Question

1.92 gCu和一定量的浓HNO₃反应，随着铜的不断减少，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜反应完毕时，共收集到气体1.12L （标准状况），求：

（1）反应消耗硝酸的物质的量为_______mol．

（2）生成的气体水洗后的体积为______mL（标准状况下）。

（3）生成的气体和_____mL的O₂充分混合倒扣在水槽里．能恰好完全转化为HNO₃。

Answer

（1）0.11；（2）448；（3）336

【解析】

试题分析：n(Cu)=1.92g÷64g/mol=0.03mol，与硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和NO2，根据原子守恒得生成硝

酸铜需要的n(HNO3)=2n[Cu(NO3)2]=2n(Cu)=2×0.03mol=0.06mol，气体为氮氧化物，气体的物质的量=n(NO)+n(NO2)=1.12L÷22.4L/mol=0.05mol，根据N元素守恒可知共消耗硝酸的物质的量为：n(HNO3)= 0.06mol+0.05mol=0.11mol；（2）假设反应产生的NO2物质的量是x,NO的物质的量是y，则根据电子守恒可得x+3y=0.03mol×2；根据N原子守恒可得x+y=1.12L÷22.4L/mol=0.05mol,解得x=0.045mol，y=0.005mol，当气体通过水时，会发生反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO，NO2反应产生的NO 物质的量是0.045mol×1/3=0.015mol，则最后可得NO的物质的量是n(NO)(总)= 0.015mol+0.005mol=0.02mol，所以生成的气体水洗后的体积为V=0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448mL；（3）将收集上述气体的容器倒扣在盛有水的水槽中，并向其中缓慢通入O2，使其充分反应，若要使水恰好充满容器，则NO2、NO与氧气和水完全反应生成硝酸，由此可得出硝酸与铜反应得到电子的物质的量应等于氧气氧化NO2、NO生成硝酸得到电子的物质的量，等于铜失去电子的物质的量，则

设需通入氧气的体积为x，由电子守恒，可得：

2Cu～～～O2

128g 22.4L

1.92g x

128g：22.4L=1.92g：x 解得 x=（1.92g×22.4L）÷128g=0.336L。

考点：考查硝酸的化学性质、守恒方法、物质的量在化学反应方程式的计算淀粉应用的知识。