解题思路:(1)铜与浓硝酸反应的方程式为:发生的反应有:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,随着反应的进行,硝酸浓度降低,则发生:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,则红棕色气体为NO2和NO的混合物,根据N元素守恒,被还原的硝酸即为生成NO2和NO的物质的量,根据电子守恒计算X气体中各组分的物质的量;
(2)若在(1)反应余下的溶液中加入过量的稀H2SO4使留下的cg铜恰好完全溶解,
发生反应为3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4═4CuSO4+2NO↑+4H2O,根据方程式计算.
(1)铜与浓硝酸反应的方程式为:发生的反应有:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,随着反应的进行,硝酸浓度降低,则发生:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,则红棕色气体为NO2和NO的混合物,
①根据N元素守恒,被还原的硝酸即为生成NO2和NO的物质的量,n(NO2)+n(NO)=
V1
22.4mol,
m(N)=[V1/22.4mol×14g/mol=
7V1
11.2g,
答:当反应生成X气体时有
7V1
11.2]g氮元素被还原;
②再将此红棕色气体通过水变成V2L无色气体Y,发生反应为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,
设混合气体中含有xLNO,yLNO2,
则:
x+y=V1
1
3y+x=V2,
解之得:x=
3V2−V1
2,y=
3V1−3V2
2
所以:n(NO)=
3V2−V1
44.8mol,n(NO2)=
3V1−3V2
44.8mol,
答:X气体中各组分的物质的量分别为:n(NO)=
3V2−V1
44.8mol,n(NO2)=
3V1−3V2
44.8mol;
(2)①反应后溶液中含有NO3-,NO3-在酸性条件下具有强氧化性,能继续与Cu反应,最终产物为CuSO4,反应的方程式为3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4═4CuSO4+2NO↑+4H2O,
答:发生的化学反应方程式为3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4═4CuSO4+2NO↑+4H2O;
②反应的方程式为3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4═4CuSO4+2NO↑+4H2O,
由方程式可知:加入硫酸前与加入硫酸后的Cu的物质的量之比为1:3,
则总的Cu的物质的量与加入硫酸后的Cu的物质的量之比为(1+3):3=4:3,
质量比为:4:3,
n(Cu(NO3)2)=2×
点评:
本题考点: 化学方程式的有关计算.
考点点评: 本题考查化学方程式的有关计算,题目较难,注意根据反应的方程式,从守恒的角度解答.