（8分）將32.64g銅與200mL一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解產(chǎn)生的混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L。請回答：

（1）NO的體積為        L，NO2的體積為          L（各保留二位有效數(shù)字）。

（2）待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液加入VmL amol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為           mol/L。

（3）欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO3，至少需要30%的雙氧水           g。

 

【答案】

（1）5.8    5.4   （2）    （3）57.8

【解析】(1)硝酸的還原產(chǎn)物一般是NO和NO2，即混合氣體是NO和NO2，其物質(zhì)的量是。32.64g銅是，共失去電子0.51mol×2＝1.02mol。根據(jù)得失電子守恒可知n(NO)×3＋n(NO2)×1＝1.02mol，又因為n(NO)＋n(NO2)＝0.5mol，所以n(NO)＝0.26mol，n(NO2)＝0.24mol，其體積分別是0.26mol×22.4L/mol=5.8L，11.2L－5.8L＝5.4L。

（2）溶液中的Cu2+恰好全部轉(zhuǎn)化成沉淀后，留在溶液中的就只有硝酸鈉，根據(jù)鈉原子守恒可知硝酸鈉是0.001Vamol，再根據(jù)氮原子守恒可知，原硝酸的物質(zhì)的量是（0.001Vamol＋0.5mol），所以原硝酸溶液的濃度為。

（3）若使NO和NO2氣體全部轉(zhuǎn)化為硝酸鈉，則相當(dāng)于硝酸從銅中得到的電子又被雙氧水得到。因為雙氧水的還原產(chǎn)物是水，即1molH2O2在反應(yīng)中得到2mol電子，所以根據(jù)得失電子守恒可知需要雙氧水的物質(zhì)的量是，其質(zhì)量為0.51mol×34g/mol＝17.34g，因此需要30%的雙氧水的質(zhì)量是17.34g÷30％＝57.8g。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

將32.64g銅與150mL一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解后，產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L．（假定反應(yīng)前后溶液體積不變，也不考慮N2O4的存在．）試計算：
（1）反應(yīng)后，溶液中硝酸銅物質(zhì)的量濃度為多少？
（2）混合氣體中NO的體積為多少？
（3）若將混合氣體經(jīng)水洗后，體積變?yōu)槎嗌伲?/div>

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解，產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L，請回答：
（1）NO的體積為
5.8
5.8
L，NO2的體積為
5.4
5.4
L．
（2）將產(chǎn)生的氣體全全釋放后，向溶液中加入VmLamol?L-1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化為沉淀，則原硝酸溶液的濃度為
aV×10-3+0.5
0.14
aV×10-3+0.5
0.14
mol?L-1．
（3）若銅與硝酸剛好反應(yīng)完全，則原硝酸溶液的濃度為
10.86
10.86
mol?L-1．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

甲同學(xué)釆用如圖Ⅰ所示裝置驗證銅與稀硝酸的反應(yīng)，并用排水法收集NO氣體

（1）寫出試管內(nèi)溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
3Cu+8HNO3=3Cu（NO3 ） 2+2NO↑+4H2O
3Cu+8HNO3=3Cu（NO3 ） 2+2NO↑+4H2O

（2）在實驗過程中觀察到試管內(nèi)的溶液呈
綠
綠
色；收集氣體的試管內(nèi)的氣體呈
無
無
色
（3）乙同學(xué)認(rèn)為甲雖然收集到的氣體是一氧化氮，但并不能說明反應(yīng)中一定生成一氧化氮．他的理由是
在銅和稀硝酸反應(yīng)容器的上部看到了紅棕色氣體
在銅和稀硝酸反應(yīng)容器的上部看到了紅棕色氣體
在銅和稀硝酸反應(yīng)容器的上部看到了紅棕色氣體
在銅和稀硝酸反應(yīng)容器的上部看到了紅棕色氣體

