Question

38.4gCu跟适量的浓HNO₃反应，Cu全部作用后，在标准状况下收集到气体22.4L，求消耗的HNO₃的物质的量是多少？

Answer 1

【答案】分析：铜和硝酸反应，随着浓度的减少，硝酸的还原产物的价态越低，铜和浓硝酸反应生成NO₂，与稀硝酸反应时生成NO，故生成的气体有NO₂和NO，无论生成NO₂还是NO，生成一个气体分子需要一个硝酸分子参加氧化还原反应，所以混合气体的物质的量等于被还原的硝酸的物质的量，根据生成硝酸铜的物质的量可知表现酸性的硝酸的物质的量，这两部分硝酸的质量即为消耗的硝酸的质量．
解答：解：铜和硝酸反应，随着浓度的减少，硝酸的还原产物的价态越低，铜和浓硝酸反应生成NO2，而与稀硝酸反应时则生成
NO，故生成的气体有NO₂和NO，所以气体的物质的量为：n（NO₂）+n（NO）==1 mol，
无论生成NO₂还是NO，生成一个气体分子需要一个硝酸分子参加氧化还原反应，根据氮原子守恒得参加氧化还原反应的硝酸的物质的量为n（HNO₃）=n（NO₂）+n（NO）=1 mol；
铜和硝酸反应生成硝酸铜，根据铜原子守恒得n（Cu）=n（Cu（NO₃）₂）==0.6mol，根据硝酸铜的化学式知，起酸作用的硝酸是铜的物质的量的2倍，所以可知表现酸性的硝酸的物质的量为0.6×2=1.2 mol，
所以参加反应的硝酸的物质的量为：1mol+1.2mol=2.2mol．
答：消耗的HNO₃的物质的量是2.2mol．
点评：本题以硝酸的化学性质为载体考查了氧化还原反应的有关计算，难度不大，明确硝酸的浓度不同生成的气体不同是解本题的关键．