Question

9．（1）32g銅投入一定濃度的硝酸溶液中，銅完全溶解，共收集到NO和NO₂的混合氣體8.96L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．
①計算產(chǎn)生NO的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）6.72L
②將盛有此混合氣體的容器倒扣在水中，通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下一定體積的O₂，恰好使氣體完全溶于水中，則通入O₂的體積為5.6L．
（2）向100mL 0.8mol/L硝酸溶液中加入一定量Fe、FeO、Fe₂O₃的混合物，充分反應(yīng)后，放出標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體224mL，且測得溶液中鐵只以Fe²⁺形式存在，為使Fe²⁺完全沉淀，可向反應(yīng)后的溶液中加入0.1mol/L的NaOH溶液700mL．
（3）若將（2）中硝酸換為鹽酸，其他均不變，則所需NaOH溶液的體積為800mL．

Answer 1

分析 （1）①n（Cu）=$\frac{32g}{64g/mol}$=0.5mol，結(jié)合氧化劑、還原劑之間得失電子數(shù)目相等計算產(chǎn)生NO的體積；
②生成的氮氧化物又和氧氣反應(yīng)生成硝酸，整個反應(yīng)過程中Cu失去電子的物質(zhì)的量等于氧氣得到電子的物質(zhì)的量，據(jù)此計算氧氣體積；
（2）n（HNO₃）=0.1L×0.8mol/L=0.08mol，放出標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體224mL，為NO，且n（NO）=$\frac{0.224}{22.4}$=0.01（mol），反應(yīng)后生成Fe（NO₃）₂，加入NaOH，溶液為NaNO₃，以此計算NaOH的體積；
（3）加入鹽酸，生成FeCl₂、FeCl₃，由（2）可知n（Fe（NO₃）₂）=0.035mol，則n（FeCl₂）+n（FeCl₃）=0.035mol，計算n（FeCl₂）、n（FeCl₃），加入氫氧化鈉生成NaCl，可計算所需NaOH溶液的體積．

解答 解：（1）①n（Cu）=$\frac{32g}{64g/mol}$=0.5mol，設(shè)NO和NO₂的體積分別為x L與yL，則x+y=8.96L，
由電子得失守恒：$\frac{x}{22.4}$×3+$\frac{y}{22.4}$=0.5×2，
解得：x=6.72，y=2.24，
故答案為：6.72；
②生成的氮氧化物又和氧氣反應(yīng)生成硝酸，整個反應(yīng)過程中Cu失去電子的物質(zhì)的量等于氧氣得到電子的物質(zhì)的量，設(shè)氧氣體積為VL，
根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得n（Cu）×2=$\frac{V}{22.4}$×4=1，
V=5.6，
故答案為：5.6；
（2）n（HNO₃）=0.1L×0.8mol/L=0.08mol，放出標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體224mL，為NO，且n（NO）=$\frac{0.224}{22.4}$=0.01（mol），反應(yīng)后生成Fe（NO₃）₂，且n（NO₃^-）=（0.08mol-0.01mol）=0.07mol，
加入NaOH，溶液為NaNO₃，則n（NaOH）=n（NO₃^-）=0.07mol，
V（NaOH）=$\frac{0.07mol}{0.1mol/L}$=0.7L=700mL，
故答案為：700；
（3）加入鹽酸，生成FeCl₂、FeCl₃，由（2）可知n（Fe（NO₃）₂）=0.035mol，由鐵守恒可知n（FeCl₂）+n（FeCl₃）=0.035mol，（3）與（2）相比較，相當(dāng)于FeCl₃被NO氧化生成，由電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等n（FeCl₃）=$\frac{1}{3}$×（5-2）×0.01mol=0.01mol，則n（FeCl₂）=0.025mol，可知n（HCl）=n（NaOH）=2n（FeCl₂）+3n（FeCl₃）═0.08mol，
則V（NaOH）=$\frac{0.08mol}{0.1mol/L}$=0.8L=800mL，
故答案為：800．

點評 本題考查氧化還原反應(yīng)計算，為高頻考點，側(cè)重考查學(xué)生分析計算及知識的靈活運用，明確各個物理量之間的關(guān)系式是解本題關(guān)鍵，注意轉(zhuǎn)移電子守恒的正確運用，題目難度中等．