已知稀硝酸與銅反應(yīng)時,NO3-一般被還原為NO;濃硝酸與銅反應(yīng)時,NO3-一般被還原為NO2.現(xiàn)將25.6gCu投入到50mL 12mol/L的濃硝酸中,充分反應(yīng)后,收集到4.48L(標(biāo)況)NO和NO2的混合氣體.
(1)被還原的硝酸的物質(zhì)的量為:
0.2mol
0.2mol

(2)25.6gCu與50mL 12mol/L的硝酸反應(yīng)后,剩余物為:
Cu
Cu
,其物質(zhì)的量為:
0.2mol
0.2mol

(3)容積為4.48L的干燥燒瓶充滿上述反應(yīng)中收集的NO和NO2的混合氣體(標(biāo)況)后倒置于水中,須再通入
2.24
2.24
L(標(biāo)況)O2才能使溶液充滿燒瓶.
(4)如果往反應(yīng)后的體系內(nèi)再加入200mL4mol/L的稀硫酸,是否有氣體逸出?若有,計算生成氣體在標(biāo)況下的體積(要求有簡單過程,結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
分析:發(fā)生反應(yīng)有:
Cu+4HNO3(濃)═Cu(NO32+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(。┄T3Cu(NO32+2NO↑+4H2O
25.6gCu為0.4mol,全部反應(yīng)失去0.8mol電子,如果4.48L氣體(0.2mol)全部為NO,即得到了0.6mol電子,如果全部為NO2,則得到0.2mol電子,所以肯定是Cu過量.
(1)能夠求得被還原的硝酸為0.2mol(即等于NO和NO2物質(zhì)的量);
(2)設(shè)有amolCu被氧化,根據(jù)硝酸守恒,有2a+0.2=0.6,即被氧化的Cu為0.2mol.剩余0.2mol.
(3)要使混合氣體全部氧化,需要把硝酸得到的電子再轉(zhuǎn)移給氧氣,所以需要轉(zhuǎn)移0.4mol電子,需氧氣0.1mol,即2.24L標(biāo)態(tài)氧氣.
(4)根據(jù)3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O計算.
解答:解:發(fā)生反應(yīng)的方程式有:Cu+4HNO3(濃)═Cu(NO32+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(。┄T3Cu(NO32+2NO↑+4H2O
n(Cu)=
25.6g
64g/mol
=0.4mol,n(HNO3)=0.05L×12mol/L=0.6mol,n(NO)+n(NO2)=
4.48L
22.4L/mol
=0.2mol,
(1)根據(jù)N原子守恒可知,被還原的硝酸的物質(zhì)的量等于生成NO和NO2的物質(zhì)的量,
即n(NO)+n(NO2)=
4.48L
22.4L/mol
=0.2mol,故答案為:0.2mol;
(2)設(shè)有amolCu被氧化,則生成2amolCu(NO32,
根據(jù)N元素守恒可知:n(Cu(NO32)+n(NO)+n(NO2)=0.6mol,
則有:2a+0.2=0.6,a=0.2,
即被氧化的Cu為0.2mol,則剩余0.4mol-0.2mol=0.2mol,
故答案為:Cu;0.2mol;   
(3)由題意可知:HNO3
Cu
NO
NO2
O2
HNO3,
即0.2molCu失去0.4mol電子,O2得到0.4mol電子,需氧氣0.1mol,即2.24L標(biāo)態(tài)氧氣,
故答案為:2.24;
(4)反應(yīng)后溶液中含有n(NO3-)=0.4mol,
加入H+的物質(zhì)的量為:n(H+)=2n(H2SO4)=2×0.2L×4mol/L=1.6mol,
剩余0.2molCu,
則:3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O
        3    2    8        2
    0.2mol  0.4mol 1.6mol  n(NO)
由以上各物質(zhì)的量可知,往反應(yīng)后的體系內(nèi)再加入200mL4mol/L的稀硫酸,Cu完全反應(yīng),
生成n(NO)=
0.2mol×2
3
=0.133mol,
V(NO)=0.133mol×22.4L/mol=2.99L,
答:生成氣體在標(biāo)況下的體積為2.99L.
點評:本題考查硝酸與銅反應(yīng)的有關(guān)計算,題目難度較大,注意有關(guān)反應(yīng)方程式的書寫,從質(zhì)量守恒的角度解答.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

