硝酸与金属反应是硝酸的重要化学性质之一,请阅读下文并解答有关问题.
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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(NO32+2NO2↑+2H2O,随着反应的进行,硝酸浓度降低,则发生:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO32+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(NO32+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(NO32+2NO2↑+2H2O,随着反应的进行,硝酸浓度降低,则发生:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO32+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(NO32+4H2SO4═4CuSO4+2NO↑+4H2O,

答:发生的化学反应方程式为3Cu+Cu(NO32+4H2SO4═4CuSO4+2NO↑+4H2O;

②反应的方程式为3Cu+Cu(NO32+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(NO32)=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.