题目内容
(1)开始反应时浓硝酸的物质的量浓度为
(2)铜与浓硝酸反应生成的气体在标准状况下的体积(不考虑NO2与N2O4的平衡)为
(3)硝酸完全反应后消耗铜的物质的量n(Cu)是
(4)应再往此反应体系中滴加
(5)a g铜全部溶于一定量的浓硝酸中,测得生成的气体在标准状况下的体积(不考虑NO2与N2O4的平衡)为b L,为消除污染,将生成的气体通入NaOH溶液中,气体被完全吸收.
已知:NO+NO2+2NaOH→2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH→NaNO3+NaNO2+H2O
如果NO、NO2混合气体用NOx表示,被NaOH溶液完全吸收时,x的取值范围
(6)在常温下,把NO气体压缩到1.01×107Pa,再加热到50℃,发现气体的压强迅速下降,压强降至略小于原压强的
| 2 |
| 3 |
考点:化学方程式的有关计算
专题:计算题
分析:(1)根据开始时硝酸根的物质的量计算硝酸的浓度;
(2)利用氮元素守恒计算气体的物质的量,再根据V=nVm计算二氧化氮的体积;
(3)反应结束,溶液中溶质为硝酸铜,根据硝酸根计算消耗n(Cu);
(4)发生反应:3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O,据此计算消耗硫酸的物质的量,进而计算需要硫酸的体积;
(5)由方程式2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O和NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O可知,NO单独不能被吸收,NO和NO2混合气体被NaOH溶液被完全吸收,满足n(NO2):n(NO)≥1,当n(NO2):n(NO)=1时x值最小,计算x的最小值,因为混有NO,所以x最大值<2,据此确定x取值范围;
纵观整个过程,Cu失去的电子等于硝酸生成亚硝酸钠时获得的电子,根据电子转移守恒计算n(NaNO2),根据N元素守恒计算n(NaNO3);
(6)在常温下,把NO气体压缩到1.01×107Pa,再加热到50℃,发现气体的压强迅速下降,压强降至略小于原压强的
,然后压强就不再改变.已知其中一种产物为N2O,依据原子个数守恒可知该反应为:3NO=N2O十NO2,因为存在2NO2
N2O4,即生成的NO2又双聚成N2O4,导致气体分子数减少,压强降至略小于原压强的
;
若只发生反应:3NO=N2O十NO2,气体的平均摩尔质量最小,若二氧化氮完全转化为四氧化二氮时,气体的平均摩尔质量最大,据此计算解答.
(2)利用氮元素守恒计算气体的物质的量,再根据V=nVm计算二氧化氮的体积;
(3)反应结束,溶液中溶质为硝酸铜,根据硝酸根计算消耗n(Cu);
(4)发生反应:3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O,据此计算消耗硫酸的物质的量,进而计算需要硫酸的体积;
(5)由方程式2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O和NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O可知,NO单独不能被吸收,NO和NO2混合气体被NaOH溶液被完全吸收,满足n(NO2):n(NO)≥1,当n(NO2):n(NO)=1时x值最小,计算x的最小值,因为混有NO,所以x最大值<2,据此确定x取值范围;
纵观整个过程,Cu失去的电子等于硝酸生成亚硝酸钠时获得的电子,根据电子转移守恒计算n(NaNO2),根据N元素守恒计算n(NaNO3);
(6)在常温下,把NO气体压缩到1.01×107Pa,再加热到50℃,发现气体的压强迅速下降,压强降至略小于原压强的
| 2 |
| 3 |
| 2 |
| 3 |
若只发生反应:3NO=N2O十NO2,气体的平均摩尔质量最小,若二氧化氮完全转化为四氧化二氮时,气体的平均摩尔质量最大,据此计算解答.
