Question

38.4gCu跟適量的濃HNO₃反應，Cu全部作用后，在標準狀況下收集到氣體22.4L，求消耗的HNO₃的物質的量是多少？

Answer 1

【答案】分析：銅和硝酸反應，隨著濃度的減少，硝酸的還原產物的價態(tài)越低，銅和濃硝酸反應生成NO₂，與稀硝酸反應時生成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，所以混合氣體的物質的量等于被還原的硝酸的物質的量，根據生成硝酸銅的物質的量可知表現酸性的硝酸的物質的量，這兩部分硝酸的質量即為消耗的硝酸的質量．
解答：解：銅和硝酸反應，隨著濃度的減少，硝酸的還原產物的價態(tài)越低，銅和濃硝酸反應生成NO2，而與稀硝酸反應時則生成
NO，故生成的氣體有NO₂和NO，所以氣體的物質的量為：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，根據氮原子守恒得參加氧化還原反應的硝酸的物質的量為n（HNO₃）=n（NO₂）+n（NO）=1 mol；
銅和硝酸反應生成硝酸銅，根據銅原子守恒得n（Cu）=n（Cu（NO₃）₂）==0.6mol，根據硝酸銅的化學式知，起酸作用的硝酸是銅的物質的量的2倍，所以可知表現酸性的硝酸的物質的量為0.6×2=1.2 mol，
所以參加反應的硝酸的物質的量為：1mol+1.2mol=2.2mol．
答：消耗的HNO₃的物質的量是2.2mol．
點評：本題以硝酸的化學性質為載體考查了氧化還原反應的有關計算，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鍵．