有關(guān)化學(xué)方程式為：
2NO+O2=2NO2
2NO+O2=2NO2

（4）丙同學(xué)釆用如圖Ⅱ所示裝置進(jìn)行實驗，證明了銅與稀硝酸反應(yīng)生成一氧化氮．該同學(xué)的步驟如下表所示，請回答實驗中的有關(guān)問題．
實驗步驟 問題
1從U型管左端加入稀硝酸直至充滿U型管右端 ∥/
2用附有銅絲的膠塞塞住U型管右端，觀察現(xiàn)象 現(xiàn)象是
有無色氣體產(chǎn)生，右邊溶液逐漸變成綠色
有無色氣體產(chǎn)生，右邊溶液逐漸變成綠色
3待反應(yīng)停止后打開膠塞，觀察實驗現(xiàn)象 現(xiàn)象是
無色氣體與空氣接觸后立即變成紅棕色
無色氣體與空氣接觸后立即變成紅棕色
（5）從環(huán)保的角度看，丙同學(xué)的實驗存在的缺陷是
將氮氧化合物放入空氣中會污染環(huán)境
將氮氧化合物放入空氣中會污染環(huán)境
．
（6）丁同學(xué)用圖Ⅲ所示裝置代替圖Ⅱ中U型管右端的附有銅絲的膠塞進(jìn)行實驗，待反應(yīng)停止后將一氧化氮氣體排入分液漏斗中，觀察到的實驗現(xiàn)象與丙同學(xué)實驗的第
3
3
步驟的相同．丁同學(xué)要將一氧化氮氣體排入分液漏斗中應(yīng)進(jìn)行的正確操作是①
打開分液漏斗上部的塞子
打開分液漏斗上部的塞子
②
慢慢打開分液漏斗的活塞
慢慢打開分液漏斗的活塞
③
待液面與膠塞接觸時立即關(guān)閉活塞
待液面與膠塞接觸時立即關(guān)閉活塞

（7）實驗結(jié)束后丁同學(xué)向分液漏斗中注入適量水并充分振蕩，試寫出發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式
3NO2+H2O=2 HNO3+NO
3NO2+H2O=2 HNO3+NO

（8）若將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解，產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L（不考慮NO2的反應(yīng)），試回答：
①若銅與硝剛好反應(yīng)完全，則原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為
10.86mol﹒L-1
10.86mol﹒L-1

②將產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液中加入VmL　amol?L-1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化為沉淀，則原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為
10-3a﹒V +0.5
 0.14 
mol/L
10-3a﹒V +0.5
 0.14 
mol/L

③已知NO和NO2的混合氣與足量氧氣混合后能被水完全吸收成硝酸，則要使上述11.2L氣體完全被水吸收成硝酸，理論上需消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氧氣
5.71
5.71
升．（保留兩位小數(shù)）；解題過程：
設(shè)生成的一氧化氮為xmol，二氧化氮為ymol．
3Cu+8HNO3=3Cu（NO3 ） 2+2NO↑+4H2O
3 2
1.5xmol xmol
Cu+4HNO3（濃）=Cu（NO3 ） 2+2NO2↑+2H2O
1 2
1
2
ymol．ymol．

所以方程組為
x+y=0.5
1.5xmol+
1
2
  y=0.51               

所以
x=0.26
y=0.24

即一氧化氮為0.26mol，二氧化氮為0.24mol．
4NO+2H2O+3O2=4HNO3
4 3
0.26mol 0.195mol
4 NO2+2H2O+O2=4HNO3
41
0.24mol 0.06mol
所以需要氧氣0.195mol+0.06mol=0.255mol，體積為0.255mol×22.4L/mol=5.71L
設(shè)生成的一氧化氮為xmol，二氧化氮為ymol．
3Cu+8HNO3=3Cu（NO3 ） 2+2NO↑+4H2O
3 2
1.5xmol xmol
Cu+4HNO3（濃）=Cu（NO3 ） 2+2NO2↑+2H2O
1 2
1
2
ymol．ymol．

所以方程組為
x+y=0.5
1.5xmol+
1
2
  y=0.51               

所以
x=0.26
y=0.24

即一氧化氮為0.26mol，二氧化氮為0.24mol．
4NO+2H2O+3O2=4HNO3
4 3
0.26mol 0.195mol
4 NO2+2H2O+O2=4HNO3
41
0.24mol 0.06mol
所以需要氧氣0.195mol+0.06mol=0.255mol，體積為0.255mol×22.4L/mol=5.71L
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

硝酸是常見的三大強(qiáng)酸之一，在化學(xué)研究和化工生產(chǎn)中有著廣泛應(yīng)用，常用于制備硝酸鹽、染料、肥料、醫(yī)藥中間體、烈性炸藥等．硝酸鹽多用于焰火、試劑、圖象處理行業(yè)．
（1）某金屬M的硝酸鹽受熱時按下式分解：2MNO3
△
2M+2NO2↑+O2↑，加熱3.40gMNO3，生成NO2和O2折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況時的總體積為672mL．由此可以計算出M的相對原子質(zhì)量為
108
108
．
（2）將32.64g銅與140mL 一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L．其中NO的體積為
5.82L
5.82L
．
（3）現(xiàn)有Cu、Cu2O和CuO組成的混合物，某研究性學(xué)習(xí)小組為了探究其組成情況，加入100mL0.6mol/LHNO3溶液恰好使混合物完全溶解，同時收集到224mLNO氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．則產(chǎn)物中硝酸銅的物質(zhì)的量為
0.025mol
0.025mol
．如原混合物中有0.0lmolCu，則其中Cu2O與CuO的質(zhì)量比為
9：5
9：5
．

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同步練習(xí)冊答案