题目内容

将25.6g Cu投入50mL 12mol/L 的浓硝酸中，充分反应后，生成4.48L（标准状态）NO和NO2的混合气体．请计算回答：
（1）被还原硝酸的物质的量是
 
mol；
（2）25.6g Cu 和50mL 12mol/L的硝酸反应，最终剩余的反应物是
 
，其物质的量是
 
mol；
（3）如果将4.48L（标准状态）NO和NO2的混合气体采用排水法收集，则最终收集到的气体体积是
 
L（标准状态）（结果保留小数点后两位）；
（4）如果往反应后的体系内再加入200mL 4mol/L的稀硫酸，又会产生
 
L气体（标准状态）（结果保留小数点后两位）．
考点：化学方程式的有关计算
专题：计算题
分析：（1）被还有的硝酸生成NO和NO2，根据N元素守恒可知n被还原（HNO3）=n（NO+NO2）；
（2）NO和NO2的混合气体的物质的量=
4.48L
22.4L/mol
=0.2mol，假定只生成NO时，转移电子数目最多，即参加反应的Cu最多，根据电子转移守恒，可知需要Cu的物质的量=
0.2mol×3
2
=0.3mol＜
25.6g
64g/mol
=0.4mol，故Cu有剩余，根据N元素守恒计算n[Cu（NO3）2]，再根据Cu元素守恒计算参加反应的n（Cu），进而计算剩余Cu的物质的量；
（3）根据电子转移及NO和NO2的体积列方程计算二者各自的物质的量，进而计算NO2的体积，根据方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO，运用体积差量法计算体积减小量，进而计算最终收集到的气体体积；
（4）根据3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O进行过量计算，根据不足量的物质计算生成NO的物质的量，再根据V=nVm计算．
解答： 解：（1）被还有的硝酸生成NO和NO2，根据N元素守恒，可知n被还原（HNO3）=n（NO+NO2）=
4.48L
22.4L/mol
=0.2mol，
故答案为：0.2；
（2）NO和NO2的混合气体的物质的量=
4.48L
22.4L/mol
=0.2mol，假定只生成NO时，转移电子数目最多，即参加反应的Cu最多，根据电子转移守恒，可知需要Cu的物质的量=
0.2mol×3
2
=0.3mol＜
25.6g
64g/mol
=0.4mol，故Cu有剩余，原溶液中硝酸的物质的量=0.05L×12mol/L=0.6mol，根据N元素守恒可知n[Cu（NO3）2]=
0.6mol-0.2mol
2
=0.2mol，根据Cu元素守恒，可知参加反应的n（Cu）=n[Cu（NO3）2]=0.2mol，剩余的Cu的物质=0.4mol-0.2mol=0.2mol
故答案为：Cu；0.2；
（3）令NO和NO2的物质的量分别为xmol、ymol，根据电子转移及NO和NO2的体积，可得：
x+y=0.2
3x+y=0.2×2
，解得x=0.1、y=0.1，
故二氧化氮体积=0.1mol×22.4L/mol=2.24L，
3NO2+H2O=2HNO3+NO  体积减少
3                   3-1=2
2.24L△V
故△V=
2.24L×2
3
，故最终收集到的气体体积=4.48L-
2.24L×2
3
=2.99L，
故答案为：2.99；
（4）剩余Cu为0.2mol，溶液中n（NO3-）=2n[Cu（NO3）2]=0.4mol，n（H+）=0.2L×4mol/L×2=1.6mol，
     3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
0.2mol 0.53mol 0.13mol
故H+、NO3-过量，Cu不足，由方程式可知生成n（NO）=
0.2mol×2
3
，故NO的体积=
0.2mol×2
3
×22.4L/mol=2.99L，
故答案为：2.99．
点评：本题考查方程式的有关计算、过量计算等，判断Cu过量是关键，注意利用原子守恒与电子转移守恒计算，（4）中注意利用离子方程式进行计算，难度中等．
练习册系列答案
相关题目
下列根据实验操作和现象不能得到的结论是（　　）
选项 实验操作 实验现象 结论
A 向硅酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸 试管里出现白色沉淀 元素非金属性：Cl＞Si
B 向某溶中滴加稀NaOH溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝 原溶液中无NH4+
C 常温下，向浓硫酸中投入铁片 铁片不溶解 常温下，铁片遇浓硫酸会钝化，浓硫酸表现强氧化性
D 向某溶液中先滴加KSCN溶液，再滴加少量氯水 先无明显现象，后溶液变成血红色 溶液中含有Fe2+，没有Fe3+
A、AB、BC、CD、D
将28克铁粉溶于4L的某稀硝酸中，二者恰好完全反应，称量反应后的溶液，比反应前增加了16克．
（1）写出可能的化学反应方程式
 