已知稀硝酸與銅反應(yīng)時,NO3-一般被還原為NO;濃硝酸與銅反應(yīng)時,NO3-一般被還原為NO2.現(xiàn)將25.6gCu投入到50mL 12mol/L的濃硝酸中,充分反應(yīng)后,收集到4.48L(標(biāo)況)NO和NO2的混合氣體.
(1)被還原的硝酸的物質(zhì)的量為:
0.2mol
0.2mol

(2)25.6gCu與50mL 12mol/L的硝酸反應(yīng)后,剩余物為:
Cu
Cu
,其物質(zhì)的量為:
0.2mol
0.2mol

(3)容積為4.48L的干燥燒瓶充滿上述反應(yīng)中收集的NO和NO2的混合氣體(標(biāo)況)后倒置于水中,須再通入
2.24
2.24
L(標(biāo)況)O2才能使溶液充滿燒瓶.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(11分)已知稀硝酸與銅反應(yīng)時,NO3一般被還原為NO;濃硝酸與銅反應(yīng)時,NO3一般被還原為NO2,F(xiàn)將25.6gCu投入到50mL12mol/L的濃硝酸中,充分反應(yīng)后,收集到4.48L(標(biāo)況)NO和NO2的混合氣體。

  (1)被還原的硝酸的物質(zhì)的量為:                        

  (2)25.6gCu與50mL12mol/L的硝酸反應(yīng)后,剩余物為:                       ,

其物質(zhì)的量為:                      。

(3)容積為4.48L的干燥燒瓶充滿上述反應(yīng)中收集的NO和NO2的混合氣體(標(biāo)況)后倒置于水中,須再通入           L(標(biāo)況)O2才能使溶液充滿燒瓶。

(4)如果往反應(yīng)后的體系內(nèi)再加入200mL4mol/L的稀硫酸,是否有氣體逸出?若有,計算生成氣體在標(biāo)況下的體積(要求有簡單過程,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2012-2013學(xué)年內(nèi)蒙古巴市一中高一上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷(帶解析) 題型:計算題

已知稀硝酸與銅反應(yīng)時,NO3- 一般被還原為NO;濃硝酸與銅反應(yīng)時,NO3- 一般被還原為NO2,F(xiàn)將25.6gCu投入到50mL12mol/L的濃硝酸中,充分反應(yīng)后,收集到4.48L(標(biāo)況)NO和NO2的混合氣體。
(1)寫出銅分別與濃硝酸和稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________________________________________________;
_______________________________________________________________。
(2)被還原的硝酸的物質(zhì)的量為:____________
(3)25.6gCu與50mL12mol/L的濃硝酸反應(yīng)后,剩余物為:____________,其物質(zhì)的量為:____________。

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科目:高中化學(xué) 來源:2015屆內(nèi)蒙古巴市高一上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:計算題

已知稀硝酸與銅反應(yīng)時,NO3- 一般被還原為NO;濃硝酸與銅反應(yīng)時,NO3- 一般被還原為NO2,F(xiàn)將25.6gCu投入到50mL12mol/L的濃硝酸中,充分反應(yīng)后,收集到4.48L(標(biāo)況)NO和NO2的混合氣體。

(1)寫出銅分別與濃硝酸和稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________________________________________________;

_______________________________________________________________。

(2)被還原的硝酸的物質(zhì)的量為:____________

(3)25.6gCu與50mL12mol/L的濃硝酸反應(yīng)后,剩余物為:____________,其物質(zhì)的量為:____________。

 

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