Question

把1.92g铜投入盛有一定量浓硝酸的试管中，金属铜恰好完全溶解，收集到标准状况下NO和NO₂混合气体1120mL，求：
（1）产生NO和NO₂各自的体积．
（2）参加反应的硝酸的物质的量．

Answer 1

考点：氧化还原反应的计算

专题：氧化还原反应专题

分析：（1）根据n=

V

Vm

计算混合气体的物质的量，令混合气体中NO和NO₂物质的量分别为xmol、ymol，利用电子转移守恒、二者物质的量之和列方程，据此计算x、y的值，再根据v=nV_m计算NO和NO₂各自的体积；
（2）涉及反应有Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
根据N原子守恒计算，反应的n（HNO₃）=2n（Cu（NO₃）₂）+n（NO）+n（NO₂）．

解答： 解：n（Cu）=

1.92g

64g/mol

=0.03mol，n（NO）+n（NO₂）=

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，
（1）1120mL混合气体的物质的量为0.05mol，令混合气体中NO和NO₂物质的量分别为xmol、ymol，
由电子转移守恒有：3x+y=0.03×2，
由二者物质的量之和：x+y=0.05，
联立方程，解得x=0.005，y=0.045，
故NO的体积为0.005mol×22.4L/mol=0.112L，
NO₂的体积为0.045mol×22.4L/mol=1.008L，
答：产生NO和NO₂各自的体积分别为0.112L、1.008L．
（2）涉及反应有Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
由方程式可知反应消耗的n（HNO₃）=2n（Cu（NO₃）₂）+n（NO）+n（NO₂）．
则n（HNO₃）=2n（Cu（NO₃）₂）+n（NO）+n（NO₂）=0.03mol×2+0.05mol=0.11mol．
答：参加反应的硝酸的物质的量为0.11mol．

点评：本题考查化学方程式的计算，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意从守恒的角度解答该题，难度不大．