相同质量的铜粉分别与过量的浓硝酸、稀硝酸完全反应,产生气体的体积比(同温同压下)为( )
A.1:1
B.2:1
C.2:3
D.3:1
【答案】分析:铜与过量的浓硝酸、稀硝酸完全反应分别生成二氧化氮气体和一氧化氮气体,产生的气体体积比在同温同压条件下即物质的量之比,可以根据化学方程式进行计算,也可以利用氧化还原反应电子守恒计算.
解答:解:铜与过量浓硝酸反应化学方程式为Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,
铜与过量稀硝酸反应的化学方程式为3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,
相同质量的铜即物质的量相同,设铜的物质的量为1mol,与浓硝酸完全反应生成NO2气体2mol,
与稀硝酸完全反应生成NO气体2/3mol,则同温同压下生成气体体积比为2:2/3=3:1;
也可以用电子守恒计算,浓硝酸被铜还原为二氧化氮气体电子转移为 HNO3→NO2~e-,
稀硝酸被铜还原为一氧化氮气体电子转移为 HNO3→NO~3e-,
相同质量的铜物质的量相同转移电子物质的量相同,
则根据电子守恒可知NO2和NO体积比为物质的量之比为3:1.
故选D.
点评:本题主要考查浓稀硝酸与铜反应的化学性质应用,同时也考查了阿伏伽德罗定律的应用.