Question

10．（1）已知碳和浓硝酸可以发生反应C+4HNO₃（浓）═4NO₂↑+CO₂↑+2H₂O．
在反应中还原剂是：C，氧化剂是：HNO₃，若有标况下6.72L的CO₂生成，则被还原的硝酸的物质的量是1.2mol．
（2）将生成的NO₂与水反应制取硝酸，请写出反应的化学方程式：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO↑；在反应中电子转移的数目约为4.816×10²³个；生成的HNO₃的物质的量为0.8mol．而则完全中和这些反应制得的硝酸需要浓度为2mol/L NaOH的体积为0.4L．

Answer 1

分析 （1）所含元素化合价升高的反应物为还原剂，所含元素化合价降低的反应物为氧化剂；
反应中硝酸全部起氧化剂作用，根据方程式计算被还原的硝酸的物质的量；
（2）根据方程式可知生成二氧化氮为4×$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=1.2mol，二氧化氮与水反应生成硝酸与NO；计算生成硝酸的物质的量，根据N元素化合价变化计算转移电子数目，中和得到的硝酸，则n（NaOH）=n（HNO₃），再根据V=$\frac{n}{c}$计算需要氢氧化钠溶液的体积．

解答 解：（1）反应中C元素化合价升高，故C是还原剂，反应中硝酸中N元素化合价降低，故HNO₃是氧化剂，
6.72L二氧化碳物质的量为$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，由C+4HNO₃（浓）═4NO₂↑+CO₂↑+2H₂O，可知反应中硝酸全部起氧化剂作用，故被还原的硝酸的物质的量为4×0.3mol=1.2mol，
故答案为：C；HNO₃；1.2；
（2）根据方程式可知生成二氧化氮为4×$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=1.2mol，
二氧化氮与水反应生成硝酸与NO，反应方程式为：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO↑，反应生成硝酸为1.2mol×$\frac{2}{3}$=0.8mol，故转移电子为0.8mol×（5-4）×6.02×10²³mol^-1=4.816×10²³，中和得到的硝酸，则n（NaOH）=n（HNO₃）=0.8mol，需要氢氧化钠溶液的体积为$\frac{0.8mol}{2mol/L}$=0.4L，
故答案为：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO↑；4.816×10²³；0.8；0.4．

点评 本题考查氧化还原反应、化学方程式计算等，比较基础，注意对基础知识的理解掌握．