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设CU和气体

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:化学作业 时间:2024/11/08 15:38:48
12.8gCu和200ml某浓度的HNO3,反应生成NO,NO2(STP)共11.2L,余液中H+物质的量为0.3mol,求HNO3物质的量的浓度?(列二元一次方程组)
解题思路: 根据二元一次方程组法和守恒法计算
解题过程:
解答:解法一:列方程组法: n(Cu)=12.8g/64g/mol=0.2mol, n(气)=11.2L/22.4L/mol=0.5mol 设生成NO2 xmol,生成NO ymol Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 0.5x 2x x 3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 1.5y 4y y 则x+y=0.5, 0.5x+1.5y=0.2 解得x=0.55 ,y= -0.05,不合理, 同学提供的数据一定有误,解不出来,若是将所得气体的体积改成5.6L(0.25mol)就有解了。 x+y=0.25, 0.5x+1.5y=0.2 解得x=0.175 ,y=0.075 则NO2 为0.175mol,NO为0.075mol 反应消耗的HNO3的物质的量为: 2x+4y=2×0.175mol+4×0.075mol=0.65mol, 溶液中剩余的硝酸的物质的量是0.3mol, 故n(HNO3)= 0.65mol+0.3mol=0.95mol, 故,c(HNO3)=0.95mol/0.2L=4.75mol/L 本题用守恒法解比较简单。 最终氮元素的存在形式是:Cu(NO3)2、 NO、NO2、和剩余的HNO3, n[Cu(NO3)2]= n(Cu)=12.8g/64g/mol=0.2mol,其中含有的氮元素是0.4mol, NO、NO2气体的物质的量为:5.6L/22.4L/mol=0.25mol 其中含有的氮元素是0.25mol, 余液中H+物质的量为0.3mol,就是说剩余的HNO3的物质的量是0.3mol,其中含有的氮元素是0.3mol, 上述氮元素均来自原来的硝酸溶液,根据氮元素守恒可得,n(HNO3)= 0.4mol+0.25mol+0.3mol=0.95mol, 故,c(HNO3)=0.95mol/0.2L=4.75mol/L 若有疑问请添加讨论,祝你学习进步!
最终答案:略