问题标题:
【运用电子守恒.把铜片投入盛有过量浓硝酸的烧瓶中,使它充分反应.把铜片投入盛有过量浓硝酸的烧瓶中,使它充分反应.将产生的气体导入容器A中,反应后的溶液倒入蒸发皿中小心蒸干,再把固】
问题描述:
运用电子守恒.把铜片投入盛有过量浓硝酸的烧瓶中,使它充分反应.
把铜片投入盛有过量浓硝酸的烧瓶中,使它充分反应.将产生的气体导入容器A中,反应后的溶液倒入蒸发皿中小心蒸干,再把固体全部转移到试管中,加热使它完全分解.假设将分解的气体也收集到A容器中,然后将A倒立在水槽中,待反应停止后,测得此容器内剩余的其他0.448L(标准状况).求参加反应的铜的质量(假设收集的气体的过程中无其他气体进入容器内,且A容器恰好收集满)
陈斌元回答:
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
2Cu(NO3)2=2CuO+4NO2↑+O2↑(加热)
4NO2+O2+2H2O=4HNO3(硝酸铜分解产生的NO2和O2恰好与水反应生成HNO3)
3NO2+H2O=2HNO3+NO(这部分NO2是铜与浓HNO3反应产生的)
由上述反应可知,最后剩余的气体为NO.
当然也可以由Cu化合价升高,必然有元素化合价降低,而NO2不能存在于水中,生成O2时O元素化合价又是升高而不是降低,不符合题意推测出剩余气体为NO
N:+5→+2,每个N原子得到3电子,0.448L÷22.4L/mol=0.02mol,得到0.02mol×3e-=0.06mole-
Cu:0→+2,每个Cu原子失去2个电子,所以需要0.06mole-÷2e-=0.03molCu,其质量为0.03mol×64g/mol=1.92g
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