Question

【題目】氮及化合物在生產(chǎn)生活中有著重要的作用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)連二亞硝酸H2N2O2是一種二元弱酸，在水溶液中緩慢分解，其分解原理與碳酸分解原理相似，請(qǐng)寫出連二亞硝酸分解的化學(xué)方程式_________________________。

(2)有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3的物質(zhì)的量濃度分別是3 mol·L－1和1 mol·L－1，取100 mL此混合酸，向其中加入過(guò)量的鐵粉，待反應(yīng)結(jié)束后，可產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體的體積為____________ (設(shè)反應(yīng)中HNO3被還原成NO)。

(3)足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng)得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體，這些氣體與1.5 molO2混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸，若向所得硝酸銅溶液中加入NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，則消耗溶液中NaOH的物質(zhì)的量為____________mol

Answer 1

【答案】H2N2O2 =N2O↑ + H2O 5.6 L 6

【解析】

(1)碳酸在溶液中分解生成二氧化碳和水，碳酸和二氧化碳在碳元素化合價(jià)相同，連二亞硝酸中氮元素化合價(jià)為+1價(jià)，由連二亞硝酸在水溶液中分解原理與碳酸分解原理相似可知，連二亞硝酸在水溶液中分解生成氮元素化合價(jià)相同的一氧化二氮和水；

（2）由題意可知，過(guò)量的鐵與稀硝酸和稀硫酸反應(yīng)生成一氧化氮和氫氣；

（3）由反應(yīng)生成的NO2、N2O4、NO的混合氣體與1.5 molO2混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸可知，銅失去電子物質(zhì)的量等于氧氣得到電子的物質(zhì)的量。

(1)碳酸在溶液中分解生成二氧化碳和水，碳酸和二氧化碳在碳元素化合價(jià)相同，連二亞硝酸中氮元素化合價(jià)為+1價(jià)，由連二亞硝酸在水溶液中分解原理與碳酸分解原理相似可知，連二亞硝酸在水溶液中分解生成氮元素化合價(jià)相同的一氧化二氮和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2N2O2 =N2O↑ + H2O，故答案為：H2N2O2 =N2O↑ + H2O；

（2）100 mL混合酸中氫離子的物質(zhì)的量為3 mol·L－1×0.1L×2+1mol·L－1×0.1L=0.7mol，硝酸根的物質(zhì)的量為1 mol·L－1×0.1L=0.1mol，過(guò)量的鐵和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸亞鐵、一氧化氮和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+2NO3-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O，由方程式可知，0.1mol硝酸根完全反應(yīng)需0.4mol氫離子，則反應(yīng)中氫離子過(guò)量0.3mol，過(guò)量的氫離子與鐵反應(yīng)生成氫氣，標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成一氧化氮和氫氣的體積為（0.1mol+）×22.4L/mol=5.6L，故答案為：5.6；

（3）由反應(yīng)生成的NO2、N2O4、NO的混合氣體與1.5 molO2混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸可知，銅失去電子物質(zhì)的量等于氧氣得到電子的物質(zhì)的量，則銅離子的物質(zhì)的量為=3mol，由銅原子個(gè)數(shù)守恒可知，銅離子的物質(zhì)的量為3mol，由Cu2+—OH—可知，消耗溶液中NaOH的物質(zhì)的量為3mol×2=6mol，故答案為：6。