Question

一道化学题求详解

将25.6gCu投入50 mL12mol/L的浓硝酸中，充分反应后，收集到4.48L(S.T.P)NO和NO2的混合气体。
（1）被还原硝酸的物质的量是 。
（2）25.6g Cu 和 50 mL 12mol/L 的硝酸反应，过量的物质是 ，反应后其剩余的物质的量是 。
（3）如果4.48L(S.T.P)NO和NO2的混合气体是通过排水法进行收集，则收集到的气体的体积（S.T.P）是

Answer 1

(1).1mol硝酸被还原后产生1molNO或NO2
所以被还原的硝酸的物质的量就是4.48/22.4=0.2mol
（2）.25.6gCu为0.4mol，若Cu全部变为离子，则溶液中硝酸根离子需要0.8mol，而50ml 12mol/L的硝酸中共有硝酸0.6mol<0.8mol，
所以Cu过量
由第一问可知，0.6mol硝酸中有0.2mol被还原为气体，则剩余的0.4mol以硝酸根离子的形式存在于溶液中，可以得出溶液中Cu离子为0.2mol
则剩余的Cu的物质的量为0.2mol
（3）.设NO x mol,与硝酸反应生成NO的Cu y mol
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3 2 1 2
y x 0.2-y 0.2-x
解方程得x=0.1mol
y=0.15mol
混合气体中NO和NO2各0.1mol
3NO2+H2O=2HNO3+NO
3 1
0.1 n
n=0.03mol
体积为0.13*22.4=2.99L

Answer 2

3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O
Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O

1.被还原的硝酸为气体对应的。由N元素守恒可知为0.2mol。
2.Cu为25.6/64=0.4mol
气体为4.48/22.4=0.2mol
所以Cu有剩余. 反应后的NO3-离子为0.05*12-0.2=0.4mol 而溶液为
Cu(NO3)2 所以Cu2+为0.2mol。则剩余的Cu为0.4-0.2=0.2mol
3.3NO2+H2O=2HNO3+NO
所以收集到的都是NO。有化合价守恒知道为反应的Cu0.2*2/(5-2){N化合价的变化}=0.1333mol

Answer 3

1.根据反应前后电子的守恒，铜失去的电子为：25.6/64*2=0.8mol
4.48/22.4=0.2mol 设NO为xmol，则3x+0.2-x=0.8
x=0.3mol＞0.2mol
所以铜过量