Question

1.92g Cu片與一定量的濃HNO₃作用，當收集到NO₂和NO氣體共1.12L時（標準狀況），金屬銅恰好全部作用．則：
（1）反應中消耗HNO₃

 

mol，轉移電子

 

mol．
（2）用排水法收集生成的氣體，最后氣體的體積為

 

 L（標準狀況）．
（3）向收集到的氣體中通入

 

mL O₂（標準狀況）才能使水剛好充滿整個集氣容器．

Answer 1

考點：氧化還原反應的計算

專題：計算題

分析：n（Cu）=

1.92g

64g/mol

=0.03mol，n（氣體）=

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，發(fā)生Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O、3Cu+8HNO₃（�。�=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，結合電子守恒及原子守恒計算．

解答： 解：發(fā)生Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O、3Cu+8HNO₃（�。�=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
（1）n（Cu）=

1.92g

64g/mol

=0.03mol，n（氣體）=

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，由原子守恒可知，n（HNO₃）=2n（Cu）+n（氣體）=0.06mol+0.05mol=0.11mol；
由Cu元素的化合價變化可知，轉移電子為0.03mol×（2-0）=0.06mol，
故答案為：0.11；0.06；
（2）設NO、NO₂的物質的量分別為x、y，則

x+y=0.05 3x+y=0.03×2

，解得x=0.005mol，y=0.045mol，
用排水法收集生成的氣體，發(fā)生3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，生成n（NO）=0.045mol×

1

3

=0.015mol，
則共收集NO為0.015mol+0.005mol=0.02mol，其標況下體積為0.02mol×22.4L/mol=0.448L，故答案為：0.448；
（3）能使水剛好充滿整個集氣容器，則Cu失去電子被硝酸得到轉化為NO₂和NO，NO₂和NO與氧氣反應，提供給氧氣電子全部轉化為硝酸，兩個過程中，反應前后HNO₃的物質的量不變，而化合價變化的只有銅和氧氣，則Cu失去電子數目等于O₂得到電子的數目，由電子守恒可知，需要氧氣為

0.03mol×(2-0)

2×2

=0.015mol，標況下的體積為0.015mol×22.4L/mol=0.336L=336mL，故答案為：336．

點評：本題考查氧化還原反應的計算，為高頻考點，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，易錯點為題（3），注意理解反應的實質，結合方程式利用原子守恒、電子守恒進行的計算，題目難度中等．