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铜和浓硝酸反应生成NO2,当浓硝酸变稀后,则生成NO,3.84克铜和适量浓硝酸反应后,铜全部反应完,收集到标准状况下NO和NO2混合气体共2.24L,求:
(1)参与反应的HNO3的物质的量.
(2)生成的混合气体中NO的体积.
分析:(1)铜与硝酸反应中,硝酸起氧化剂和酸的作用,起氧化剂作用硝酸被还原为NO和NO2,一个气体分子中都含有一个N原子,一个硝酸分子中含有一个N原子,根据N原子守恒可知,气体的物质的量与起氧化剂作用硝酸的物质的量相等.起酸作用的硝酸生成硝酸铜,起酸作用的硝酸的物质的量为铜的物质的量的2倍,据此计算.
(2)令NO、NO2的物质的量的分别为x、y,铜与硝酸反应中,铜失电子作还原剂,硝酸得电子作氧化剂,在氧化还原反应中得失电子数相等,利用电子守恒及体积,列方程组,得出NO、NO2的物质的量.再计算NO的体积.
解答:解:3.84克铜的物质的量为
3.84g
64g/mol
=0.06mol.
(1)铜与硝酸反应中,硝酸起氧化剂和酸的作用.根据N原子守恒可知,气体的物质的量与起氧化剂作用硝酸的物质的量相等,所以起氧化剂作用硝酸的物质的量为
2.24L
22.4L/mol
=0.1mol.
起酸作用的硝酸生成硝酸铜,起酸作用的硝酸的物质的量为铜的物质的量的2倍,所以起酸作用的硝酸的物质的量为
0.06mol×2=0.12mol.
所以参与反应的HNO3的物质的量为0.1mol+0.12mol=0.22mol.
答:参与反应的HNO3的物质的量为0.22mol.
(2)令NO、NO2的物质的量的分别为x、y,
根据电子转移守恒有3x+y=0.06mol×2.
根据标准状况下NO和NO2混合气体共2.24L,有x+y=0.1mol.
联立方程,解得:x=0.01mol,y=0.09mol.
所以混合气体中NO的体积为0.01mol×22.4L/mol=0.224L.
答:生成的混合气体中NO的体积为0.224L.
点评:考查根据方程式及混合物的有关计算,难度中等,关键根据氧化还原反应分析硝酸的作用,结合守恒进行计算,注意守恒思想在混合计算中的运用.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

为测定足量铜与适量一定浓度的浓硝酸反应生成的NO气体和NO2气体的物质的量之比(用m表示),请从如图所示选用适当的实验装置,设计一个合理而简单的实验,用于测定m的值.其中E装置由甲、乙两根玻璃管组成,用橡皮管连通,并装入适量水,甲管有刻度(0mL~50mL),供量气用,乙管可上下移动,用来调节液面高低.

回答下列问题:
(1)实验中气体(NO和NO2)发生装置应选择
B
B
(填装置序号).
(2)要测定m值,需要将C中的溶液进行中和滴定,由于浓硝酸具有强氧化性,能把酸碱指示剂氧化褪色而影响实验.因此,中和滴定前必须进行的操作是
将C中的溶液加适量水稀释
将C中的溶液加适量水稀释

(3)装置的连接顺序是(填各装置接口的编号,连结胶管及夹持装置均省略)
③④⑤⑨
③④⑤⑨

(4)连接好装置,检查气密性后,应进行两步必要的操作:
第一,打开b,向E装置右管中加适量水;
第二
打开a,通足量N2,排净装置中的空气
打开a,通足量N2,排净装置中的空气

(5)实验前甲、乙两管液面在同一水平面上,最后读数时乙管的液面高于甲管的液面.此时应进行的操作是
向下移动乙管,使甲、乙两管液面在同一水平面上
向下移动乙管,使甲、乙两管液面在同一水平面上

(6)实验后若量气管中气体的体积(换算成标准状况下)为V(L),C中硝酸的物质的量为 n  mol,则用含n和V的式子表示m=
V-11.2n
33.6n
V-11.2n
33.6n

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

现代社会中铜在电气、交通、机械和冶金、能源及石化工业、高科技等领域有广泛的应用.某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石(SiO2),现采用酸浸法从矿石中提取铜,其工艺流程图如下.其中铜的萃取(铜从水层进入有机层的过程)和反萃取(铜从有机层进入水层的过程)是现代湿法炼铜的重要工艺手段.

已知:①Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O;②当矿石中三氧化二铁含量太低时,可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜;③反萃取后的水层2是硫酸铜溶液.回答下列问题:
(1)矿石用稀硫酸处理过程中发生反应的离子方程式为:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O
CuO+2H+═Cu2++H2O
CuO+2H+═Cu2++H2O
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O,Cu+2Fe3++2Fe2++Cu2+
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O,Cu+2Fe3++2Fe2++Cu2+

(2)“循环I”经多次循环后的水层1不能继续循环使用,但可分离出一种重要的硫酸盐晶体.若水层1暴露在空气中一段时间后,可以得到另一种重要的硫酸盐,写出水层l暴露在空气中发生反应的离子方程式
4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O

(3)“循环n”中萃取剂是一类称作为肟类的有机化合物,如N一510、N一530等.某肟类化合物A的分子结构中仅含n1个-CH3、n2个-OH和n3三种基团,无环状结构,三种基团的数目关系为n3=
n1+n2-2
n1+n2-2
.若A的相对分子质量为116,上述基团连接时碳原子跟碳原子相连,则A的结构简式是

