Question

7．實驗室常利用反應：3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O來制取NO，當有6.4gCu參加反應時，計算：
（1）用雙線橋法標出電子轉移的方向和數目；
（2）能生成多少升NO（標準狀況下）；
（3）使生成的Cu（NO₃）₂中Cu²⁺全部轉化成沉淀，則至少需要質量分數為40%密度為1.42g/ml的NaOH溶液體積．

Answer 1

分析 （1）氧化還原反應中的，化合價升高值=化合價降低值=轉移電子數目；化合價升高的元素被氧化，化合價降低的元素所在的反應物是氧化劑，據此回答；
（2）根據n=$\frac{m}{M}$計算Cu的物質的量，根據方程式計算NO、HNO₃的物質的量，再根據V=nVm計算NO體積；
（3）使生成的Cu（NO₃）₂中Cu²⁺全部轉化成沉淀，消耗氫氧根離子的物質的量是銅離子物質的量的2倍，據此回答．

解答 解：（1）該氧化還原反應中的，化合價升高的是銅元素，化合價降低的是硝酸中的氮元素，轉移電子數為6mol，雙線橋法表示電子轉移的方向和數目為：，

故答案為：；
（2）64gCu的物質的量為$\frac{6.4g}{64g/mol}$=0.1mol，
3 Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
3           8                                    2
0.1          x                                   y
所以x=$\frac{0.8}{3}$mol，y=$\frac{0.2}{3}$mol
標況下生成NO體積為$\frac{0.2}{3}$mol×22.4L/mol=1.49L，
答：標況下生成NO體積為1.49L；
（3）使生成的Cu（NO₃）₂中Cu²⁺全部轉化成沉淀，消耗氫氧根離子的物質的量是銅離子物質的量的2倍，所以消耗氫氧化鈉的物質的量是0.2mol，設需要質量分數為40%密度為1.42g/ml的NaOH溶液體積為VmL，即$\frac{1.42V×40%}{40}$=0.2，解得V=14mL，
答：至少需要質量分數為40%密度為1.42g/ml的NaOH溶液體積是14mL．

點評 本題考查了氧化還原反應電子轉移和氧化還原反應的計算，難度中等，本題采取關系式計算，也可以利用電子轉移守恒計算．