Question

13．甲、乙兩組同學(xué)分別對銅、鐵與硝酸的反應(yīng)進(jìn)行探究，請你參與并完成對有關(guān)問題的解答．
（1）甲組同學(xué)采用如圖所示裝置驗證銅與硝酸的反應(yīng)．已知儀器a中盛有足量一定濃度的硝酸溶液，試管b中盛有6.4g銅．
①儀器a的名稱是分液漏斗．
②在銅與硝酸的反應(yīng)中，硝酸所表現(xiàn)出的化學(xué)性質(zhì)主要有酸性和強(qiáng)氧化性．
③待試管b中反應(yīng)進(jìn)行完全，如果向b中液體里加入足量氫氧化鈉溶液，可生成沉淀的質(zhì)量是9.8g．
（2）乙組同學(xué)對鐵與稀硝酸的反應(yīng)進(jìn)行探究．他們用0.1mol Fe和含有0.3mol HNO₃的稀硝酸進(jìn)行實驗，若兩種物質(zhì)恰好反應(yīng)都無剩余，且HNO₃只被還原成NO．則
①反應(yīng)結(jié)束后的溶液中Fe³⁺、Fe²⁺的物質(zhì)的量之比n（Fe³⁺）：n（Fe²⁺） 為1：3．
②標(biāo)準(zhǔn)狀況下，計算生成NO氣體的體積．（寫出計算過程）

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)裝置圖可知儀器的名稱；
②反應(yīng)中N元素的化合價部分未變化生成硝酸銅，部分降低生成氮的氧化物；
③銅完全反應(yīng)生成硝酸銅，向b中液體里加入足量氫氧化鈉溶液，銅離子完全轉(zhuǎn)化為氫氧化銅沉淀，根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算銅的物質(zhì)的量，根據(jù)銅原子守恒計算氫氧化銅的物質(zhì)的量，再根據(jù)m=nM計算；
（2）①根據(jù)得失電子守恒和物料守恒分析解答；
②一氧化氮的物質(zhì)的量為：0.3-3n（Fe³⁺）-2n（Fe²⁺）=0.3-3×0.025mol-2×0.075mol=0.075mol，所以生成NO氣體的體積為：0.075mol×22.4L/mol=1.68 L．

解答 解：（1）①根據(jù)裝置圖可知儀器a的名稱是分液漏斗，
故答案為：分液漏斗；
②反應(yīng)中N元素的化合價部分未變化生成硝酸銅，硝酸表現(xiàn)酸，性部分降低生成氮的氧化物，硝酸表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，
故答案為：酸性和強(qiáng)氧化性；
③6.4g銅的物質(zhì)的量為$\frac{6.4g}{64g/mol}$=0.1mol，向b中液體里加入足量氫氧化鈉溶液，銅離子完全轉(zhuǎn)化為氫氧化銅沉淀，根據(jù)銅原子守恒可知n[Cu（OH）₂]=n（Cu）=0.1mol，故m[Cu（OH）₂]=0.1mol×98g/mol=9.8g，
故答案為：9.8；
（2）①根據(jù)得失電子守恒和物料守恒可知：n（Fe³⁺）+n（Fe²⁺）=0.1； 3n（Fe³⁺）+2n（Fe²⁺）=3[0.3-3n（Fe³⁺）-2n（Fe²⁺）]，解之得：n（Fe³⁺）=0.025mol；n（Fe²⁺）=0.075mol，所以溶液中Fe³⁺、Fe²⁺的物質(zhì)的量之比n（Fe³⁺）：n（Fe²⁺） 為 1：3，
故答案為：1：3；   
②一氧化氮的物質(zhì)的量為：0.3-3n（Fe³⁺）-2n（Fe²⁺）=0.3-3×0.025mol-2×0.075mol=0.075mol，所以生成NO氣體的體積為：0.075mol×22.4L/mol=1.68 L，
答：生成NO氣體的體積為1.68 L．

點評 本題考查硝酸的化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)計算等，難度中等，注意利用守恒思想與得失電子守恒的應(yīng)用的進(jìn)行的計算．