當(dāng)硝酸與金屬或非金屬反應(yīng)時(shí),反應(yīng)物或反應(yīng)條件不同,硝酸被還原的產(chǎn)物也不同.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)金屬Zn與某濃度的硝酸反應(yīng)時(shí)無(wú)氣體產(chǎn)生,那么硝酸的還原產(chǎn)物為_(kāi)_____(填化學(xué)式).
(2)某混酸由200mL 3mol?L-1I的稀硝酸和200mL 2.5mol?L-1的稀硫酸均勻混合而成(忽略溶液的體積變化).將其分成兩等份,分別與銅和鐵反應(yīng),還原產(chǎn)物只有NO,則最多能溶解______ mol Cu和______g Fe.
(3)200mL 16mol?L-1的濃硝酸與3.2g Cu反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中還原產(chǎn)物只有NO2,則反應(yīng)結(jié)束后,產(chǎn)生氣體的體積為_(kāi)_____(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),溶液中c(H+):c(NO-3)=______(忽略HNO3的揮發(fā)).
(4)用試管將(3)反應(yīng)產(chǎn)生的NO2收集滿并倒立在足量的水中,待試管中液面不再上升時(shí),試管中剩余氣體的體積約為原氣體體積的______.試管中的液體的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_____.(假設(shè)試管中的液體不對(duì)外擴(kuò)散,此反應(yīng)條件下1mol氣體的體積為25.0L.如果NO2中混有N2O4氣體,試管中的液體的物質(zhì)的量濃度將______(填“增大”、“減小”或“不變”).

