问题补充:
在足量浓硝酸中加入3.84g?Cu片,反应完全后,使产生的气体(只含有一种气体)通入800mL?H2O中充分反应,设反应后溶液体积不变.
(1)写出产生的气体通入水中的化学反应方程式,并指出氧化剂与还原剂质量之比;
(2)试求将气体通入水中充分反应后得到的溶液的物质的量浓度.
答案:
解:(1)NO2与水反应方程式3NO2+H2O═2HNO3+NO,反应中只有氮元素的化合价发生变化,由+4价升高为+5价,由+4价降低为+2价,所以NO2既是氧化剂也是还原剂,氧化剂被还原,还原剂被氧化,由产物中氮元素的化合价,可知起氧化剂与还原剂的NO2物质的量之比为1:2.所以起氧化剂和还原剂的NO2的质量比为1:2.
答:反应方程式3NO2+H2O═2HNO3+NO,起氧化剂和还原剂的NO2的质量比为1:2.
(2)令3.84g?Cu与浓硝酸反应生成的二氧化氮的物质的量为xmol,则:
Cu+4HNO3═2NO2↑+Cu(NO3)2+2H2O
64g?????? 2mol
3.84g???? xmol
所以=,解得x=0.12.
令0.12mol二氧化氮与水反应生成硝酸ymol,则:
3NO2+H2O═2HNO3+NO
3???????? 2
0.12mol?? ymol
所以y=0.08mol
所以形成的硝酸溶液的浓度为=0.1mol/L.
答:形成的硝酸溶液的浓度为0.1mol/L.
解析分析:(1)铜与足量浓硝酸反应生成二氧化氮,NO2与水反应方程式3NO2+H2O═2HNO3+NO,反应中只有氮元素的化合价发生变化,由+4价升高为+5价,由+4价降低为+2价,所以NO2既是氧化剂也是还原剂,氧化剂被还原,还原剂被氧化,由产物中氮元素的化合价,可知起氧化剂与还原剂的NO2物质的量之比为1:2.据此判断.
(2)根据反应Cu+4HNO3═2NO2↑+Cu(NO3)2+2H2O计算生成的二氧化氮的物质的量,再根据NO2与水反应方程式3NO2+H2O═2HNO3+NO计算硝酸的物质的量,根据物质的量浓度定义式计算.
点评:考查氧化还原反应计算、氧化还原反应概念,难度中等,理解基本概念,关键根据产物中化合价判断起氧化剂与还原剂的NO2物质的量之比.
在足量浓硝酸中加入3.84g?Cu片 反应完全后 使产生的气体(只含有一种气体)通入800mL?H2O中充分反应 设反应后溶液体积不变.(1)写出产生的气体通入水中的