精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的NO和 NO2混和气体在标准状况下的体积为11.2L,请回答:

(1)NO的体积为_________L,NO2的体积为____________L;

(2)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入VmLamol/L的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为_________mol/l;

(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3, 至少需要30%的双氧水____________g。

 

【答案】

(1)5.8  5.4   (2)(aV·10-3 +0.5)/0.14   (3)57.8

【解析】

试题分析:(1)32.64g铜的物质的量是

混合气的物质的量是

设混合气中NO和 NO2的物质的量分别是x和y

则x+y=0.5mol

根据电子的得失守恒可知3x+y=0.51mol×2

解得x=0.26mol、y=0.24mol

所以混合气中NO和 NO2在标准状况下的体积分别是

0.26mol×22.4L/mol=5.8L、0.24mol×22.4L/mol=5.4L

(2)当溶液中的Cu2+全部转化成沉淀时,溶液中的溶质是硝酸钠

根据钠原子守恒可知,硝酸钠的物质的量是0.1Vamol

因此根据氮原子守恒可知,原硝酸的物质的量是0.1Vamol+0.5mol

所以原硝酸溶液的浓度为

(3)混合气中NO的物质的量是0.26mol,在反应中失去0.26mol×3=0.78mol

NO2的物质的量是0.24mol,在反应中失去0.24mol×1=0.24mol

双氧水在反应中得到2个电子,根据电子的得失守恒可知

需要双氧水的物质的量是

其质量是0.51mol×34g/mol=17.34g

因此至少需要30%的双氧水的质量是

考点:考查金属铜和硝酸反应的有关计算

点评:该题也是化学计算中常见题型,重点是训练学生在化学计算中如何利用好各种守恒法,例如质量守恒、原子守恒、电荷守恒以及电子的得失守恒等。该题如果采用常规计算,则费时费力,且不易得分。该题难度较大。

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

将32.64g铜与150mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解后,产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L.(假定反应前后溶液体积不变,也不考虑N2O4的存在.)试计算:
(1)反应后,溶液中硝酸铜物质的量浓度为多少?
(2)混合气体中NO的体积为多少?
(3)若将混合气体经水洗后,体积变为多少?

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L,请回答:
(1)NO的体积为
5.8
5.8
L,NO2的体积为
5.4
5.4
L.
(2)将产生的气体全全释放后,向溶液中加入VmLamol?L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀,则原硝酸溶液的浓度为
aV×10-3+0.5
0.14
aV×10-3+0.5
0.14
mol?L-1
(3)若铜与硝酸刚好反应完全,则原硝酸溶液的浓度为
10.86
10.86
mol?L-1

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

甲同学釆用如图Ⅰ所示装置验证铜与稀硝酸的反应,并用排水法收集NO气体

(1)写出试管内溶液中发生反应的化学方程式
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3 2+2NO↑+4H2O
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3 2+2NO↑+4H2O

(2)在实验过程中观察到试管内的溶液呈
绿
绿
色;收集气体的试管内的气体呈

(3)乙同学认为甲虽然收集到的气体是一氧化氮,但并不能说明反应中一定生成一氧化氮.他的理由是
在铜和稀硝酸反应容器的上部看到了红棕色气体
在铜和稀硝酸反应容器的上部看到了红棕色气体
在铜和稀硝酸反应容器的上部看到了红棕色气体
在铜和稀硝酸反应容器的上部看到了红棕色气体

有关化学方程式为:
2NO+O2=2NO2
2NO+O2=2NO2

(4)丙同学釆用如图Ⅱ所示装置进行实验,证明了铜与稀硝酸反应生成一氧化氮.该同学的步骤如下表所示,请回答实验中的有关问题.
实验步骤 问题
1从U型管左端加入稀硝酸直至充满U型管右端 ∥/
2用附有铜丝的胶塞塞住U型管右端,观察现象 现象是
有无色气体产生,右边溶液逐渐变成绿色
有无色气体产生,右边溶液逐渐变成绿色
3待反应停止后打开胶塞,观察实验现象 现象是
无色气体与空气接触后立即变成红棕色
无色气体与空气接触后立即变成红棕色
(5)从环保的角度看,丙同学的实验存在的缺陷是
将氮氧化合物放入空气中会污染环境
将氮氧化合物放入空气中会污染环境

