题目内容
【题目】64gCu与适量的浓HNO3反应,铜全部作用后,共收集到22.4L气体(标准状况下),反应中消耗的HNO3的物质的量是__(填字母代号)。
A.0.5mol B.1.0mol C.2.0mol D.3.0mol
产生的气体分别是__,其物质的量之比是__。
【答案】D NO2和NO 1:1
【解析】
n(Cu)=1mol,则n[Cu(NO3)2]=1mol,n(NO2)+n(NO)=22.4L÷22.4L/mol=1mol,即被还原的硝酸的物质的量为1mol,根据n[Cu(NO3)2]=1mol可知未参加氧化还原反应,表现为酸性的硝酸的物质的量为2mol,故反应共消耗硝酸的物质的量为n(HNO3)=1mol+2mol=3mol,合理选项是D;
反应的Cu物质的量是1mol,失去2mol电子,开始硝酸为浓硝酸,被还原产生NO2,随着反应的进行,硝酸变为稀硝酸,硝酸被还原变为NO,假设NO2物质的量为x,则NO物质的量为(1-x),根据电子守恒,可得x+3(1-x)=2,解得x=0.5mol,1-x=0.5mol,故二者的物质的量的比为1:1;
故答案为:D;NO2和NO;1:1;
【题目】将浓度均为0.01 mol/L的H2O2、H2SO4、KI、Na2S2O3溶液及淀粉混合,一定时间后溶液变为蓝色。该实验是一种“碘钟实验”。某小组同学在室温下对该“碘钟实验”的原理进行探究。
(资料)该“碘钟实验”的总反应:H2O2+2S2O32-+2H+=S4O62-+2H2O
反应分两步进行:
反应A:H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O
反应B:……
(1)反应B的离子方程式是______。对于总反应,I-的作用相当于_____。
(2)为证明反应A、B的存在,进行实验Ⅰ。
A.向酸化的H2O2溶液中加入试剂X的水溶液,溶液变为蓝色
B.再向得到的蓝色溶液中加入Na2S2O3溶液,溶液的蓝色褪去。
试剂X是_____。
(3)为探究溶液变蓝快慢的影响因素,进行实验Ⅱ、实验Ⅲ。(溶液浓度均为0.01 mol/L)
用量(mL) 试剂序号 | H2O2溶液 | H2SO4溶液 | Na2S2O3溶液 | KI溶液(含淀粉) | H2O |
实验Ⅱ | 5 | 4 | 8 | 3 | 0 |
实验Ⅲ | 5 | 2 | x | y | z |
溶液从混合时的无色变为蓝色的时间:实验Ⅱ是30 min、实验Ⅲ是40 min。
①实验Ⅲ中,x、y、z所对应的数值分别是_____、_____、_____。
②对比实验Ⅱ、实验Ⅲ,可得出的实验结论是_____。
(4)为探究其他因素对该“碘钟实验”的影响,进行实验Ⅳ。(溶液浓度均为0.01 mol/L)
用量(mL) 试剂序号 | H2O2溶液 | H2SO4溶液 | Na2S2O3溶液 | KI溶液(含淀粉) | H2O |
实验Ⅳ | 4 | 4 | 9 | 3 | 0 |
实验过程中,溶液始终无明显颜色变化。
试结合该“碘钟实验”总反应方程式及反应A与反应B速率的相对快慢关系,解释实验Ⅳ未产生颜色变化的原因:______。