解答:
解:(1)由图可知,开始时n(NO3-)=1.0mol,则n(HNO3)=n(NO3-)=1.0mol,则c(HNO3)=
=10mol/L,故答案为:10;
(2)由图可知,反应结束时,溶液中NO3-为0.6mol,根据氮元素守恒,生成气体的物质的量为1.0mol-0.6mol=0.4mol,标况下二氧化氮的体积为0.4mol×22.4L/mol=8.96L,故答案为:8.96;
(3)溶液中溶质为硝酸铜,由图可知,反应结束时,溶液中NO3-为0.6mol,故消耗n(Cu)=n(硝酸铜)=
=0.3mol,故答案为:0.3;
(4)28.8g铜的物质的量为
=0.45mol,故剩余Cu为0.45mol-0.3mol=0.15mol,
3 Cu+2 NO3-+8 H+=3Cu2++2NO↑+4H2O
3 2 8
0.15mol n(H+)
则n(H+)=
=0.4mol,故n(H2SO4)=0.2mol,则需要硫酸体积为
=0.1L=100mL,
故答案为:100;
(5)由方程式可知,NO单独不能被吸收,NO和NO2混合气体被NaOH溶液被完全吸收,满足n(NO2):n(NO)≥1,当n(NO2):n(NO)=1时x值最小,x最小值为
=1.5,因为混有NO,所以x最大值<2,故x的取值范围为1.5≤x<2;
纵观整个过程,Cu失去的电子等于硝酸生成亚硝酸钠时获得的电子,根据电子转移守恒,n(NaNO2)=n(Cu)=
=
mol,根据N元素守恒,可知n(NaNO3)=n(气体)=
-
mol=(
-
)mol,
故答案为:1.5≤x<2;
;(
-
);
(6)在常温下,把NO气体压缩到1.01×107Pa,再加热到50℃,发现气体的压强迅速下降,压强降至略小于原压强的
,然后压强就不再改变.已知其中一种产物为N2O,依据原子个数守恒可知该反应为:3NO=N2O十NO2,因为存在2NO2
N2O4,即生成的NO2又双聚成N2O4,导致气体分子数减少,压强降至略小于原压强的
,
若只发生反应:3NO=N2O十NO2,气体的平均摩尔质量最小,此时M=
=45g/mol,
若二氧化氮完全转化为四氧化二氮时,气体的平均摩尔质量最大,1molNO2得到0.5molN2O4,
则此时M=
=60g/mol,
综上分析,可知45g/mol<M<60g/mol,
故答案为:3NO=N2O十NO2;2NO2
N2O4;45g/mol<M<60g/mol.
| 1.0mol |
| 0.1L |
(2)由图可知,反应结束时,溶液中NO3-为0.6mol,根据氮元素守恒,生成气体的物质的量为1.0mol-0.6mol=0.4mol,标况下二氧化氮的体积为0.4mol×22.4L/mol=8.96L,故答案为:8.96;
(3)溶液中溶质为硝酸铜,由图可知,反应结束时,溶液中NO3-为0.6mol,故消耗n(Cu)=n(硝酸铜)=
| 0.6mol |
| 2 |
(4)28.8g铜的物质的量为
| 28.8g |
| 64g/mol |
3 Cu+2 NO3-+8 H+=3Cu2++2NO↑+4H2O
3 2 8
0.15mol n(H+)
则n(H+)=
| 0.15mol×8 |
| 3 |
| 0.2mol |
| 2mol/L |
故答案为:100;
(5)由方程式可知,NO单独不能被吸收,NO和NO2混合气体被NaOH溶液被完全吸收,满足n(NO2):n(NO)≥1,当n(NO2):n(NO)=1时x值最小,x最小值为
| 2+1 |
| 2 |
纵观整个过程,Cu失去的电子等于硝酸生成亚硝酸钠时获得的电子,根据电子转移守恒,n(NaNO2)=n(Cu)=
| ag |
| 64g/mol |
| a |
| 64 |
| bL |
| 22.4L/mol |
| a |
| 64 |
| b |
| 22.4 |
| a |
| 64 |
故答案为:1.5≤x<2;
| a |
| 64 |
| b |
| 22.4 |
| a |
| 64 |
(6)在常温下,把NO气体压缩到1.01×107Pa,再加热到50℃,发现气体的压强迅速下降,压强降至略小于原压强的
| 2 |
| 3 |
| 2 |
| 3 |
若只发生反应:3NO=N2O十NO2,气体的平均摩尔质量最小,此时M=
| 3×30g/mol |
| 2 |
若二氧化氮完全转化为四氧化二氮时,气体的平均摩尔质量最大,1molNO2得到0.5molN2O4,
则此时M=
| 1mol×44g/mol+0.5mol×92g/mol |
| 1mol+0.5mol |
综上分析,可知45g/mol<M<60g/mol,
故答案为:3NO=N2O十NO2;2NO2
点评:本题考查化学计算,属于拼合型题目,涉及守恒法、极限法的运用等,是对学生综合能力的考查,难度较大.
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