(6)丁同学用图Ⅲ所示装置代替图Ⅱ中U型管右端的附有铜丝的胶塞进行实验,待反应停止后将一氧化氮气体排入分液漏斗中,观察到的实验现象与丙同学实验的第
3
3
步骤的相同.丁同学要将一氧化氮气体排入分液漏斗中应进行的正确操作是①
打开分液漏斗上部的塞子
打开分液漏斗上部的塞子
慢慢打开分液漏斗的活塞
慢慢打开分液漏斗的活塞
待液面与胶塞接触时立即关闭活塞
待液面与胶塞接触时立即关闭活塞

(7)实验结束后丁同学向分液漏斗中注入适量水并充分振荡,试写出发生的化学反应方程式
3NO2+H2O=2 HNO3+NO
3NO2+H2O=2 HNO3+NO

(8)若将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L(不考虑NO2的反应),试回答:
①若铜与硝刚好反应完全,则原硝酸溶液的物质的量浓度为
10.86mol﹒L-1
10.86mol﹒L-1

②将产生的气体全部释放后,向溶液中加入VmL amol?L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀,则原硝酸溶液的物质的量浓度为
10-3a﹒V +0.5
 0.14 
mol/L
10-3a﹒V +0.5
 0.14 
mol/L

③已知NO和NO2的混合气与足量氧气混合后能被水完全吸收成硝酸,则要使上述11.2L气体完全被水吸收成硝酸,理论上需消耗标准状况下的氧气
5.71
5.71
升.(保留两位小数);解题过程:
设生成的一氧化氮为xmol,二氧化氮为ymol.
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3 2+2NO↑+4H2O
3 2
1.5xmol xmol
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3 2+2NO2↑+2H2O
1 2
1
2
ymol.ymol.

所以方程组为
x+y=0.5
1.5xmol+
1
2
  y=0.51               

所以
x=0.26
y=0.24

即一氧化氮为0.26mol,二氧化氮为0.24mol.
4NO+2H2O+3O2=4HNO3
4 3
0.26mol 0.195mol
4 NO2+2H2O+O2=4HNO3
41
0.24mol 0.06mol
所以需要氧气0.195mol+0.06mol=0.255mol,体积为0.255mol×22.4L/mol=5.71L
设生成的一氧化氮为xmol,二氧化氮为ymol.
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3 2+2NO↑+4H2O
3 2
1.5xmol xmol
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3 2+2NO2↑+2H2O
1 2
1
2
ymol.ymol.

所以方程组为
x+y=0.5
1.5xmol+
1
2
  y=0.51               

所以
x=0.26
y=0.24

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

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

硝酸是常见的三大强酸之一,在化学研究和化工生产中有着广泛应用,常用于制备硝酸盐、染料、肥料、医药中间体、烈性炸药等.硝酸盐多用于焰火、试剂、图象处理行业.
(1)某金属M的硝酸盐受热时按下式分解:2MNO3
2M+2NO2↑+O2↑,加热3.40gMNO3,生成NO2和O2折算成标准状况时的总体积为672mL.由此可以计算出M的相对原子质量为
108
108

(2)将32.64g铜与140mL 一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体折算成标准状况下的体积为11.2L.其中NO的体积为
5.82L
5.82L

(3)现有Cu、Cu2O和CuO组成的混合物,某研究性学习小组为了探究其组成情况,加入100mL0.6mol/LHNO3溶液恰好使混合物完全溶解,同时收集到224mLNO气体(标准状况).则产物中硝酸铜的物质的量为
0.025mol
0.025mol
.如原混合物中有0.0lmolCu,则其中Cu2O与CuO的质量比为
9:5
9:5

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:2013届湖南省岳阳市一中高三第一次质量检测化学试卷(带解析) 题型:计算题

硝酸是常见的三大强酸之一,在化学研究和化工生产中有着广泛应用,常用于制备硝酸盐、染料、肥料、医药中间体、烈性炸药等。硝酸盐多用于焰火、试剂、图像处理行业。 
(1)某金属M的硝酸盐受热时按下式分解:2MNO3 2M+2NO2↑+O2↑,加热3.40gMNO3,生成NO2和O2折算成标准状况时的总体积为672mL。由此可以计算出M的相对原子质量为_____________。
(2)将32.64g铜与140mL 一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体折算成标准状况下的体积为11.2L。其中NO的体积为_____________。
(3)现有Cu、Cu2O和CuO组成的混合物,某研究性学习小组为了探究其组成情况,加入100mL0.6mol/LHNO3溶液恰好使混合物完全溶解,同时收集到224mLNO气体(标准状况)。则产物中硝酸铜的物质的量为       。如原混合物中有0.0lmolCu,则其中Cu2O与CuO的质量比为_____________。

查看答案和解析>>

同步练习册答案