ガス交換可能な密閉容器に純水と一酸化窒素、酸素を混ぜる。この反応は温室で行われ、ほかの反応は考えなくて良いものとする。
2NO+O2→2NO2・・・①
3NO2+H2O→2HNO3+NO・・・②
(1)純水400mL、一酸化窒素0.40mol、酸素0.33molを上記の反応が完結するまで激しくかき混ぜた時、溶液中に存在する水以外の物質名を記し、その物質量を少数点以下2桁で答えなさい。
ただし、一酸化窒素と酸素の水への溶解は無視できる。また、②式で生じた一酸化窒素は引き続き①式の反応に使われるものとする。
(2)反応後の水溶液を銅の微粉末の入ったビーカーに注ぐと、無色の気体を発生させながら溶液の色が変化した。溶液の色の変化と化学反応式を書け。なお、この答えの化学反応式を③式とする。
(3)(1)の反応時にあらかじめ銅微粉末を加えておくと、③式の反応も同時に起こる。(1)の反応にあらあらかじめ銅微粉末5.76gを加えて行った場合、反応後に溶液内に存在する水蒸気以外の気体名、及び溶液中に存在する水以外の物質名を記し、その物質量を小数点以下2桁で答えなさい。
途中の計算式も載せて下さい。お願いします。
A 回答 (3件)
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No.3
- 回答日時:
#2です。
あ~ぁ、寝ぼけてましたね。
(1)①×3+②×2から
4NO+3O₂+H₂O→6HNO₃
ではなく
4NO+3O₂+H₂O→4HNO₃ …… ④
でした。
したがって、
一酸化窒素が0.40molだから、生じるHNO₃は0.40mol
一酸化窒素も酸素も水に溶けないとすると、溶液中の物質は硝酸で0.40mol
(3)銅微粉末5.76gの物質量は、
5.76/64=0.090mol
③式から、溶液中に存在する水以外の物質名は硝酸銅で物質量は0.09mol
と、個々までは良いと思うのだけれど、その後の考え方が解らない。
(②×4+③)/3から、
Cu+4NO₂→Cu(NO₃)₂+2NO …… ⑤
①×2+⑤から、
Cu+2NO+2O₂→Cu(NO₃)₂
Cuが0.09molとすると、NOとO₂は0.18molずつ消費したことになるので、残りは
NO:0.40-0.18=0.22[mol]
O₂:0.33-0.18=0.15[mol]
銅が完全に反応した後、残ったNOとO₂が①②の反応をしたとすると、
④から、一酸化窒素0.22molの反応に必要な酸素の物質量は、
0.22×3/4=0.165[mol]
よって、NO過剰になるので、消費するNOと生じるHNO₃は、残ったO₂の物質量から
0.15×4/3=0.20[mol]
容器内に残る気体は一酸化窒素で0.22-0.20=0.02[mol]
溶液内には過剰の硝酸として、0.20[mol]
やはり、いまいち自信がない。
No.2
- 回答日時:
画像の文字が小さくて読めないが、「温室」じゃなくて「室温」じゃん。
ビニールハウスの中で反応するかと思った。
「ガス交換可能な密閉容器」の意味は解らんし。
それに、(3)の「溶液内に存在する水蒸気以外の気体名」は、「容器内に存在する云々」だし・・・
(1)①×3+②×2から
4NO+3O₂+H₂O→6HNO₃
一酸化窒素が0.40molだから生じるHNO₃は0.60mol
一酸化窒素も酸素も水に溶けないとすると、溶液中の物質は硝酸で0.60mol
(2)反応式は
3Cu+8HNO₃→3Cu(NO₃)₂+4H₂O+2NO↑ …… ③
硝酸銅だから多分、色は青
(3)銅微粉末5.76gの物質量は、
5.76/64=0.090mol
③式から、溶液中に存在する水以外の物質名は硝酸銅で物質量は0.09mol
硝酸も0.60mol生じたとすると、過剰の硝酸が
0.60-0.090×8/3=0.36「mol」
容器内に存在する水蒸気以外の気体は、一酸化窒素。
酸素は残るのか?残らないような気もするが、眠くなってしまってよく解らん。
まぁ、あまり自信のある回答ではないので、その辺の所よろしく。
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