19.2g銅投入100mL14mol/L濃HNO3溶液中,充分反應後無固體剩餘,收集到標準狀況下氣體8.96L...
問題詳情:
19.2g銅投入100mL 14mol/L濃HNO3 溶液中,充分反應後無固體剩餘,收集到標準狀況下氣體8.96L。計算:
(1)所得氣體的質量_____
(2)向反應後的溶液中加入多少毫升10mol/L NaOH溶液才能使Cu2+完全沉澱?____
【回答】
(1). 16.8g (2). 100
【解析】
本題考核Cu和濃**的反應,反應中涉及兩個反應:Cu和濃**反應生成**銅和二氧化氮和水,隨著反應的進行,濃**變成稀**,繼續與Cu反應,生成**銅、一氧化氮和水。
(1)在上述反應過程中,Cu原子失去電子,變為Cu2+,NO3-中的N原子得到電子,被還原為NO2、NO,根據反應過程中電子得失守恆以及NO、NO2的物質的量的關係進行求解。
(2)向反應後溶液中加入NaOH溶液使Cu2+轉化為Cu(OH)2沉澱,可根據Cu(OH)2中Cu2+與OH-的量的關係進行求解,同時要注意剩餘的**消耗*氧化*的量。
【詳解】(1)收集到標準狀況下氣體的物質的量為:
設收集到的氣體中NO2的物質的量為x,NO的物質的量為y,據題意有:
Cu原子失去電子,變為Cu2+,NO3-中的N原子得到電子,被還原為NO2、NO,根據電子得失守恆有:,即
聯立方程組,得:
解得:
故所得氣體的質量=
*為:16.8g。
(2)向反應後的溶液中加入NaOH溶液,原**的物質的量為1.4mol,根據生成的一氧化氮和二氧化氮的物質的量計算共消耗**1mol,則溶液中剩餘0.4mol**,需要消耗0.4mol的NaOH溶液;同時加入的NaOH溶液使Cu2+轉化為Cu(OH)2沉澱,在Cu(OH)2中Cu2+的物質的量與OH-的物質的量的關係為:,則NaOH的體積為:。故向反應後的溶液中加入100毫升10mol/L NaOH 溶液才能使Cu2+完全沉澱。*為:100。
【點睛】金屬與HNO3反應體現了HNO3的**和氧化*。其中涉及兩個守恆:
(1)原子守恆:
HNO3與金屬反應時,一部分HNO3起*的作用,以NO3-的形式存在於溶液中;一部分作為氧化劑轉化為還原產物,這兩部分中氮原子的總物質的量等於反應消耗的HNO3中氮原子的物質的量。
(2)得失電子守恆
HNO3與金屬的反應屬於氧化還原反應,HNO3中氮原子得電子的物質的量等於金屬失電子的物質的量。
解題時根據題意選擇合適方法進行計算分析。
知識點:**
題型:填空題