问题详情:
19.2g铜投入100mL 14mol/L浓HNO3 溶液中,充分反应后无固体剩余,收集到标准状况下气体8.96L。计算:
(1)所得气体的质量_____
(2)向反应后的溶液中加入多少毫升10mol/L NaOH溶液才能使Cu2+完全沉淀?____
【回答】
(1). 16.8g (2). 100
【解析】
本题考核Cu和浓**的反应,反应中涉及两个反应:Cu和浓**反应生成**铜和二氧化氮和水,随着反应的进行,浓**变成稀**,继续与Cu反应,生成**铜、一氧化氮和水。
(1)在上述反应过程中,Cu原子失去电子,变为Cu2+,NO3-中的N原子得到电子,被还原为NO2、NO,根据反应过程中电子得失守恒以及NO、NO2的物质的量的关系进行求解。
(2)向反应后溶液中加入NaOH溶液使Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀,可根据Cu(OH)2中Cu2+与OH-的量的关系进行求解,同时要注意剩余的**消耗*氧化*的量。
【详解】(1)收集到标准状况下气体的物质的量为:
设收集到的气体中NO2的物质的量为x,NO的物质的量为y,据题意有:
Cu原子失去电子,变为Cu2+,NO3-中的N原子得到电子,被还原为NO2、NO,根据电子得失守恒有:,即
联立方程组,得:
解得:
故所得气体的质量=
*为:16.8g。
(2)向反应后的溶液中加入NaOH溶液,原**的物质的量为1.4mol,根据生成的一氧化氮和二氧化氮的物质的量计算共消耗**1mol,则溶液中剩余0.4mol**,需要消耗0.4mol的NaOH溶液;同时加入的NaOH溶液使Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀,在Cu(OH)2中Cu2+的物质的量与OH-的物质的量的关系为:,则NaOH的体积为:。故向反应后的溶液中加入100毫升10mol/L NaOH 溶液才能使Cu2+完全沉淀。*为:100。
【点睛】金属与HNO3反应体现了HNO3的**和氧化*。其中涉及两个守恒:
(1)原子守恒:
HNO3与金属反应时,一部分HNO3起*的作用,以NO3-的形式存在于溶液中;一部分作为氧化剂转化为还原产物,这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。
(2)得失电子守恒
HNO3与金属的反应属于氧化还原反应,HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。
解题时根据题意选择合适方法进行计算分析。
知识点:**
题型:填空题