解:(1)金屬鋅和硝酸反應(yīng)時(shí)沒(méi)有氣體生成,說(shuō)明生成的氣體易溶于溶液,所以該氣體是氨氣NH3,故答案為:NH3;
(2)n(HNO3)=3mol?L-1×0.2L=0.6mol,n(H2SO4)=2.5mol?L-1×0.2L=0.5mol,混合酸中n(H+)=0.6mol+0.5mol×2=1.6mol,n(NO3-)=0.6mol,銅和硝酸能發(fā)生反應(yīng)但和稀硫酸不反應(yīng),銅和稀硝酸的反應(yīng)方程式為3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,根據(jù)方程式知,參加反應(yīng)的氫離子和硝酸根離子的物質(zhì)的量之比是8:2,實(shí)際上混合溶液中氫離子和硝酸根離子的物質(zhì)的量之比是8:3,說(shuō)明硝酸根離子過(guò)量,以氫離子為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算溶解的銅的物質(zhì)的量,設(shè)銅的物質(zhì)的量為x,
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
3mol 8mol
x 1.6mol
x=0.3mol,
向混合酸中加入鐵,過(guò)量鐵和酸反應(yīng)生成亞鐵離子,所以鐵和硝酸反應(yīng)與銅與硝酸的反應(yīng)相同,把銅換成鐵即可;通過(guò)銅知,溶解鐵的物質(zhì)的量也是0.3mol,
其質(zhì)量為0.3mol×56g/mol=16.8g,故答案為:0.3;16.8;
(3)反應(yīng)過(guò)程中還原產(chǎn)物只有二氧化氮說(shuō)明濃硝酸過(guò)量,銅不足量,氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等,所以銅失去的電子數(shù)=硝酸根離子得到的電子數(shù),設(shè)二氧化氮的體積是V,×2=×1,V=2.24L,
原溶液中硝酸的物質(zhì)的量=16mol/L×0.2L=3.2mol,根據(jù)反應(yīng)過(guò)程中氮原子守恒知,生成2.24L二氧化氮消耗硝酸根離子0.1mol,參加反應(yīng)的硝酸根和氫離子的物質(zhì)的量之比為1:2,
所以消耗氫離子的物質(zhì)的量為0.2mol,所以溶液中還剩余氫離子的物質(zhì)的量為3.2mol-0.2mol=3mol,
硝酸根的物質(zhì)的量為3.2mol-0.1mol=3.1mol,所以反應(yīng)后的溶液中c(H+):c(NO-3)=3mol:3.1mol=30:31,
故答案為:2.24L;30:31;
(5)二氧化氮和水反應(yīng)的方程式為3NO2+H2O=2HNO3+NO,根據(jù)方程式知,生成的一氧化氮體積是二氧化氮的,所以試管中剩余氣體的體積約為原氣體體積的;根據(jù)方程式知,設(shè)氣體的體積為V,生成硝酸的物質(zhì)的量為,c==0.04mol/L;相同體積的氣體中如果混有四氧化二氮,導(dǎo)致氮元素的物質(zhì)的量增大,所以硝酸的物質(zhì)的量濃度增大,
故答案為:;0.04mol/L;增大.
分析:(1)金屬和濃硝酸反應(yīng)過(guò)程中,金屬失電子作還原劑,硝酸根離子得電子作氧化劑,且沒(méi)有氣體生成,說(shuō)明生成的氣體易溶于水;
(2)n(HNO3)=3mol?L-1×0.2L=0.6mol,n(H2SO4)=2.5mol?L-1×0.2L=0.5mol,銅和稀硝酸反應(yīng)但和稀硫酸不反應(yīng),根據(jù)硝酸根和氫離子的物質(zhì)的量計(jì)算消耗的銅的物質(zhì)的量;鐵和稀硫酸、稀硝酸都反應(yīng),最終生成亞鐵離子,硝酸根離子不足量,所以鐵和酸的反應(yīng)與銅和酸的反應(yīng)相似,根據(jù)銅的物質(zhì)的量即可判斷鐵的物質(zhì)的量;
(3)還原產(chǎn)物只有二氧化氮說(shuō)明酸過(guò)量,根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等計(jì)算二氧化氮的物質(zhì)的量,再根據(jù)V=nVm計(jì)算氣體體積;根據(jù)反應(yīng)前后氮原子守恒計(jì)算生成二氧化氮所需的硝酸根的物質(zhì)的量,從而計(jì)算出參加反應(yīng)的氫離子的物質(zhì)的量,總量減去反應(yīng)的量即是反應(yīng)后的溶液中存在的離子的物質(zhì)的量,從而得出其比值;
(4)根據(jù)反應(yīng)方程式判斷生成氣體體積占原氣體的體積的分?jǐn)?shù),從而得出答案;根據(jù)反應(yīng)方程式計(jì)算硝酸的物質(zhì)的量,再根據(jù)物質(zhì)的量濃度公式計(jì)算其濃度;體積相同的氣體中含有四氧化二氮,導(dǎo)致氮的物質(zhì)的量增大,所以形成硝酸的物質(zhì)的量增大.
點(diǎn)評(píng):本題以氮的化合物為載體考查了有關(guān)氮的化合物的計(jì)算,難度較大,易錯(cuò)題是(2),單純的硝酸的物質(zhì)的量減少,但稀硫酸中的氫離子和硝酸根離子又相當(dāng)于硝酸,注意此點(diǎn)是解本題的關(guān)鍵.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2012?河北模擬)當(dāng)硝酸與金屬或非金屬反應(yīng)時(shí),反應(yīng)物或反應(yīng)條件不同,硝酸被還原的產(chǎn)物也不同.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)金屬Zn與某濃度的硝酸反應(yīng)時(shí)無(wú)氣體產(chǎn)生,那么硝酸的還原產(chǎn)物為
NH3
NH3
(填化學(xué)式).
(2)某混酸由200mL 3mol?L-1I的稀硝酸和200mL 2.5mol?L-1的稀硫酸均勻混合而成(忽略溶液的體積變化).將其分成兩等份,分別與銅和鐵反應(yīng),還原產(chǎn)物只有NO,則最多能溶解
0.3
0.3
 mol Cu和
16.8
16.8
g Fe.
(3)200mL 16mol?L-1的濃硝酸與3.2g Cu反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中還原產(chǎn)物只有NO2,則反應(yīng)結(jié)束后,產(chǎn)生氣體的體積為
2.24L
2.24L
(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),溶液中c(H+):c(NO-3)=
30:31
30:31
(忽略HNO3的揮發(fā)).
(4)用試管將(3)反應(yīng)產(chǎn)生的NO2收集滿并倒立在足量的水中,待試管中液面不再上升時(shí),試管中剩余氣體的體積約為原氣體體積的
1
3
1
3
.試管中的液體的物質(zhì)的量濃度為
0.04mol/L
0.04mol/L
.(假設(shè)試管中的液體不對(duì)外擴(kuò)散,此反應(yīng)條件下1mol氣體的體積為25.0L.如果NO2中混有N2O4氣體,試管中的液體的物質(zhì)的量濃度將
增大
增大
(填“增大”、“減小”或“不變”).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

鈉、鎂、鋁是重要的金屬元素,與我們的生活和生產(chǎn)關(guān)系密切。

(1)元素的性質(zhì)特別是化學(xué)性質(zhì)取決于元素原子結(jié)構(gòu)。鈉離子的電子排布式為_(kāi)______,鋁元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)________。

(2)鈉、鎂、鋁元素的陽(yáng)離子半徑由小到大的順序是_____________(用離子符號(hào)表示)。在短周期中非金屬性最強(qiáng)的元素位于第____周期____族。

