题目内容

1.一定量的铜与500mL稀硝酸恰好发生如下反应:3Cu+8HNO3═3Cu(NO32+2NO↑+4H2O,已知:被还原的硝酸为0.3mol,求:
(1)反应消耗铜的质量为多少?
(2)所用硝酸的物质的量浓度为多少?
(3)反应生成NO在标准状况下的体积为多少?

分析 3Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO32+2NO↑+4H2O中,3molCu反应生成2molNO气体,N元素的化合价由+5价降低为+2价,则被还原的硝酸的物质的量等于NO的物质的量,已知:被还原的硝酸为0.3mol,则生成的NO为0.3mol,以此来解答.

解答 解:3Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO32+2NO↑+4H2O中,3molCu反应生成2molNO气体,N元素的化合价由+5价降低为+2价,则被还原的硝酸的物质的量等于NO的物质的量,已知:被还原的硝酸为0.3mol,则生成的NO为0.3mol,
(1)生成的NO为0.3mol,则反应消耗的Cu为$\frac{3×0.3mol}{2}$=0.45mol,其质量为0.45mol×64g/mol=28.8g;
答:反应消耗铜的质量为28.8g;
(2)生成的NO为0.3mol,则参加反应的硝酸为$\frac{8×0.3mol}{2}$=1.2mol,则所用硝酸的物质的量浓度为$\frac{1.2mol}{0.5L}$=2.4mol/L;
答:所用硝酸的物质的量浓度为2.4mol/L;
(3)NO在标准状况下的体积为V=0.3mol×22.4L/mol=6.72L;
答:反应生成NO在标准状况下的体积为6.72L.

点评 本题考查氧化还原反应的计算,把握发生的反应、氧化还原反应基本概念、物质的量关系为解答的关键,侧重分析与计算能力的考查,题目难度不大.

练习册系列答案
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5.实验室可以环己醇(沸点:160.84℃,在水中溶解度较小)制备环己酮(沸点:155.6℃,微溶于水),使用的氧化剂可以是次氯酸钠、重铬酸钾等(图1).
下列装置(图2)分别是产品的合成装置和精制装置示意图:
实验过程如下

(1)在合成装置中,C装置的名称是(直形)冷凝管.向装有搅拌器、滴液漏斗和温度计的250mL(填“100mL”或“250mL”)三颈烧瓶中依次加入5.2ml (5g,0.05mol)环己醇和25ml冰醋酸.滴液漏斗具有特殊的结构,主要目的是平衡压力,使所加液体能顺利滴入三颈烧瓶中.
(2)开动搅拌器,将38ml次氯酸钠溶液(约1.8mol/L)通过滴液漏斗逐渐加入到反应瓶中,并使瓶内温度维持在30~35℃,加完后用磁性搅拌器搅拌5min.
(3)若用碘化钾淀粉试纸检验反应液,无明显现象,则接下来的操作应该是继续加入一定量的次氯酸钠溶液,保证环己醇完全被氧化.
(4)若用碘化钾淀粉试纸检验反应液,呈蓝色,写出有关离子方程式2CH3COOH+C1O-+2I-=Cl-+I2+H2O+2CH3COO-.然后,在室温下继续搅拌30min,加入饱和NaHSO3溶液至发应液对碘化钾淀粉试纸不显蓝色为止.
(5)继续在合成装置中加入30ml水、3g氯化铝和几粒沸石,加热蒸馏至馏出液无油珠滴出为止.
(6)蒸馏完成后,向馏出液中分批加入无水碳酸钠至反应液呈中性为止,然后加入精制食盐使之变成饱和溶液,将混合液倒入分液漏斗中,分离得到有机层.
(7)把粗产品用产品精制装置(图2右),蒸馏收集155.6℃左右的馏分.
(8)为了说明环己酮是否纯净,比较合理的方法是加入用金属钠或酸性KMnO4或酸性K2Cr2O7试剂.

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