Question

15．将一定质量的Cu和一定量的浓HNO₃反应，当Cu反应完毕时，共收集到NO和NO₂的混合气体1.12L（标准状况），将该混合气体和336ml氧气同时通入水中，所有气体恰好完全被吸收，则反应中消耗HNO₃的物质的量为（　　）

• A． 1mol
• B． 0.05mol
• C． 1.05mol
• D． 0.11mol

Answer 1

分析 Cu与硝酸反应生成Cu（NO₃）₂、NO和NO₂，气体的物质的量为$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，将该混合气体和336ml氧气同时通入水中，所有气体恰好完全被吸收，最终氮变成+5价，实质相当于铜给电子直接给氧气，根据得失电子守恒计算消耗铜的物质的量，再结合N元素守恒计算反应中消耗HNO₃的物质的量．

解答 解：Cu与硝酸反应生成Cu（NO₃）₂、NO和NO₂，气体的物质的量为$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，将该混合气体和336ml氧气同时通入水中，所有气体恰好完全被吸收，最终氮变成+5价，实质相当铜给电子直接给氧气，所以n（Cu）=$\frac{0.336L}{22.4L/mol}$×2=0.03mol，与硝酸反应生成Cu（NO₃）₂、NO和NO₂，根据原子守恒得生成硝酸铜需要的n（HNO₃）=2n[Cu（NO₃）₂]=2n（Cu）=2×0.03mol=0.06mol，气体为NO和NO₂的混合气体，气体的物质的量=n（NO）+n（NO₂）=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.05mol，根据N元素守恒可知共消耗硝酸的物质的量为：0.06mol+0.05mol=0.11mol，
故选D．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握电子守恒、原子守恒为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，题目难度不大．