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将128g铜置入一定量的浓硝酸中,并微热,随着铜的不断减少,反应生成的气体颜色逐渐变浅,当铜反应完毕时(铜片完全消失),共收集到NO2和NO的混合气体44.8L气体(标准状况),求:
(1)写出上述过程中,有关反应的化学方程式.
 
、
 
.
(2)完成该反应至少需要量取10mol/L的浓硝酸
 
mL.
(3)求混合气体中NO2、NO的体积(请写出计算步骤).
(4)将收集上述气体的容器倒扣在盛有水的水槽中,并向其中缓慢通入O2,使其充分反应,若要使水恰好充满容器,求理论上需要参加反应的O2的物质的量(请写出计算步骤).
考点:化学方程式的有关计算
专题:计算题
分析:(1)发生反应为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
(2)反应中被还原的HNO3生成NO、NO2混合气体,未被还原的硝酸生成Cu(NO3)2,由氮原子守恒可知,n(HNO3)=2n[Cu(NO3)2]+n(NO、NO2),再根据V=
n
c
计算;
(3)设混合气体中NO2、NO的物质的量分别为xmol、ymol,根据电子转移守恒及二者体积列方程计算,再根据V=nVm计算各自的体积;
(4)反应又生成HNO3,纵观整个过程可知,铜提供的电子等于氧气获得的电子,据此计算需要氧气的物质的量.
解答: 解:(1)发生的反应为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,
故答案为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
(2)反应中被还原的HNO3生成NO、NO2混合气体,混合气体的物质的量=
44.8L
22.4L/mol
=2mol,未被还原的硝酸生成Cu(NO3)2,铜的物质的量=
128g
64g/mol
=2mol,
由氮原子守恒可知,n(HNO3)=2n[Cu(NO3)2]+n(NO、NO2)=2mol×2+2mol=6mol,故需要硝酸的体积=
6mol
10mol/L
=0.6L=600mL,
故答案为:600;
(3)设混合气体中NO2、NO的物质的量分别为xmol、ymol,根据电子转移守恒及二者体积,可得:
x+3y=2×2
x+y=2
,解得x=1、y=1
故二氧化氮的体积=1mol×22.4L/mol=22.4L,NO的体积=1mol×22.4L/mol=22.4L,
答:混合气体中NO2、NO的体积均为22.4L/mol;
(4)反应又生成HNO3,纵观整个过程可知,铜提供的电子等于氧气获得的电子,由电子守恒可知,故需要氧气的物质的量为
2mol×2
4
=1mol,
答:理论上需要参加反应的O2的物质的量是1mol.
点评:本题考查根据方程式及氧化还原反应的有关计算,难度中等,注意根据原子守恒、电子转移守恒进行的计算,注意(4)利用方程式进行计算,比较麻烦,为易错点、难点.
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A、
5
16
B、
5
17
C、
5
13
D、
13
5

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(1)画出基态Fe原子价电子轨道表示式
 

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.
(4)H+可与H2O形成H3O+,H3O+中O原子采用
 
杂化.H3O+中H-O-H键角
 
H2O中H-O-H键角(填“大于”“小于”或“等于”)
(5)向CoCl2溶液中滴加氨水,使生成的Co(OH)2沉淀溶解生成[Co(NH3)6]2+.此时向溶液中通入空气,得到的产物中有一种其组成可用CoCl3?5NH3表示.把分离出的CoCl3?5NH3溶于水后立即加硝酸银溶液,则析出AgCl沉淀.经测定,每1mol CoCl3?5NH3只生成2mol AgCl.请写出表示此配合物结构的化学式(钴的配位数为6):
 
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.

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.
(2)以极性键相结合,具有三角锥型结构的极性分子是
 
.
(3)以极性键相结合,具有V型结构的极性分子是
 
.
(4)以极性键相结合,而且分子极性最大的是
 
.
(5)CO32-的空间构型为
 
.

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.
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.
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.

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L.

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A、3:2:1
B、6:1:2
C、5:3:1
D、7:4:1

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