Question

1.92g電解銅片（純銅）置于10mL14.2mol?L^-1的濃硝酸中，銅片不斷溶解，直至完全消失，反應(yīng)中共收集到氣體1.12L（標準狀況）．假定反應(yīng)前后溶液體積不變，且不考慮N₂O₄的存在．試求：
（1）反應(yīng)后的溶液中硝酸銅的物質(zhì)的量．
（2）反應(yīng)后的溶液中硝酸的物質(zhì)的量．
（3）反應(yīng)產(chǎn)生的氣體與一定量的氧氣混合后，恰好能被足量的水完全吸收轉(zhuǎn)化為硝酸，則所需氧氣在標準狀況下的體積為多少升？

Answer 1

考點：氧化還原反應(yīng)的計算

專題：

分析：n（Cu）=

1.92g

64g/mol

=0.03mol，n（HNO₃）=14.2mol/L×0.01L=0.142mol，n（NOx）=

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，
（1）根據(jù)Cu原子守恒計算生成硝酸銅的物質(zhì)的量；
（2）根據(jù)N原子守恒知，反應(yīng)后硝酸的物質(zhì)的量=0.142mol-2n[Cu（NO₃）₂]-n（NOx）；
（3）反應(yīng)產(chǎn)生的氣體與一定量的氧氣混合后，恰好能被足量的水完全吸收轉(zhuǎn)化為硝酸，Cu失去電子數(shù)等于硝酸得到的電子數(shù)，生成的氮氧化物和水、氧氣反應(yīng)時，氮氧化物失去的電子數(shù)等于氧氣得到的電子數(shù)，所以Cu失去的電子數(shù)等于氧氣得到的電子數(shù)，據(jù)此計算氧氣體積．

解答： 解：n（Cu）=

1.92g

64g/mol

=0.03mol，n（HNO₃）=14.2mol/L×0.01L=0.142mol，n（NOx）=

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，
（1）Cu完全反應(yīng)生成硝酸銅，根據(jù)Cu原子守恒得n[Cu（NO₃）₂]=n（Cu）=0.03mol，
答：反應(yīng)后溶液中硝酸銅的物質(zhì)的量是0.03mol；
（2）根據(jù)N原子守恒知，反應(yīng)后硝酸的物質(zhì)的量=0.142mol-2n[Cu（NO₃）₂]-n（NOx）=0.142mol-0.03mol×2-0.03mol=0.032mol，
答：反應(yīng)后剩余硝酸的物質(zhì)的量是0.032mol；
（3）反應(yīng)產(chǎn)生的氣體與一定量的氧氣混合后，恰好能被足量的水完全吸收轉(zhuǎn)化為硝酸，Cu失去電子數(shù)等于硝酸得到的電子數(shù)，生成的氮氧化物和水、氧氣反應(yīng)時，氮氧化物失去的電子數(shù)等于氧氣得到的電子數(shù)，所以Cu失去的電子數(shù)等于氧氣得到的電子數(shù)，則消耗氧氣體積=

0.03mol×2

4

×22.4L/mol=0.336L，
答：需要氧氣體積在標況下是0.336L．

點評：本題考查氧化還原反應(yīng)的計算，側(cè)重考查分析計算能力，靈活運用原子守恒、轉(zhuǎn)移電子守恒即可解答，題目難度中等．