Question

1.92g Cu片与一定量的浓HNO₃作用，当收集到NO₂和NO气体共1.12L时（标准状况），金属铜恰好全部作用．则：
（1）反应中消耗HNO₃

 

mol，转移电子

 

mol．
（2）用排水法收集生成的气体，最后气体的体积为

 

 L（标准状况）．
（3）向收集到的气体中通入

 

mL O₂（标准状况）才能使水刚好充满整个集气容器．

Answer 1

考点：氧化还原反应的计算

专题：计算题

分析：n（Cu）=

1.92g

64g/mol

=0.03mol，n（气体）=

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，发生Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O、3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，结合电子守恒及原子守恒计算．

解答： 解：发生Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O、3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
（1）n（Cu）=

1.92g

64g/mol

=0.03mol，n（气体）=

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，由原子守恒可知，n（HNO₃）=2n（Cu）+n（气体）=0.06mol+0.05mol=0.11mol；
由Cu元素的化合价变化可知，转移电子为0.03mol×（2-0）=0.06mol，
故答案为：0.11；0.06；
（2）设NO、NO₂的物质的量分别为x、y，则

x+y=0.05 3x+y=0.03×2

，解得x=0.005mol，y=0.045mol，
用排水法收集生成的气体，发生3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，生成n（NO）=0.045mol×

1

3

=0.015mol，
则共收集NO为0.015mol+0.005mol=0.02mol，其标况下体积为0.02mol×22.4L/mol=0.448L，故答案为：0.448；
（3）能使水刚好充满整个集气容器，则Cu失去电子被硝酸得到转化为NO₂和NO，NO₂和NO与氧气反应，提供给氧气电子全部转化为硝酸，两个过程中，反应前后HNO₃的物质的量不变，而化合价变化的只有铜和氧气，则Cu失去电子数目等于O₂得到电子的数目，由电子守恒可知，需要氧气为

0.03mol×(2-0)

2×2

=0.015mol，标况下的体积为0.015mol×22.4L/mol=0.336L=336mL，故答案为：336．

点评：本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，易错点为题（3），注意理解反应的实质，结合方程式利用原子守恒、电子守恒进行的计算，题目难度中等．