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题目
题型:不详难度:来源:
铜既能与稀硝酸反应,也能与浓硝酸反应,反应方程式为:Cu+4HNO3(浓)→Cu(NO32+2NO2↑+2H2O;
3Cu+8HNO3(稀)→3Cu(NO32↑+2NO+4H2O.
现将25.6g Cu投入50mL 12mol/L的浓硝酸中,充分反应后,收集到4.48L(标准状态)NO和NO2的混合气体.
(1)被还原硝酸的物质的量是______;
(2)判断25.6g Cu和50mL 12mol/L的硝酸反应后何者有剩余?______,其物质的量是______;
(3)如果4.48L(标准状态)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是______L气体(标准状态);
(4)如果往反应后的体系内再加入200mL 4mol/L的稀硫酸,又会产生______ L气体(标准状态).
答案
(1)4.48L(标准状态)NO和NO2的混合气体的物质的量=
4.48L
22.4mol/L
=0.2mol,无论硝酸被还原成一氧化氮还是二氧化氮,根据氮原子守恒知,被还原的硝酸与气体物质的量之比为1:1,所以被还原的硝酸的物质的量是0.2mol,故答案为0.2mol;  
(2)25.6g Cu的物质的量=
25.6g 
64g/mol
=0.4mol
,50mL 12mol/L的硝酸的物质的量=12mol/L×0.05L=0.6mol,由(1)知被还原的硝酸的物质的量是0.2mol,所以剩余硝酸0.6mol-0.2mol=0.4mol,如果铜完全被氧化成铜离子,生成硝酸铜需要硝酸的物质的量(起酸作用的硝酸的物质的量)为0.4mol×2=0.8mol>0.4mol,所以铜剩余.
根据铜原子守恒得,铜被氧化的物质的量=
1
2
起酸作用的硝酸的物质的量=
1
2
×0.4mol
=0.2mol,所以还剩余铜0.4mol-0.2mol=0.2mol.
故答案为:铜;0.2mol;
(3)设一氧化氮的物质的量为xmol,二氧化氮的物质的量为ymol.
(x+y)mol×22.4L/mol=4.48L,x+y=0.2mol①
根据氧化还原反应中得失电子守恒知,铜失电子的物质的量0.2mol×2=0.4mol,氮原子的得电子的物质的量为3x+1y=0.4mol,





x+y=0.2mol
3x+1y=0.4mol





x=0.1mol
y=0.1mol

所以混合气体中二氧化氮和一氧化氮的体积都是2.24L.
3NO2+H2O=2HNO3+NO
3mol            1mol
0.1mol         
1
30
mol
所以最后收集的气体体积为(0.1+
1
30
)mol×22.4L/mol=2.99L,
故答案为:2.99L;   
(4)当向反应后的溶液中加稀硫酸后,溶液相当于又变成硝酸溶液,根据铜和稀硝酸反应的方程式计算生成气体的体积,
根据(2)知,硝酸的物质的量为0.4mol,铜的物质的量为0.2mol,根据铜和稀硝酸反应的方程式知,
3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O
3     2             44.8L
0.2mol 
2
15
mol       2.99L
2
15
mol<0.4mol,所以硝酸过量,
根据铜和硝酸的反应方程式知,生成气体的体积为2.99L.
故答案为:2.99L.
核心考点
试题【铜既能与稀硝酸反应,也能与浓硝酸反应,反应方程式为:Cu+4HNO3(浓)→Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;3Cu+8HNO3(稀)→3Cu(NO3)2】;主要考察你对硝酸等知识点的理解。[详细]
举一反三
在研究性学习中,某实验小组进行了铜与稀硝酸反应的实验探究.有三位学生设计了以下三种实验方案.如图所示:

魔方格

(1)写出稀硝酸与铜反应的化学方程式______.
(2)甲同学用图1装置进行实验,在圆底烧瓶中加入20mL 6mol/L HNO3和2g薄铜片,在反应开始时,可观察到水槽内的导管中水面先慢慢上升到一定高度,此后又回落,然后有气泡从导管口冒出.试说明产生上述现象的原因______.
(3)乙同学将甲的实验进行了改进,采用了图2装置进行实验.
①在实验中,要使B中的气体始终保持无色,其操作是______.
②如果开启a和c,关闭b,装置里液面上空间的体积为VmL,空气中氧气的体积分数为21%,实验在标准状况下进行,全部氧气通过反应转化为硝酸;实验开始时加入的铜为mg,实验完毕后剩余的铜为ng,所得溶液体积也是VmL.则所得溶液的物质的量浓度是______.
(4)丙同学采用图3装置进行实验,将活塞打开,从U形管的长管口注入稀硝酸,一直注到U形管短管中充满液体时,立即关闭活塞.铜与稀硝酸开始反应产生NO气体.
①当______时反应、自动停止,在______处观察到无色的NO气体.
②为了证明Cu与稀HNO3反应生成的气体是NO,而不是N2,需要的简单操作是______.
③图3装置与图1、图2装置相比,优点是______.
题型:沈阳二模难度:| 查看答案
将一定质量的铁投入10.0ml某浓度的HNO3中恰好完全溶解,将产生的气体全部收集并与672ml(标况)O2混合恰好能完全被吸收,在铁和HNO3反应得到的溶液中滴加稀硫酸直至不再产生气体为止,又收集到无色气体224ml.则原来投入的铁的质量是(  )
题型:不详难度:| 查看答案
A.4.20gB.2.80gC.28.0gD.42.0g
下列实验能达到目的是(  )
题型:广东难度:| 查看答案
题型:不详难度:| 查看答案
题型:浦东新区二模难度:| 查看答案
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A.用溴水鉴别苯和正已烷
B.用BaCl2溶液鉴别SO42-与SO32-
C.用浓HNO3与Cu反应制备NO2
D.将混有HCl的Cl2通入饱和NaHCO3溶液中除去HCl
将一定量铁粉和铜粉的混合物加入由稀H2SO4和HNO3组成的混合溶液中,充分反应后金属粉末有剩余,下列有关推断正确的是(  )
A.反应过程中不可能产生H2
B.剩余的金属粉末中一定有铜
C.往反应后的溶液中加入KSCN溶液会变血红色
D.往反应后的溶液中加入足量的稀H2SO4,则金属粉末的质量一定会减少
“酸化”是实验中经常采用的方法,下列酸化过程正确的是(  )
A.抑制Fe2+的水解,用稀硝酸酸化
B.提高高锰酸钾的氧化能力,用盐酸酸化
C.确认溶液中含有SO42-时,用盐酸酸化,再检验
D.检验氯乙烷中的氯元素,加碱溶液加热后,用稀硫酸酸化,再检验