Question

【題目】某化學興趣小組對銅、鐵與硝酸的反應進行實驗探究�；卮鹣铝袉栴}：

（1）驗證銅與硝酸的反應(實驗裝置如圖所示)。已知儀器a中盛有足量的一定濃度的硝酸溶液，試管b中盛有6.4g銅片。

①儀器a的名稱是___。

②在銅與硝酸的反應中，硝酸所表現(xiàn)出的化學性質(zhì)主要有___。

③待試管b中銅片完全消失。如果向b中液體里加入足量氫氧化鈉溶液，可生成沉淀的質(zhì)量是___ g。

（2）探究鐵與稀硝酸的反應。用5.6gFe粉和含有0.3molHNO3的稀硝酸進行實驗，若兩種物質(zhì)恰好完全反應，且HNO3只被還原成NO。

①Fe粉與稀硝酸反應生成硝酸鐵的化學方程式為___。

②Fe粉與稀硝酸反應生成硝酸亞鐵的離子方程式為___。

③反應結(jié)束后的溶液中Fe3+、Fe2+的物質(zhì)的量之比n(Fe3+)：n(Fe2+)=___。

④標準狀況下，生成NO氣體的體積為___L(保留兩位小數(shù))。

Answer 1

【答案】分液漏斗 酸性和強氧化性 9.8 Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O 3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O 1:3 1.68

【解析】

(1)①根據(jù)裝置圖可知儀器的名稱；

②反應中N元素的化合價部分未變化生成硝酸銅，部分降低生成氮的氧化物；

③銅完全反應生成硝酸銅，向b中液體里加入足量氫氧化鈉溶液，銅離子完全轉(zhuǎn)化為氫氧化銅沉淀，根據(jù)n=計算銅的物質(zhì)的量，根據(jù)銅原子守恒計算氫氧化銅的物質(zhì)的量，再根據(jù)m=nM計算；

(2)①鐵粉與稀硝酸反應生成硝酸鐵、NO和水，結(jié)合原子守恒和電子守恒寫出反應的化學方程式；

②Fe粉與稀硝酸反應生成硝酸亞鐵、NO和水，結(jié)合原子守恒和電子守恒寫出反應的離子方程式；

③5.6g Fe粉的物質(zhì)的量為=0.1mol，根據(jù)得失電子守恒和物料守恒分析解答；

④一氧化氮的物質(zhì)的量為：0.3-3n(Fe3+)-2n(Fe2+)。

(1)①根據(jù)裝置圖可知儀器a的名稱是分液漏斗；

②反應中N元素的化合價部分未變化生成硝酸銅，硝酸表現(xiàn)酸，性部分降低生成氮的氧化物，硝酸表現(xiàn)強氧化性；

③6.4g銅的物質(zhì)的量為=0.1mol，向b中液體里加入足量氫氧化鈉溶液，銅離子完全轉(zhuǎn)化為氫氧化銅沉淀，根據(jù)銅原子守恒可知n[Cu(OH)2]=n(Cu)=0.1mol，故m[Cu(OH)2]=0.1mol×98g/mol=9.8g；

(2)①鐵粉與稀硝酸反應生成硝酸鐵、NO和水，發(fā)生反應的化學方程式為Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O；

②Fe粉與稀硝酸反應生成硝酸亞鐵、NO和水，發(fā)生反應的離子方程式為3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O；

③根據(jù)得失電子守恒和物料守恒可知：n(Fe3+)+n(Fe2+)=0.1mol；3n(Fe3+)+2n(Fe2+)=3[0.3-3n(Fe3+)-2n(Fe2+)]，解之得：n(Fe3+)=0.025mol；n(Fe2+)=0.075mol，所以溶液中Fe3+、Fe2+的物質(zhì)的量之比n(Fe3+):n(Fe2+)為1:3；

④一氧化氮的物質(zhì)的量為：0.3-3n(Fe3+)-2n(Fe2+)=0.3-3×0.025mol-2×0.075mol=0.075mol，所以生成NO氣體的體積為：0.075mol×22.4L/mol=1.68L。