Question

35.2gCu和CuO的混合物，加入到175mL某濃度的硝酸中，混合物恰好完全溶解，并得到8.96L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體，將其通過足量水后，變?yōu)?.48L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．試求算（假定NO₂不轉(zhuǎn)化成N₂O₄）；
（1）被還原硝酸的物質(zhì)的量

 

．
（2）混合物中Cu元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

 

．
（3）所用硝酸的物質(zhì)的量濃度

 

．

Answer 1

考點：有關(guān)混合物反應(yīng)的計算,硝酸的化學(xué)性質(zhì)

專題：守恒法

分析：（1）被還原的硝酸不論生成NO、還是NO₂或者NO、NO₂的混合物，NO、NO₂每個分子都含1個N原子，根據(jù)N原子守恒可知被還原的硝酸的物質(zhì)的量等于生成氣體的物質(zhì)的量；
（2）根據(jù)氣體通過足量水后體積變化，判斷生成的氣體的成分為NO、NO₂，求出NO、NO₂的物質(zhì)的量，再根據(jù)電子轉(zhuǎn)移計算出Cu的物質(zhì)的量，再計算出Cu的質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)定義計算；
（3）硝酸的物質(zhì)的量等于硝酸銅中硝酸根的物質(zhì)的量加上被還原的硝酸的物質(zhì)的量，據(jù)此求出硝酸的物質(zhì)的量，代入物質(zhì)的量濃度計算．

解答： 解：（1）生成的氣體的物質(zhì)的量為

8.96L

22.4L/mol

=0.4mol，
所以被還原的硝酸的物質(zhì)的量為0.4mol，故答案為：0.4mol；
（2）3NO₂+H₂0=2HNO₃+NO    氣體體積減少△V
      3                        3-1=2
      6.72L                    8.96L-4.48L=4.48L
所以被還原的硝酸生成的氣體中NO₂6.72L，物質(zhì)的量為

6.72L

22.4L/mol

=0.3mol．
NO為8.96L-6.72L=2.24L，物質(zhì)的量為

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol．
根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知Cu的物質(zhì)的量為n（Cu）=

0.3mol×(5-4)+0.1mol×(5-2)

2

=0.3mol，
所以Cu的質(zhì)量為0.3mol×64g/mol=19.2g，
所以CuO的質(zhì)量為35.2g-19.2g=16g，其物質(zhì)的量為

16g

80g/mol

=0.2mol，
所以混合物中Cu元素質(zhì)量為（0.3mol+0.2mol）×64g/mol=32g，
所以混合物中Cu元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

32g

35.2

×100%=90.9%，
故答案為：90.9%；
（3）由（2）中計算知n（Cu）=0.3mol，n（CuO）=0.2mol，
所以n[Cu（NO₃）₂]=n（Cu）+n（CuO）=n（Cu）=0.3mol+0.2mol=0.5mol，
由（1）知被還原的硝酸的物質(zhì)的量為0.4mol，
所以參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為0.5mol×2+0.4mol=1.4mol．
所以硝酸的物質(zhì)的量濃度為

1.4mol

0.175L

=8mol/L，
故答案為：8mol/L．

點評：本題以硝酸的性質(zhì)為載體考查化學(xué)計算，難度中等，本題利用守恒思想簡化計算，關(guān)鍵在于判斷產(chǎn)生的氣體成分．