將32.64g銅與150mL一定濃度的硝酸反應(yīng),銅完全溶解后,產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L.(假定反應(yīng)前后溶液體積不變,也不考慮N2O4的存在.)試計(jì)算:
(1)反應(yīng)后,溶液中硝酸銅物質(zhì)的量濃度為多少?
(2)混合氣體中NO的體積為多少?
(3)若將混合氣體經(jīng)水洗后,體積變?yōu)槎嗌伲?/div>
分析:(1)根據(jù)n=
m
M
計(jì)算32.64g銅的物質(zhì)的量,反應(yīng)生成Cu(NO32,根據(jù)銅原子守恒計(jì)算n[Cu(NO32],再根據(jù)c=
n
V
計(jì)算;
(2)根據(jù)n=
V
Vm
計(jì)算混合氣體的物質(zhì)的量,令混合氣體中NO和NO2物質(zhì)的量分別為xmol、ymol,利用電子轉(zhuǎn)移守恒、二者物質(zhì)的量之和列方程,據(jù)此計(jì)算x、y的值,再根據(jù)v=nVm計(jì)算NO的體積;
(3)將混合氣體經(jīng)水洗,發(fā)生反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+NO,結(jié)合(2)計(jì)算NO2物質(zhì)的量,利用差量法計(jì)算反應(yīng)后減少的體積,據(jù)此解答.
解答:解:(1)32.64g銅的物質(zhì)的量為
32.64g
64g/mol
=0.51mol,反應(yīng)生成Cu(NO32,根據(jù)銅原子守恒可知n[Cu(NO32]=n(Cu)=0.51mol,故反應(yīng)后,溶液中硝酸銅物質(zhì)的量濃度為
0.51mol
0.15L
=3.4mol/L,
答:反應(yīng)后,溶液中硝酸銅物質(zhì)的量濃度為3.4mol/L;
(2)11.2L混合氣體的物質(zhì)的量為
11.2L
22.4L/mol
=0.5mol,令混合氣體中NO和NO2物質(zhì)的量分別為xmol、ymol,
由電子轉(zhuǎn)移守恒有:3x+y=0.51×2,
由二者物質(zhì)的量之和:x+y=0.5
聯(lián)立方程,解得x=0.26,y=0.24,
故NO的體積為0.26mol×22.4L/mol=5.824L,
答:NO的體積為5.824L,
(3)將混合氣體經(jīng)水洗,令混合氣體體積減少為VL,則:
3NO2+H2O=2HNO3+NO,體積減少△V
3mol               44.8L
0.24mol            VL
所以3mol:0.24mol=44.8L:VL,
解得V=3.584,
故混合氣體經(jīng)水洗后,體積變?yōu)?1.2L-3.584L=7.616L,
答:混合氣體經(jīng)水洗后,體積變?yōu)?.616L.
點(diǎn)評(píng):本題考查方程式的有關(guān)計(jì)算,難度中等,注意利用原子守恒、電子轉(zhuǎn)移守恒進(jìn)行的計(jì)算.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應(yīng),銅完全溶解,產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L,請(qǐng)回答:
(1)NO的體積為
5.8
5.8
L,NO2的體積為
5.4
5.4
L.
(2)將產(chǎn)生的氣體全全釋放后,向溶液中加入VmLamol?L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化為沉淀,則原硝酸溶液的濃度為
aV×10-3+0.5
0.14
aV×10-3+0.5
0.14
mol?L-1
(3)若銅與硝酸剛好反應(yīng)完全,則原硝酸溶液的濃度為
10.86
10.86
mol?L-1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

甲同學(xué)釆用如圖Ⅰ所示裝置驗(yàn)證銅與稀硝酸的反應(yīng),并用排水法收集NO氣體

(1)寫(xiě)出試管內(nèi)溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3 2+2NO↑+4H2O
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3 2+2NO↑+4H2O

