题目内容

9．（1）32g铜投入一定浓度的硝酸溶液中，铜完全溶解，共收集到NO和NO2的混合气体8.96L气体（标准状况）．
①计算产生NO的体积（标准状况）6.72L
②将盛有此混合气体的容器倒扣在水中，通入标准状况下一定体积的O2，恰好使气体完全溶于水中，则通入O2的体积为5.6L．
（2）向100mL 0.8mol/L硝酸溶液中加入一定量Fe、FeO、Fe2O3的混合物，充分反应后，放出标准状况下的气体224mL，且测得溶液中铁只以Fe2+形式存在，为使Fe2+完全沉淀，可向反应后的溶液中加入0.1mol/L的NaOH溶液700mL．
（3）若将（2）中硝酸换为盐酸，其他均不变，则所需NaOH溶液的体积为800mL．

分析 （1）①n（Cu）=$\frac{32g}{64g/mol}$=0.5mol，结合氧化剂、还原剂之间得失电子数目相等计算产生NO的体积；
②生成的氮氧化物又和氧气反应生成硝酸，整个反应过程中Cu失去电子的物质的量等于氧气得到电子的物质的量，据此计算氧气体积；
（2）n（HNO3）=0.1L×0.8mol/L=0.08mol，放出标准状况下的气体224mL，为NO，且n（NO）=$\frac{0.224}{22.4}$=0.01（mol），反应后生成Fe（NO3）2，加入NaOH，溶液为NaNO3，以此计算NaOH的体积；
（3）加入盐酸，生成FeCl2、FeCl3，由（2）可知n（Fe（NO3）2）=0.035mol，则n（FeCl2）+n（FeCl3）=0.035mol，计算n（FeCl2）、n（FeCl3），加入氢氧化钠生成NaCl，可计算所需NaOH溶液的体积．

解答 解：（1）①n（Cu）=$\frac{32g}{64g/mol}$=0.5mol，设NO和NO2的体积分别为x L与yL，则x+y=8.96L，
由电子得失守恒：$\frac{x}{22.4}$×3+$\frac{y}{22.4}$=0.5×2，
解得：x=6.72，y=2.24，
故答案为：6.72；
②生成的氮氧化物又和氧气反应生成硝酸，整个反应过程中Cu失去电子的物质的量等于氧气得到电子的物质的量，设氧气体积为VL，
根据转移电子守恒得n（Cu）×2=$\frac{V}{22.4}$×4=1，
V=5.6，
故答案为：5.6；
（2）n（HNO3）=0.1L×0.8mol/L=0.08mol，放出标准状况下的气体224mL，为NO，且n（NO）=$\frac{0.224}{22.4}$=0.01（mol），反应后生成Fe（NO3）2，且n（NO3-）=（0.08mol-0.01mol）=0.07mol，
加入NaOH，溶液为NaNO3，则n（NaOH）=n（NO3-）=0.07mol，
V（NaOH）=$\frac{0.07mol}{0.1mol/L}$=0.7L=700mL，
故答案为：700；
（3）加入盐酸，生成FeCl2、FeCl3，由（2）可知n（Fe（NO3）2）=0.035mol，由铁守恒可知n（FeCl2）+n（FeCl3）=0.035mol，（3）与（2）相比较，相当于FeCl3被NO氧化生成，由电子转移数目相等n（FeCl3）=$\frac{1}{3}$×（5-2）×0.01mol=0.01mol，则n（FeCl2）=0.025mol，可知n（HCl）=n（NaOH）=2n（FeCl2）+3n（FeCl3）═0.08mol，
则V（NaOH）=$\frac{0.08mol}{0.1mol/L}$=0.8L=800mL，
故答案为：800．

点评 本题考查氧化还原反应计算，为高频考点，侧重考查学生分析计算及知识的灵活运用，明确各个物理量之间的关系式是解本题关键，注意转移电子守恒的正确运用，题目难度中等．

练习册系列答案
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