Question

7．實(shí)驗(yàn)室常利用反應(yīng)：3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O來制取NO，當(dāng)有6.4gCu參加反應(yīng)時(shí)，計(jì)算：
（1）用雙線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目；
（2）能生成多少升NO（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）；
（3）使生成的Cu（NO₃）₂中Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則至少需要質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(yīng)中的，化合價(jià)升高值=化合價(jià)降低值=轉(zhuǎn)移電子數(shù)目；化合價(jià)升高的元素被氧化，化合價(jià)降低的元素所在的反應(yīng)物是氧化劑，據(jù)此回答；
（2）根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算Cu的物質(zhì)的量，根據(jù)方程式計(jì)算NO、HNO₃的物質(zhì)的量，再根據(jù)V=nVm計(jì)算NO體積；
（3）使生成的Cu（NO₃）₂中Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化成沉淀，消耗氫氧根離子的物質(zhì)的量是銅離子物質(zhì)的量的2倍，據(jù)此回答．

解答 解：（1）該氧化還原反應(yīng)中的，化合價(jià)升高的是銅元素，化合價(jià)降低的是硝酸中的氮元素，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6mol，雙線橋法表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為：，

故答案為：；
（2）64gCu的物質(zhì)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(biāo)況下生成NO體積為$\frac{0.2}{3}$mol×22.4L/mol=1.49L，
答：標(biāo)況下生成NO體積為1.49L；
（3）使生成的Cu（NO₃）₂中Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化成沉淀，消耗氫氧根離子的物質(zhì)的量是銅離子物質(zhì)的量的2倍，所以消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量是0.2mol，設(shè)需要質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%密度為1.42g/ml的NaOH溶液體積是14mL．

點(diǎn)評 本題考查了氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移和氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，難度中等，本題采取關(guān)系式計(jì)算，也可以利用電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算．