(2)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到試管內(nèi)的溶液呈
色;收集氣體的試管內(nèi)的氣體呈
無(wú)
無(wú)

(3)乙同學(xué)認(rèn)為甲雖然收集到的氣體是一氧化氮,但并不能說(shuō)明反應(yīng)中一定生成一氧化氮.他的理由是
在銅和稀硝酸反應(yīng)容器的上部看到了紅棕色氣體
在銅和稀硝酸反應(yīng)容器的上部看到了紅棕色氣體
在銅和稀硝酸反應(yīng)容器的上部看到了紅棕色氣體
在銅和稀硝酸反應(yīng)容器的上部看到了紅棕色氣體

有關(guān)化學(xué)方程式為:
2NO+O2=2NO2
2NO+O2=2NO2

(4)丙同學(xué)釆用如圖Ⅱ所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證明了銅與稀硝酸反應(yīng)生成一氧化氮.該同學(xué)的步驟如下表所示,請(qǐng)回答實(shí)驗(yàn)中的有關(guān)問(wèn)題.
實(shí)驗(yàn)步驟 問(wèn)題
1從U型管左端加入稀硝酸直至充滿(mǎn)U型管右端 ∥/
2用附有銅絲的膠塞塞住U型管右端,觀察現(xiàn)象 現(xiàn)象是
有無(wú)色氣體產(chǎn)生,右邊溶液逐漸變成綠色
有無(wú)色氣體產(chǎn)生,右邊溶液逐漸變成綠色
3待反應(yīng)停止后打開(kāi)膠塞,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 現(xiàn)象是
無(wú)色氣體與空氣接觸后立即變成紅棕色
無(wú)色氣體與空氣接觸后立即變成紅棕色
(5)從環(huán)保的角度看,丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)存在的缺陷是
將氮氧化合物放入空氣中會(huì)污染環(huán)境
將氮氧化合物放入空氣中會(huì)污染環(huán)境

(6)丁同學(xué)用圖Ⅲ所示裝置代替圖Ⅱ中U型管右端的附有銅絲的膠塞進(jìn)行實(shí)驗(yàn),待反應(yīng)停止后將一氧化氮?dú)怏w排入分液漏斗中,觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與丙同學(xué)實(shí)驗(yàn)的第
3
3
步驟的相同.丁同學(xué)要將一氧化氮?dú)怏w排入分液漏斗中應(yīng)進(jìn)行的正確操作是①
打開(kāi)分液漏斗上部的塞子
打開(kāi)分液漏斗上部的塞子
慢慢打開(kāi)分液漏斗的活塞
慢慢打開(kāi)分液漏斗的活塞
待液面與膠塞接觸時(shí)立即關(guān)閉活塞
待液面與膠塞接觸時(shí)立即關(guān)閉活塞

(7)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后丁同學(xué)向分液漏斗中注入適量水并充分振蕩,試寫(xiě)出發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式
3NO2+H2O=2 HNO3+NO
3NO2+H2O=2 HNO3+NO

(8)若將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應(yīng),銅完全溶解,產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L(不考慮NO2的反應(yīng)),試回答:
①若銅與硝剛好反應(yīng)完全,則原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為
10.86mol﹒L-1
10.86mol﹒L-1

②將產(chǎn)生的氣體全部釋放后,向溶液中加入VmL amol?L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化為沉淀,則原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為
10-3a﹒V +0.5
 0.14 
mol/L
10-3a﹒V +0.5
 0.14 
mol/L

③已知NO和NO2的混合氣與足量氧氣混合后能被水完全吸收成硝酸,則要使上述11.2L氣體完全被水吸收成硝酸,理論上需消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氧氣
5.71
5.71
升.(保留兩位小數(shù));解題過(guò)程:
設(shè)生成的一氧化氮為xmol,二氧化氮為ymol.
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3 2+2NO↑+4H2O
3 2
1.5xmol xmol
Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3 2+2NO2↑+2H2O
1 2
1
2
ymol.ymol.

