在50mL a mol/L的硝酸溶液中,加入6.4g Cu,全部溶解,假设硝酸的还原产物只有NO2和NO,将反应后溶液用蒸馏水稀释至100mL时测得c(NO3-)=3mol/L.(1)求稀释后的溶液中c(H+)=______mol/L(2)若a=9,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若将上述的NO2和NO的混合气体通入1mol/L的NaOH恰好被吸收,NaOH溶液的体积为______mL.

问题描述:

在50mL a mol/L的硝酸溶液中,加入6.4g Cu,全部溶解,假设硝酸的还原产物只有NO2和NO,将反应后溶液用蒸馏水稀释至100mL时测得c(NO3-)=3mol/L.
(1)求稀释后的溶液中c(H+)=______mol/L
(2)若a=9,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若将上述的NO2和NO的混合气体通入1mol/L的NaOH恰好被吸收,NaOH溶液的体积为______mL.

(1)6.4g Cu的物质的量为

6.4g
64g/mol
=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+)=c(NO3-)-2c(Cu2+)=3mol/L-
0.1mol
0.1L
×2=1mol/L,故答案为:1;
(2)根据N元素守恒,可知n(NO2)+n(NO)=n硝酸溶液(HNO3)-n反应后溶液(NO3-)=0.05L×9mol/L=0.45mol-0.1L×3mol/L=0.15mol,令NO2、NO的物质的量分别为xmol、ymol,则:
x+y=0.15 
x+3y=0.1×2
,解得,x=0.125,y=0.025.
故答案为:0.125;
(3)由NO2+NO+2NaOH═2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH═NaNO2+NaNO3+H2O可知,标准状况下11.2LNO2和NO的混合气体恰好与1mol/L的NaOH溶液反应,则n(N)=n(NaOH)=0.125+0.025=0.15mol,所以V=
0.15mol
1mol/L
=0.15L,故答案为:150;
答案解析:(1)溶液n(Cu2+)=n(Cu),由电荷守恒可知溶液中c(NO3-)=c(H+)+2c(Cu2+),据此计算c(H+);
(2)根据N元素守恒,可知n(NO2)+n(NO)=n硝酸溶液(HNO3)-n反应后溶液(NO3-),令NO2、NO的物质的量分别为xmol、ymol,利用电子转移守恒、二者的物质的量之和列方程计算;
(3)由NO2+NO+2NaOH═2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH═NaNO2+NaNO3+H2O可知,标准状况下11.2LNO2和NO的混合气体恰好与1mol/L的NaOH溶液反应,则n(N)=n(NaOH),然后根据V=
n
c

考试点:化学方程式的有关计算.
知识点:本题考查氧化还原反应计算、根据电荷守恒求溶液氢离子的浓度等,难度中等,注意守恒思想在氧化还原反应计算中的运用.