(4)写出电解过程中阳极(惰性电极)发生反应的电极反应式
4OH--4e-=2H2O+O2
4OH--4e-=2H2O+O2

(5)该工艺最大亮点是它符合下列原理
B
B

A.化学平衡 B.绿色化学 C.质量守恒 D.能量守恒  E.相似相溶  F.酸碱中和 G.氧化还原反应
(6)铜、银、金是人类认识最早的三种金属,因为很早就被人们用作钱币,因而有“货币金属”之称.由于铁的金属性比铜、银、金强,相对而言,人类认识铁稍晚.某研究性学习小组为了证明铁的金属活动性比铜强,他设计了如下方案:
①铁片置于硫酸铜溶液中有铜析出;
②铁、铜和氯气反应分别生成FeCl3和CuCl2
③足量的铁粉和铜粉和浓硫酸反应生成FeSO4和CuSO4
④铜片置于FeCl3溶液中铜片逐渐溶解;
⑤把铁片和铜片置于盛有稀硫酸的烧杯中,交用导线连接,铁片上无气泡产生,而铜片上有气泡产生;
⑥把铁片和铜片置于盛有浓硝酸的烧杯中,并用导线连接,铁片上有气泡产生,而铜片上无气泡产生.
以上设计合理的有
A
A

A.两种方案         B.三种方案        C.四种方案       D.五种方案.

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科目:高中化学 来源: 题型:

可利用下图中的实验装置测定足量铜与适量一定浓度的浓硝酸反应生成的NO气体和NO2气体的物质的量之比(用m表示),其中装置C由广口瓶和量气管组成,量气管由甲、乙两根玻璃管组成,用橡皮管连通,并装入适量水,甲管有刻度(0mL~50mL),乙管可上下移动.回答下列问题:

(1)实验中气体(NO和NO2)发生装置应选择
B
B
(填装置序号).
(2)实验中的气体(NO和NO2)通入C装置,请在下图的广口瓶中将导气管画出.

(3)要测定m值,需要将C中的溶液进行中和滴定,由于浓硝酸具有强氧化性,能把酸碱指示剂氧化褪色而影响实验.因此,中和滴定前必须进行的操作是
将C中的溶液加适量水稀释
将C中的溶液加适量水稀释

(4)连接好装置,检查气密性后,应进行两步必要的操作:第一,打开b,向C装置的乙管中加适量水;第二,
打开a,通足量N2,排净装置中的空气
打开a,通足量N2,排净装置中的空气

(5)实验前甲、乙两管液面在同一水平面上,最后读数时乙管的液面高于甲管的液面.此时应进行的操作是
向下移动乙管,使甲、乙两管液面在同一水平面上
向下移动乙管,使甲、乙两管液面在同一水平面上

(6)实验后若量气管中气体的体积(换算成标准状况下)为V(L),C中硝酸的物质的量为 n  mol,则用含n和V的式子表示m=
(V-11.2n):33.6n
(V-11.2n):33.6n
(结果可不必化简).

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2012?宁德模拟)某化学课外小组利用如图实验装置(夹持仪器略去),探究铜与浓硝酸反应是否有NO生成.
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称是
分液漏斗
分液漏斗

(2)甲装置的c应该与乙装置的
e
e
连接(填“d”或“e”).
(3)乙装置中反应的化学方程式是
3NO2+H2O=2HNO3+NO
3NO2+H2O=2HNO3+NO

(4)实验步骤如下:
i仪器组装完毕,检查装置的气密性,加入试剂.打开旋塞a,通入N2一段时间后,关闭旋塞a.
ii打开旋塞b,滴加入xmol?L-1浓硝酸V mL,充分反应后冷却,固体仍有剩余.
iii用NaOH溶液滴定乙装置中溶液,得溶质的物质的量为n mol.
①步骤i通入N2的目的是
赶尽装置中的空气
赶尽装置中的空气

②为了准确测定甲装置中产生NO2的量,在步骤ii和iii之间应补充的操作是:
打开a,关闭b,通入N2一段时间
打开a,关闭b,通入N2一段时间

③当xV×l0-3
3n(填“>”、“=”或“<”),则证明铜与浓硝酸反应时有NO生成.
④该实验设计中存在一个明显的缺陷是
缺少尾气吸收装置
缺少尾气吸收装置

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科目:高中化学 来源:2011-2012学年福建省宁德市高三毕业班质量检查化学试卷 题型:实验题

(13分)

某化学课外小组利用下图实验装置(夹持仪器略去),探究铜与浓硝酸反应是否有NO生成。

请回答下列问题:

   (1)仪器A的名称是                     

   (2)甲装置的c应该与乙装置的         连接(填“d”或“e”)。

   (3)乙装置中反应的化学方程式是                      

   (4)实验步骤如下:

i仪器组装完毕,检查装置的气密性,加入试剂。打开旋塞a,通入N2一段时间后,关闭旋塞a。

ii打开旋塞b,滴入xmol·L-1浓硝酸V mL,充分反应后冷却,固体仍有剩余。

iii用NaOH溶液滴定乙装置中溶液,得溶质的物质的量为n mol。

①步骤i通入N2的目的是________

②为了准确测定甲装置中产生NO2的量,在步骤ii和iii之间应补充的操作是:

                                                                 

③当xV×l0-3       3n(填“>”、“=”或“<”),则证明铜与浓硝酸反应时有NO生成。

    ④该实验设计中存在一个明显的缺陷是             

 

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