分析 (1)根據n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計算混合氣體總物質的量,再根據方程式計算MNO3的物質的量,根據M=$\frac{m}{n}$計算MNO3的摩爾質量,進而計算M的相對原子質量;
(2)設NO和NO2的物質的量分別為xmol、ymol,根據電子轉移守恒及二者體積列方程計算,再根據V=nVm計算NO的體積;
(3)混合物與硝酸恰好反應,溶液中溶質為硝酸銅,根據N元素守恒:2n[Cu(NO3)2]+n(NO)=n(HNO3),據此計算硝酸銅的物質的量;
令Cu2O與CuO的物質的量分別為a mol、b mol,根據Cu元素守恒、電子轉移守恒列方程計算,再根據m=nM計算;
(4)根據n=cV計算n(H+)、n(NO3-),由于Fe過量,發生反應:3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O,進行過量計算,根據不足量的物質計算NO的物質的量,再根據V=nVm計算NO的體積;
(5)二氧化氮、氧氣和水反應方程式為4NO2+O2+2H2O═4HNO3,根據Cu(NO3)2和AgNO3受熱分解方程式知,Cu(NO3)2分解產生的NO2和O2的體積比為4:1,被水完全吸收,AgNO3分解出的NO2和O2的體積比小于4:1,所以氣體經與水反應后剩余1.68升,剩余氣體為O2,根據原子守恒、氣體體積列方程組計算硝酸銅、硝酸銀的物質的量;根據Cu原子守恒計算硝酸銅結晶水化物中結晶水的系數,從而確定其化學式.
解答 解:(1)NO2和O2折算成標準狀況時的總體積為672mL,氣體總物質的量=$\frac{0.672L}{22.4L/mol}$=0.03mol,由方程式可知,MNO3的物質的量=0.03mol×$\frac{2}{3}$=0.02mol,故MNO3的摩爾質量=$\frac{3.4g}{0.02mol}$=170g/mol,則M的相對原子質量=170-62=108,故答案為:108;
(2)32.64g銅的物質的量=$\frac{32.64g}{64g/mol}$=0.51mol,NO和NO2的總物質的量=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol,設NO和NO2的物質的量分別為xmol、ymol,根據電子轉移守恒及二者物質的量,則:
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.5}\\{3x+y=0.51×2}\end{array}\right.$
解得x=0.26 y=0.24
故標況下,NO的體積=0.26mol×22.4L/mol=5.824L,故答案為:5.824L;
(3)NO的物質的量=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol,
混合物與硝酸恰好反應,溶液中溶質為硝酸銅,根據N元素守恒:2n[Cu(NO3)2]+n(NO)=n(HNO3),所以n[Cu(NO3)2]=$\frac{1}{2}$×(0.1L×0.6mol/L-0.01mol)=0.025mol;令Cu2O與CuO的物質的量分別為a mol、b mol,根據Cu元素守恒、電子轉移守恒,則:
$\left\{\begin{array}{l}{0.01+2a+b=0.025}\\{0.01×2+2a=0.01×3}\end{array}\right.$
解得a=0.005 b=0.005
故Cu2O與CuO的質量比=144g/mol:80g/mol=9:5,
故答案為:0.025mol;9:5;
(4)n(H+)=0.01L×4mol/L×2+0.01L×2mol/L=0.1mol,n(NO3-)=0.01L×2mol/L=0.02mol
由于Fe過量,發生反應:3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O,0.02molNO3-完全反應,需要H+的物質的量=0.02mol×$\frac{8}{2}$=0.08mol<0.1mol,故H+過量,NO3-不足,故生成NO的物質的量=0.02mol,則標況下,NO的體積=0.02mol×22.4L/mol=0.448L,
答:可產生標準狀況下的氣體為0.448L;
(5)二氧化氮、氧氣和水反應方程式為4NO2+O2+2H2O═4HNO3,根據Cu(NO3)2和AgNO3受熱分解方程式知,Cu(NO3)2分解產生的NO2和O2的體積比為4:1,被水完全吸收,AgNO3分解出的NO2和O2的體積比小于4:1,所以氣體經與水反應后剩余1.68升,剩余氣體為O2,
設原混和物中Cu(NO3)2含x摩,AgNO3含y摩,
則:80xg+108yg=48.4g①
$\frac{1}{4}$ymol=$\frac{1.68}{22.4}$mol②
解之得$\left\{\begin{array}{l}{x=0.2}\\{y=0.3}\end{array}\right.$
設硝酸銅晶體為Cu(NO3)2•xH2O,根據Cu原子守恒得,
設結晶水合物中結晶水系數為z,
Cu(NO3)2•zH2O~Cu(NO3)2
(188+18z)g 1mol
(110.2-0.3×170)g 0.2mol
$\frac{(188+18z)g}{(110.2-0.3×170)g}=\frac{1mol}{0.2mol}$,z=6,所以其化學式為Cu(NO3)2•6H2O,
答:硝酸銅晶體的化學式為Cu(NO3)2•6H2O.
點評 本題考查化學方程式計算、混合物計算,屬于拼合型題目,側重考查學生分析計算能力,題目計算量較大,為易錯題目,難度中等.
科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 10gT2O含有的電子數為5NA | |
B. | 常溫下,0.2L 0.5mol•L-1NH4NO3溶液的氮原子數小于0.2NA | |
C. | 用惰性電極電解CuSO4溶液后,如果加入0.1mol Cu(OH)2能使溶液復原,則電路中轉移電子的數目為0.4NA | |
D. | 常溫常壓下,5.6gC2H4和C3H6的混合氣體中含氫原子數為0.9NA |
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A. | “洧水”的主要成分是油脂 | B. | “洧水”的主要成分是煤油 | ||
C. | “洧水”的主要成分是石油 | D. | 其煙的主要成分是石墨 |
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