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现取25.6gCu与200ml某浓度的浓HNO3反应,当铜完全溶解后,收集到产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积共11.2L,则:


(1)NO2的体积为 __________ L。
(2)反应中消耗HNO3的物质的量为 ____________mol。
(3)将盛有NO和NO2混合气体的容器倒扣在水中,容器内液面上升, 再通入标准状况下一定体积的O2,恰好使气体完全溶解,则通入O2的 体积是__________L。
(4)向溶液中加入500ml、4mol•L-1NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀,则原硝酸溶液的浓度为__________ mol•L-1

所属分类: 化学 (免费栏目) 浏览量: 77 次


铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、NO2和H2O,与稀硝酸反应酸性硝酸铜、NO和H2O,依据原子守恒和电子得失守恒结合有关的化学反应分析计算。铜与浓硝酸反应的化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,铜与稀硝酸反应的化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+NO↑+4H2O。设生成的NO的物质的量为xmol,NO2的物质的量为ymol,反应中铜失去的电子总数等于硝酸得到的电子总数则Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 1   4                   20.5y   2y                y 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+NO↑+4H2O 3   8                     1 3x  8x                    xx+y=0.5、3×x+y×1=25.6g/64g/mol×2解得x=0.15mol  y=0.35mol
(1)NO2的体积为:0.35mol×22.4mol/L=7.84L;
(2)反应中消耗HNO3的物质的量为:2y+8x=2×0.35mol+8×0.15mol=1.9mol;
(3)设需要氧气的体积为V,由题意可知,两个反应过程中硝酸根物质的量不变,铜失去的电子全部被氧气得到,依据电子守恒规律得:25.6g/64g/mol×2=V/22.4L/mol×4,解得:V=4.48L;
(4)向溶液中加入500ml、4mol/LNaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀,反应后的溶质为硝酸钠,则硝酸钠的物质的量为:0.5L×4mol/L=2mol,依据氮原子个数守恒得硝酸的物质的量=n(NaNO3)+n(NO2+NO)=2mol+0.5mol=2.5mol,硝酸的物质的量浓度为:2.5mol÷0.2L=12.5mol/L。

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