Question

38.4gCu跟適量的濃HNO₃反應(yīng)，Cu全部作用后，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下收集到氣體22.4L，求消耗的HNO₃的物質(zhì)的量是多少？

Answer 1

解：銅和硝酸反應(yīng)，隨著濃度的減少，硝酸的還原產(chǎn)物的價態(tài)越低，銅和濃硝酸反應(yīng)生成NO2，而與稀硝酸反應(yīng)時則生成
NO，故生成的氣體有NO₂和NO，所以氣體的物質(zhì)的量為：n（NO₂）+n（NO）==1 mol，
無論生成NO₂還是NO，生成一個氣體分子需要一個硝酸分子參加氧化還原反應(yīng)，根據(jù)氮原子守恒得參加氧化還原反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為n（HNO₃）=n（NO₂）+n（NO）=1 mol；
銅和硝酸反應(yīng)生成硝酸銅，根據(jù)銅原子守恒得n（Cu）=n（Cu（NO₃）₂）==0.6mol，根據(jù)硝酸銅的化學(xué)式知，起酸作用的硝酸是銅的物質(zhì)的量的2倍，所以可知表現(xiàn)酸性的硝酸的物質(zhì)的量為0.6×2=1.2 mol，
所以參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為：1mol+1.2mol=2.2mol．
答：消耗的HNO₃的物質(zhì)的量是2.2mol．
分析：銅和硝酸反應(yīng)，隨著濃度的減少，硝酸的還原產(chǎn)物的價態(tài)越低，銅和濃硝酸反應(yīng)生成NO₂，與稀硝酸反應(yīng)時生成NO，故生成的氣體有NO₂和NO，無論生成NO₂還是NO，生成一個氣體分子需要一個硝酸分子參加氧化還原反應(yīng)，所以混合氣體的物質(zhì)的量等于被還原的硝酸的物質(zhì)的量，根據(jù)生成硝酸銅的物質(zhì)的量可知表現(xiàn)酸性的硝酸的物質(zhì)的量，這兩部分硝酸的質(zhì)量即為消耗的硝酸的質(zhì)量．
點評：本題以硝酸的化學(xué)性質(zhì)為載體考查了氧化還原反應(yīng)的有關(guān)計算，難度不大，明確硝酸的濃度不同生成的氣體不同是解本題的關(guān)鍵．