Question

已知常溫下，硝酸濃度越稀，其還原產(chǎn)物的價(jià)態(tài)越低．（本題氣體數(shù)據(jù)均已折算至標(biāo)準(zhǔn)狀況）
（1）實(shí)驗(yàn)室欲用70%的濃硝酸（密度1.41g/mL）配制1.0mol/L的稀硝酸（密度1.04g/mL）500mL．求：70%濃硝酸的物質(zhì)的量濃度

 

mol/L（保留1位小數(shù)，下同），配制時(shí)需濃硝酸

 

mL．
（2）將9.65克某銅鋅合金加入到足量的濃硝酸中，得到氣體 6.72L（假設(shè)不含N₂O₄），則該合金中銅與鋅的物質(zhì)的量之比為

 

．
（3）向100mL某濃度的硝酸溶液中加入足量的鐵粉，鐵粉部分溶解，卻無氣體產(chǎn)生．向反應(yīng)后的溶液中加入過量的氫氧化鈉溶液，過濾后對濾渣進(jìn)行洗滌后灼燒得到固體物質(zhì)4.8g，寫出鐵與硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

，該硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度

 

．
（4）將13克鋅加入到200mL 3.6mol/L的硝酸溶液中，鋅全部溶解，得到無色氣體2.464L（已知常溫下N₂O₃為液體），測得反應(yīng)后的溶液pH=0（假設(shè)反應(yīng)前后溶液體積無變化）．取少量反應(yīng)后的溶液加入足量的氫氧化鈉溶液并加熱，無刺激性氣味的氣體生成．試求該無色氣體的組成及其物質(zhì)的量．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算,物質(zhì)的量濃度的相關(guān)計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：（1）根據(jù)c=

1000ρw

M

計(jì)算濃硝酸的濃度，根據(jù)稀釋定律計(jì)算所需濃硝酸的體積；
（2）6.72LNO₂的物質(zhì)的量為0.3mol，設(shè)Cu為xmol，Zn為ymol，根據(jù)質(zhì)量9.65g與生成NO₂的物質(zhì)的量0.3mol列式計(jì)算；
（3）鐵粉部分溶解，說明生成Fe（NO₃）₂，卻無氣體產(chǎn)生說明即生成NH₄NO₃；
（4）由加入NaOH沒有刺激性氣體產(chǎn)生，得到?jīng)]有生成NH₃，則得到的無色氣體為NO、N₂，根據(jù)原子守恒和得失電子守恒計(jì)算物質(zhì)的量．

解答： 解：（1）濃硝酸的物質(zhì)的量濃度c=

1000ρw

M

=

1000×1.41×70%

63

mol/L=15.7 mol/L，
由稀釋定律可得：15.7 mol/L×V_濃硝酸 =1.0mol/L×500mL，解得：V_濃硝酸 =31.8ml，
故答案為：15.7；31.8；
（2）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，6.72LNO₂的物質(zhì)的量為

6.72L

22.4L/mol

=0.3mol，設(shè)Cu為xmol，Zn為ymol，則
①xmol×64g/mol+ymol×65g/mol=9.65g
②2xmol+2ymol=0.3mol，
①②聯(lián)立解得：x=0.1，y=0.05，
因此該合金中銅與鋅的物質(zhì)的量之比為0.1mol：0.05mol=2：1，
故答案為：2：1；
（3）鐵粉部分溶解，說明生成Fe（NO₃）₂，卻無氣體產(chǎn)生說明即生成NH₄NO₃，所以方程式為10HNO₃+4Fe=4Fe（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O，
再加NaOH，F(xiàn)e（NO₃）₂都轉(zhuǎn)化成Fe（OH）₂，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成Fe（OH）₃，再灼燒，則生成Fe₂O₃為4.8g，F(xiàn)e₂O₃的物質(zhì)的量為

4.8g

160g/mol

=.03mol，
所以Fe為0.03mol×2=0.06mol，HNO₃為0.06mol×

10

4

=0.15mol，因此該硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為

0.15mol

0.1L

=1.5mol/L，
故答案為：10HNO₃+4Fe=4Fe（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O；1.5mol/L；
（4）13g鋅的物質(zhì)的量為

13g

65g/mol

=0.2mol，2.464L氣體共

2.464L

22.4L/mol

=0.11mol，HNO₃的物質(zhì)的量為0.2L×3.6mol/L=0.72mol，測得反應(yīng)后的溶液pH=0，則剩余H⁺的物質(zhì)的量為1mol/L×0.2L=0.2mol，因此有0.72mol-0.2mol=0.52mol硝酸發(fā)生了反應(yīng)，
由加入NaOH沒有刺激性氣體產(chǎn)生，得到?jīng)]有生成NH₃，NO₂為紅棕色氣體，因此得到的無色氣體為NO、N₂；
化學(xué)方程式為20Zn+52HNO₃=20Zn（NO₃）₂+26H₂O+10NO（g）+N₂（g），
因此無色氣體為NO 0.1mol和N₂ 0.01mol，
答：無色氣體有NO和N₂組成，NO 0.1mol，N₂ 0.01mol．

點(diǎn)評：本題考查了化學(xué)方程式的計(jì)算，側(cè)重于化學(xué)性質(zhì)、原子守恒、電荷守恒的應(yīng)用，題目難度較大，熟悉物質(zhì)的性質(zhì)及物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化是解題的關(guān)鍵．