Question

（1）把3.84g銅放入盛有一定量濃硝酸的試管中，當收集到1.68L（標準狀況）氣體時，金屬銅恰好全部消耗。寫出有關的化學方程式，并求反應中消耗硝酸的物質的量。

（2）近年來，工業上用Mg(NO₃)₂替代濃H₂SO₄作為制取濃HNO₃的脫水劑（以下數據均為質量百分比濃度）。65%HNO₃（質量為M₁）中加72%Mg(NO₃)₂溶液（質量為M₂）后蒸餾，分別得到97.5%HNO₃和60%Mg(NO₃)₂溶液（不含HNO₃）。

①　　 若蒸餾過程中HNO₃，Mg(NO₃)₂，H₂O均無損耗，求蒸餾前的投料比M1/M2的值；

②蒸餾過程中，若H₂O的損耗占總質量的5.0%，即有(M₁+M₂)´5.0%的H₂O流失。則投料時，比值M1/M2應該________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。

 

Answer 1

答案：
解析：

（1）化學方程式如下： Cu+4HNO3（濃）══Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O， 3Cu+8HNO3（稀）══3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O， 若直接根據方程式去計算，就會相當繁亂，因為產生的氣體1.68L中既有NO2氣體，也有NO氣體。若用守恒法去解此題，別有新的感覺。 由銅元素守恒： Cu——Cu(NO3)2——2HNO3 1mol              1mol mol           ´2mol 由氮元素守恒：（NO2或NO）——HNO3                1mol            1mol                mol         mol 所以消耗硝酸總物質的量為： ´2mol+mol=0.19mol （2）①分析：因蒸餾過程中HNO3，Mg(NO3)2，H2O均無損耗而HNO3、Mg(NO3)2濃度的變化是因為HNO3溶液中的水部分轉移到Mg(NO3)2溶液中，故蒸餾前后質量守恒。 蒸餾后總質量可表示為故有：M1+M2==0.6 ②增大