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铜既能与稀硝酸反应,又能与浓硝酸反应,当铜与一定浓度的硝酸反应时,可将方程式表示为:Cu+HNO3--Cu(NO3)2+NO+NO2+H2O(方程式未配平,不考虑2NO2⇌N2O4).(1)硝酸在该反应中体现的是
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铜既能与稀硝酸反应,又能与浓硝酸反应,当铜与一定浓度的硝酸反应时,可将方程式表示为:
Cu+HNO3--Cu(NO3)2+NO+NO2+H2O(方程式未配平,不考虑2NO2⇌N2O4).
(1)硝酸在该反应中体现的是______
(2)0.4molCu被硝酸完全溶解后,如果得到的NO和NO2的物质的量相同,则参加反应的硝酸的物质的量是______,在标准状况下若收集NO和 NO2的集气瓶倒立于水中,通入一定量的氧气充分反应后无气体剩余,则通入O2的体积为______,所得溶液(假设溶质不扩散)的物质的量的浓度是______(保留两位有效数字)
Cu+HNO3--Cu(NO3)2+NO+NO2+H2O(方程式未配平,不考虑2NO2⇌N2O4).
(1)硝酸在该反应中体现的是______
(2)0.4molCu被硝酸完全溶解后,如果得到的NO和NO2的物质的量相同,则参加反应的硝酸的物质的量是______,在标准状况下若收集NO和 NO2的集气瓶倒立于水中,通入一定量的氧气充分反应后无气体剩余,则通入O2的体积为______,所得溶液(假设溶质不扩散)的物质的量的浓度是______(保留两位有效数字)
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答案和解析
(1)反应中氮元素化合价由+5价降低为+2、+4价,体现硝酸氧化性,同时生成硝酸盐,硝酸体现酸性,故答案为:氧化性、酸性;
(2)根据铜元素守恒,n[Cu(NO3)2]=n(Cu)=0.4mol,令NO、NO2的物质的量为ymol,
根据电子转移守恒有3y+y=0.4×2,解得y=0.2,根据氮元素守恒可知,参加反应的硝酸的物质的量
n(HNO3)=2n[Cu(NO3)2]+n(NO2)+n(NO)=0.4mol×2+0.2mol+0.2mol=1.2mol;
根据方程式4NO2+O2+2H2O=4HNO3、4NO+3O2+2H2O=4HNO3可知,需要通入O2的物质的量为
0.2mol×
+0.2mol×
=0.2mol,生成硝酸的物质的量为0.2mol+0.2mol=0.4mol,所以需要氧气的体积为
0.2mol×22.4L/mol=4.48L;溶液体积等于一氧化氮与二氧化氮的体积之和,所以溶液的体积为
0.4mol×22.4L/mol=0.4×22.4L,所得溶液的物质的量浓度是
=
mol/L=0.04mol/L.
故答案为:1.2mol;4.48L;0.04mol/L.
(2)根据铜元素守恒,n[Cu(NO3)2]=n(Cu)=0.4mol,令NO、NO2的物质的量为ymol,
根据电子转移守恒有3y+y=0.4×2,解得y=0.2,根据氮元素守恒可知,参加反应的硝酸的物质的量
n(HNO3)=2n[Cu(NO3)2]+n(NO2)+n(NO)=0.4mol×2+0.2mol+0.2mol=1.2mol;
根据方程式4NO2+O2+2H2O=4HNO3、4NO+3O2+2H2O=4HNO3可知,需要通入O2的物质的量为
0.2mol×
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0.2mol×22.4L/mol=4.48L;溶液体积等于一氧化氮与二氧化氮的体积之和,所以溶液的体积为
0.4mol×22.4L/mol=0.4×22.4L,所得溶液的物质的量浓度是
0.4mol |
0.4×22.4L |
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22.4 |
故答案为:1.2mol;4.48L;0.04mol/L.
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