题目内容

12.将64g铜与200mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解后,收集到标况下的混合气体体积为22.4L.将所得溶液加入5mol/L的NaOH溶液500ml,恰好将溶液中的Cu2+生成沉淀.((写出必要的计算过程及文字说明,无计算过程不得分))
(1)被还原的硝酸的物质的量为1mol
(2)生成的NO的体积为11.2L
(3)原硝酸的浓度为15mol/L.

分析 (1)由3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O、Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO32+2NO2↑+2H2O,被还原的硝酸的物质的量等于气体的物质的量;
(2)n(Cu)$\frac{64g}{64g/mol}$=1mol,n(混合气体)=$\frac{22.4L}{22.4L/mol}$=1mol,设混合气体中NO和NO2的物质的量分别为x、y,结合原子守恒及电子守恒计算;
(3)由N原子守恒可知,原硝酸的物质的量为2n[Cu(NO32]+n(气体),结合c=$\frac{n}{V}$计算.

解答 解:(1)n(混合气体)=$\frac{22.4L}{22.4L/mol}$=1mol,被还原的硝酸的物质的量=气体的物质的量=1mol,故答案为:1mol;
(2)n(Cu)$\frac{64g}{64g/mol}$=1mol,n(混合气体)=$\frac{22.4L}{22.4L/mol}$=1mol,设混合气体中NO和NO2的物质的量分别为x、y,
由原子守恒及电子守恒可知,$\left\{\begin{array}{l}{x+y=1}\\{3x+y=1×2}\end{array}\right.$,解得x=0.5mol,y=0.5mol,生成的NO的体积为0.5mol×22.4/L=11.2L,故答案为:11.2L;
(3)由N原子守恒可知,原硝酸的物质的量为2n[Cu(NO32]+n(气体)=1mol×2+1mol=3mol,原硝酸浓度c=$\frac{n}{V}$=$\frac{3mol}{0.2L}$=15mol/L,故答案为:15mol/L.

点评 本题考查氧化还原反应的计算,为高频考点,把握发生的反应及电子守恒、原子守恒为解答的关键,侧重分析与计算能力的考查,题目难度不大.

练习册系列答案
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