；．
（2）生成气体的体积为多少L（标准状态时）？
（3）原硝酸的物质的量浓度是多少？
某含氧有机化合物它的蒸气密度是同温同压下CO2的2倍，含碳的质量分数为68.2%，含氢的质量分数为13.6%，红外光谱和核磁共振显示该分子有3个甲基，1个羟基，完成相关要求：
（1）其相对分子质量M；
（2）确定其分子式；
（3）写出符合其条件的所有的结构简式．
工业制硝酸的主要反应为：
4NH3（g）+5C2（g）?4NO（g）+6H2O（g）△H．
（1）已知氢气的燃烧热为285.8kJ/mol．
N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol；
H2O（l）═H2O（g）△H=+44.0kJ/mol；
N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.6kJ/mol．
则上述工业制硝酸的主要反应的△H=
 
．
（2）在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的物质的量浓度如下表：
 浓度  c（NH3）（mol/L）  c（O2）（mol/L）  c（NO）（mol/L）
 时间
 起始  0.8  1.6  0
 第2min  0.6  a  0.2
 第4min  0.3  0.975  0.5
 第6min  0.3  0.975  0.5
 第8min  0.7  1.475  0.1
①反应在第2min到第4min时，O2的平均反应速率为
 
．
②反应在第6min时改变了条件，改变的条件可能是
 
（填序号）．
A．使用催化剂    B．升高温度    C．减小压强    D．增加O2的浓度
③下列说法中能说明4NH3（g）+5O2（g）?4NO（g）+6H2O（g）达到平衡状态的是
 
（填序号）．
A．单位时间内生成n mol NO的向时，生成n mol NH3
B．条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化
C．百分含量w（NH3）=w（NO）
D．反应速率v（NH3）：v（O2）：v（NO）：v（H2O）=4：5：4：6
E．若在恒温恒压下容积可变的容器中反应，混合气体的密度不再变化
（3）某研究所组装的CH3OH-O2燃料电池的工作原理如图1所示．
①该电池工作时，b口通入的物质为
 
．
②该电池正极的电极反应式为：
 
．
③以此电池作电源，在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理（装置如图2所示）的过程中，发现溶液逐渐变浑浊并有气泡产生，其原因可能是
 
（用相关的离子方程式表示）．
Ⅰ．下面列出了几组物质或粒子，请将合适的组号填写在空格上．
①金刚石与“足球烯”（C60）；  ②D与T；   ③16O、17O和18O；④氧气（O2）与臭氧（O3）； 
 ⑤乙醇（CH3CH2OH）和甲醚（CH3OCH3）；
（1）是同素异形体的
 
，（2）是同位素的
 
，（3）是同分异构体的
 
．
Ⅱ．在下列变化中：①干冰气化 ②硝酸钾熔化 ③食盐溶于水 ④HCl溶于水 ⑤蔗糖溶于水 ⑥HI分解．用序号填空：（1）未破坏化学键的是
 
，
　　　　（2）仅离子键被破坏的是
 
，
　　　　（3）仅共价键被破坏的是
 
．
某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下：
编号 电极材料 电解质溶液 电流计指针
偏转方向
1 Mg　Al 稀盐酸 偏向Al
2 Al　Cu 稀盐酸 偏向Cu
3 Al　石墨 稀盐酸 偏向石墨
4 Mg　Al NaOH溶液 偏向Mg
5 Al　Zn 浓硝酸 偏向Al
根据上表中的实验现象完成下列问题：
（1）实验1、2中Al所作的电极是否相同？
 
．
（2）指出实验3中铝和石墨的电极名称，并写出实验中的电极反应和电池总反应．铝为
 
； 石墨为
 
．电池总反应：
 
．
（3）实验4中的铝作正极还是负极？
 
，为什么？
 
．
如图装置工作时，下列有关叙述正确的是（　　）
A、图1和图2中的溶液pH均增大
B、图l和图2中的Fe极均被保护
C、图l和图2中的负极反应均是Fe-2e-═Fe2+
D、图1和图2烧杯中分别加入少量K3Fe{CN）6溶液均有蓝色沉淀
有关如图的说法正确的是（　　）
A、a和b连接构成原电池，溶液中SO42-移向Cu极
B、a和b连接构成原电池，Cu极上发生还原反应
C、a、b分别接直流电源正、负极，电子从Cu片流向b
D、a、b分别接直流电源正、负极，可以在Fe片上镀Cu

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