還原劑所失去的電子的物質的量相等，還原劑銅所失去的電子一定為0.2mol，假設反應中生成的二氧化氮的物質的量為x mol， 那么一氧化氮的物質的量就為：（0.15－x）mol，如是有如下關系：
0.2=（0.15－x）×3＋x，解之得：x="0.125" mol
考點：考查電子守恒。