(3)鈉、鎂、鋁的單質(zhì)及其化合物在某些性質(zhì)上存在著遞變規(guī)律。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是___________(選填編號(hào))。

a.三種元素的金屬性越強(qiáng),金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)就越高

b.其堿性按NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3順序依次減弱

c.常溫下都能與濃硝酸劇烈反應(yīng)生成硝酸鹽,但劇烈程度依次減弱

d.等質(zhì)量的鈉、鎂、鋁與足量稀硫酸反應(yīng)生成氫氣的物質(zhì)的量依次增加

(4)1932年,美國(guó)化學(xué)大師Linus Pauling提出電負(fù)性(用希臘字母χ表示)的概念,用來(lái)確定化合物中原子某種能力的相對(duì)大小。Linus Pauling假定氟元素的電負(fù)性為4,并通過(guò)熱化學(xué)方法建立了其他元素的電負(fù)性。第三周期主族元素的電負(fù)性如下:

元素

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

電負(fù)性

0.9

1.2

1.5

1.8

2.1

2.5

3.0

從上表可以看出電負(fù)性的大小與元素非金屬性的強(qiáng)弱關(guān)系是____________________;大量事實(shí)表明,當(dāng)兩種元素的χ值相差大于或等于1.7時(shí),形成的化合物一般是離子化合物,根據(jù)此經(jīng)驗(yàn)規(guī)律,AlBr3中的化學(xué)鍵類型應(yīng)該是                 。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:上海市閔行區(qū)2010屆高三第二次模擬考試化學(xué)試卷 題型:填空題

(8分)鈉、鎂、鋁是重要的金屬元素,與我們的生活和生產(chǎn)關(guān)系密切。
(1)元素的性質(zhì)特別是化學(xué)性質(zhì)取決于元素原子結(jié)構(gòu)。鈉離子的電子排布式為_(kāi)______,鋁元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)________。
(2)鈉、鎂、鋁元素的陽(yáng)離子半徑由小到大的順序是_____________(用離子符號(hào)表示)。在短周期中非金屬性最強(qiáng)的元素位于第____周期____族。
(3)鈉、鎂、鋁的單質(zhì)及其化合物在某些性質(zhì)上存在著遞變規(guī)律。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是___________(選填編號(hào))。
a.三種元素的金屬性越強(qiáng),金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)就越高
b.其堿性按NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3順序依次減弱
c.常溫下都能與濃硝酸劇烈反應(yīng)生成硝酸鹽,但劇烈程度依次減弱
d.等質(zhì)量的鈉、鎂、鋁與足量稀硫酸反應(yīng)生成氫氣的物質(zhì)的量依次增加
(4)1932年,美國(guó)化學(xué)大師Linus Pauling提出電負(fù)性(用希臘字母χ表示)的概念,用來(lái)確定化合物中原子某種能力的相對(duì)大小。Linus Pauling假定氟元素的電負(fù)性為4,并通過(guò)熱化學(xué)方法建立了其他元素的電負(fù)性。第三周期主族元素的電負(fù)性如下:

元素
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
電負(fù)性
0.9
1.2
1.5
1.8
2.1
2.5
3.0
從上表可以看出電負(fù)性的大小與元素非金屬性的強(qiáng)弱關(guān)系是____________________;大量事實(shí)表明,當(dāng)兩種元素的χ值相差大于或等于1.7時(shí),形成的化合物一般是離子化合物,根據(jù)此經(jīng)驗(yàn)規(guī)律,AlBr3中的化學(xué)鍵類型應(yīng)該是                。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2013年河北省高考化學(xué)質(zhì)檢試卷(解析版) 題型:解答題

當(dāng)硝酸與金屬或非金屬反應(yīng)時(shí),反應(yīng)物或反應(yīng)條件不同,硝酸被還原的產(chǎn)物也不同.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)金屬Zn與某濃度的硝酸反應(yīng)時(shí)無(wú)氣體產(chǎn)生,那么硝酸的還原產(chǎn)物為_(kāi)_____(填化學(xué)式).
(2)某混酸由200mL 3mol?L-1I的稀硝酸和200mL 2.5mol?L-1的稀硫酸均勻混合而成(忽略溶液的體積變化).將其分成兩等份,分別與銅和鐵反應(yīng),還原產(chǎn)物只有NO,則最多能溶解______ mol Cu和______g Fe.
(3)200mL 16mol?L-1的濃硝酸與3.2g Cu反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中還原產(chǎn)物只有NO2,則反應(yīng)結(jié)束后,產(chǎn)生氣體的體積為_(kāi)_____(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),溶液中c(H+):c(NO-3)=______(忽略HNO3的揮發(fā)).
(4)用試管將(3)反應(yīng)產(chǎn)生的NO2收集滿并倒立在足量的水中,待試管中液面不再上升時(shí),試管中剩余氣體的體積約為原氣體體積的______.試管中的液體的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_____.(假設(shè)試管中的液體不對(duì)外擴(kuò)散,此反應(yīng)條件下1mol氣體的體積為25.0L.如果NO2中混有N2O4氣體,試管中的液體的物質(zhì)的量濃度將______(填“增大”、“減小”或“不變”).

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