Question

將1.92g銅置入一定量的濃硝酸中，并微熱，隨著銅的不斷減少，反應(yīng)生成的氣體顏色逐漸變淺，當(dāng)銅反應(yīng)完畢時(shí)（銅片完全消失），共收集到1.12L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），求：
（1）收集到的氣體中含有

 

．
（2）上述過(guò)程中，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（3）反應(yīng)中被還原的HNO₃的物質(zhì)的量是

 

mol．
（4）將收集上述氣體的容器倒扣在盛有水的水槽中，并向其中緩慢通入O₂，使其充分反應(yīng)，若要使水恰好充滿(mǎn)容器，理論上需要參加反應(yīng)的O₂的物質(zhì)的量是多少摩爾？

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算,氧化還原反應(yīng)

專(zhuān)題：計(jì)算題

分析：（1）根據(jù)n=

m

M

計(jì)算1.92g銅的物質(zhì)的量，假定氣體只有NO，只有NO₂，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算氣體物質(zhì)的量，再根據(jù)V=nVm計(jì)算體積，根據(jù)體積判斷；
（2）根據(jù)（1）中判斷的氣體的成分，書(shū)寫(xiě)方程式；
（3）反應(yīng)中被還原的HNO₃生成氮的氧化物（NO或NO₂或NO、NO₂混合氣體），由氮原子守恒可知，被還原的硝酸物質(zhì)的量等于生成的氣體的物質(zhì)的量；
（4）反應(yīng)又生成HNO₃，縱觀整個(gè)過(guò)程可知，銅提供的電子等于氧氣獲得的電子，據(jù)此計(jì)算需要氧氣的物質(zhì)的量．

解答： 解：（1）1.92g銅的物質(zhì)的量為

1.92g

64g/mol

=0.03mol，假定氣體只有NO，則氣體的體積為：

0.03mol×2

5-2

×22.4L/mol=0.448L，假定氣體只有NO₂，則氣體的體積為：

0.03mol×2

5-4

×22.4L/mol=1.344L，實(shí)際生成氣體介于0.448L與1.344L之間，故生成氣體含有NO、NO₂，
故答案為：NO、NO₂；
（2）由（1）分析可知，生成氣體含有NO、NO₂，故發(fā)生反應(yīng)為：
Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O、3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+4H₂O，
故答案為：Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O、3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+4H₂O；
（3）反應(yīng)中被還原的HNO₃生成NO、NO₂，由氮原子守恒可知，被還原的硝酸物質(zhì)的量等于生成的氣體的物質(zhì)的量為

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，
故答案為：0.05；
（4）反應(yīng)又生成HNO₃，縱觀整個(gè)過(guò)程可知，銅提供的電子等于氧氣獲得的電子，故需要氧氣的物質(zhì)的量為

0.03mol×2

4

=0.015mol，
答：理論上需要參加反應(yīng)的O₂的物質(zhì)的量是0.015mol．

點(diǎn)評(píng)：本題考查根據(jù)方程式及氧化還原反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算，難度中等，注意根據(jù)原子守恒、電子轉(zhuǎn)移守恒進(jìn)行的計(jì)算，注意（4）利用方程式進(jìn)行計(jì)算，比較麻煩，為易錯(cuò)點(diǎn)、難點(diǎn)．