题目内容

将28.8g铜投入100mL浓硝酸中，最后铜有剩余，其NO3-离子物质的量变化如图所示，请回答下列问题：
（1）开始反应时浓硝酸的物质的量浓度为
 
mol/L．
（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
 
L．
（3）硝酸完全反应后消耗铜的物质的量n（Cu）是
 
mol．
（4）应再往此反应体系中滴加
 
mL 2mol/L的硫酸才能使剩余的铜恰好完全溶解．已知此过程中NO3-的还原产物为NO．
（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
 
；生成NaNO2的物质的量是
 
mol；NaNO3的物质的量是
 
mol．
（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
，然后压强就不再改变．已知其中一种产物为N2O，则上述变化的化学方程式为
 
，
 
．气体的平均摩尔质量为M，则M的取值范围应该是
 
．
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
2
3
，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2NO2N2O4，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
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）=
1.0mol
0.1L
=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）=
0.6mol
2
=0.3mol，故答案为：0.3；
（4）28.8g铜的物质的量为
28.8g
64g/mol
=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+）=
0.15mol×8
3
=0.4mol，故n（H2SO4）=0.2mol，则需要硫酸体积为
0.2mol
2mol/L
=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
2+1
2
=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）=
ag
64g/mol
=
a
64
mol，根据N元素守恒，可知n（NaNO3）=n（气体）=
bL
22.4L/mol
-
a
64
mol=（
b
22.4
-
a
64
）mol，
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
，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2NO2N2O4，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
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
=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=
1mol×44g/mol+0.5mol×92g/mol
1mol+0.5mol
=60g/mol，
综上分析，可知45g/mol＜M＜60g/mol，
故答案为：3NO=N2O十NO2；2NO2N2O4；45g/mol＜M＜60g/mol．
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．
练习册系列答案
相关题目
元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，下列说法不正确的是（　　）
A、第三周期元素从Na到Cl原子半径逐渐减小
B、过渡元素全是金属元素，可用于寻找优良催化剂
C、同一主族元素的单质，从上到下化学性质越来越活泼
D、第三周期主族元素的最高正化合价数等于它所处的族序数
在实验室中，下列除杂的方法中正确的是（　　）
A、溴苯中混有溴，加入KI溶液，振荡，用汽油萃取出溴
B、乙烷中混有乙烯，通入H2在一定条件下反应，使乙烯转化为乙烷
C、硝基苯中混有浓硫酸和浓硝酸，将其倒入NaOH溶液中，静置，分液
D、乙烯中混有CO2和SO2，将其通入NaOH溶液中洗气
已知，6.5g某气态烃在标准状况下的体积是5.6L．
（1）求该烃的摩尔质量．
（2）写出该烃的结构简式．
（3）若6.5g该烃被过量溴水完全吸收，反应中消耗的Br2是多少克？
如右图所示，某温度下，物质的量分别是1.2mol的气体X和物质的量为1.0mol的气体Y，在2L密闭容器中反应生成气体Z，反应5min后测得n（X）=0.4mol，n（Y）=0.2mol，生成的n（Z）=1.6mol，则该反应的化学方程式可表示为
 
，反应在10分钟内的化学反应速率用Z来表示则V（Z）=
 
．
将6.4g Cu放入50mL、18.4mol/L的浓硫酸中，加热，完全反应后，将冷却所得溶液加水稀释至500ml，已知：Cu+H2SO4（浓）
  △  
.
 
CuSO4+SO2+2H2O，求：余酸稀释后的浓度；生成SO2气体的体积（标况）．
某同学在实验室欲配制物质的量浓度均为1.0mol/L的NaOH溶液、稀硫酸各450mL．提供的试剂是：NaOH固体、98%的浓硫酸（密度为1.84g/cm3）和蒸馏水．

（1）请你观察图示判断其中不正确的操作有
 
（填序号）．
（2）应用托盘天平称量NaOH
 
g，应用量筒量取浓硫酸
 
mL．
（3）浓硫酸溶于水的正确操作方法是
 
．
（4）在配制上述溶液实验中，下列操作引起结果偏低的有
 
．
A．该学生在量取浓硫酸时，俯视刻度线
B．称量固体NaOH时，将砝码和物品的位置颠倒
C．溶解硫酸后没有冷却至室温就立即完成后面的配制操作
D．在烧杯中溶解搅拌时，溅出少量溶液
E．没有用蒸馏水洗涤烧杯2～3次，并将洗液移入容量瓶中
F．将量筒洗涤2～3次，并全部转移至容量瓶中
G．容量瓶中原来存有少量蒸馏水
H．胶头滴管加水定容时俯视刻度．
使用玻璃棒不能达到下列目的是（　　）
A、引流
B、防止液体溅出
C、增加物质的溶解度
D、加快物质的溶解速度
用镁铝合金制作的窗框、卷帘门、防护栏等物品轻巧、美观、耐用．与上述这些特点无关的镁铝合金的性质是（　　）
A、不易生锈B、导电性好
C、密度小D、强度高

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网