Question

4．已知：6.4克銅與適量的濃硝酸反應(yīng)，當銅完全溶解后，共收集到NO和NO₂混合氣體共2.24升（已折算為標準狀況）．
求：（1）被還原的HNO₃的物質(zhì)的量0.1mol；
（2）混合氣體中NO1.12   L，NO₂1.12  L．

Answer 1

分析 （1）6.4克銅與適量的濃硝酸反應(yīng)，當銅完全溶解后，產(chǎn)物是硝酸銅和一氧化氮、二氧化氮，根據(jù)原子守恒，還原的HNO₃的物質(zhì)的量就等于生成的NO和NO₂的物質(zhì)的量的和；
（2）根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒與混合氣體總體積列方程計算各自物質(zhì)的量，相同條件下氣體體積之比等于其物質(zhì)的量之比．

解答 解：（1）因HNO₃中+5價的N被還原成NO中的+2價和NO₂中的+4價，說明HNO₃中的N得到了電子，Cu是被氧化的，失去了電子，這個過程中，得失電子守恒，即HNO₃中N得到的電子=Cu失去的電子，產(chǎn)生的還原產(chǎn)物NO和NO₂總共2.24L（標況），所以產(chǎn)生的NO和NO₂總的物質(zhì)的量是2.24/22.4=0.1mol，無論HNO₃和Cu反應(yīng)生成NO也好，NO₂也好，總之，發(fā)生氧化還原反應(yīng)的N元素是守恒的，HNO₃→NO，HNO₃→NO₂，是一一對應(yīng)的（只看N元素守恒），還原的HNO₃的物質(zhì)的量，就等于生成的NO和NO₂的物質(zhì)的量的和為0.1mol，故答案為：0.1mol；
（2）6.4gCu的物質(zhì)的量為$\frac{6.4g}{64g/mol}$=0.1mol，則轉(zhuǎn)移電子為0.1mol×2=0.2mol，生成混合氣體總物質(zhì)的量為$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，
設(shè)NO₂、NO的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：x+y=0.1，x+3y=0.2，解得x=0.05，y=0.05，故NO₂、NO的體積分別是：0.05mol×22.4L/mol=1.12L．
故答案為：1.12；1.12．

點評 本題考查混合物計算、氧化還原反應(yīng)計算，側(cè)重考查學(xué)生分析計算能力與解題方法技巧，注意理解掌握原子守恒與電子轉(zhuǎn)移守恒在化學(xué)計算中應(yīng)用．