所以方程組為
x+y=0.5
1.5xmol+
1
2
  y=0.51               

所以
x=0.26
y=0.24

即一氧化氮為0.26mol,二氧化氮為0.24mol.
4NO+2H2O+3O2=4HNO3
4 3
0.26mol 0.195mol
4 NO2+2H2O+O2=4HNO3
41
0.24mol 0.06mol
所以需要氧氣0.195mol+0.06mol=0.255mol,體積為0.255mol×22.4L/mol=5.71L
設(shè)生成的一氧化氮為xmol,二氧化氮為ymol.
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3 2+2NO↑+4H2O
3 2
1.5xmol xmol
Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3 2+2NO2↑+2H2O
1 2
1
2
ymol.ymol.

所以方程組為
x+y=0.5
1.5xmol+
1
2
  y=0.51               

所以
x=0.26
y=0.24

即一氧化氮為0.26mol,二氧化氮為0.24mol.
4NO+2H2O+3O2=4HNO3
4 3
0.26mol 0.195mol
4 NO2+2H2O+O2=4HNO3
41
0.24mol 0.06mol
所以需要氧氣0.195mol+0.06mol=0.255mol,體積為0.255mol×22.4L/mol=5.71L

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

硝酸是常見(jiàn)的三大強(qiáng)酸之一,在化學(xué)研究和化工生產(chǎn)中有著廣泛應(yīng)用,常用于制備硝酸鹽、染料、肥料、醫(yī)藥中間體、烈性炸藥等.硝酸鹽多用于焰火、試劑、圖象處理行業(yè).
(1)某金屬M(fèi)的硝酸鹽受熱時(shí)按下式分解:2MNO3
2M+2NO2↑+O2↑,加熱3.40gMNO3,生成NO2和O2折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)的總體積為672mL.由此可以計(jì)算出M的相對(duì)原子質(zhì)量為
108
108

(2)將32.64g銅與140mL 一定濃度的硝酸反應(yīng),銅完全溶解產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L.其中NO的體積為
5.82L
5.82L

(3)現(xiàn)有Cu、Cu2O和CuO組成的混合物,某研究性學(xué)習(xí)小組為了探究其組成情況,加入100mL0.6mol/LHNO3溶液恰好使混合物完全溶解,同時(shí)收集到224mLNO氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況).則產(chǎn)物中硝酸銅的物質(zhì)的量為
0.025mol
0.025mol
.如原混合物中有0.0lmolCu,則其中Cu2O與CuO的質(zhì)量比為
9:5
9:5

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2013屆湖南省岳陽(yáng)市一中高三第一次質(zhì)量檢測(cè)化學(xué)試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題

硝酸是常見(jiàn)的三大強(qiáng)酸之一,在化學(xué)研究和化工生產(chǎn)中有著廣泛應(yīng)用,常用于制備硝酸鹽、染料、肥料、醫(yī)藥中間體、烈性炸藥等。硝酸鹽多用于焰火、試劑、圖像處理行業(yè)。 
(1)某金屬M(fèi)的硝酸鹽受熱時(shí)按下式分解:2MNO3 2M+2NO2↑+O2↑,加熱3.40gMNO3,生成NO2和O2折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)的總體積為672mL。由此可以計(jì)算出M的相對(duì)原子質(zhì)量為_(kāi)____________。
(2)將32.64g銅與140mL 一定濃度的硝酸反應(yīng),銅完全溶解產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L。其中NO的體積為_(kāi)____________。
(3)現(xiàn)有Cu、Cu2O和CuO組成的混合物,某研究性學(xué)習(xí)小組為了探究其組成情況,加入100mL0.6mol/LHNO3溶液恰好使混合物完全溶解,同時(shí)收集到224mLNO氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。則產(chǎn)物中硝酸銅的物質(zhì)的量為       。如原混合物中有0.0lmolCu,則其中Cu2O與CuO的質(zhì)量比為_(kāi)____________。

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