Question

18．将1.92g Cu和一定量的浓HNO₃反应，随着Cu的不断减少，反应生成气体的颜色逐渐变浅，当Cu反应完毕时，共收集到气体1.12L（标准状况），则
（1）反应中消耗HNO₃的物质的量为0.11mol．
（2）计算所收集气体中的各成分的物质的量．

Answer 1

分析 （1）n（Cu）=$\frac{1.92g}{64g/mol}$=0.03mol，与硝酸反应生成Cu（NO₃）₂、NO和NO₂，根据N元素守恒计算消耗HNO₃的物质的量；
（2）气体的物质的量=n（NO）+n（NO₂）=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，再根据得失电子守恒列出一个等式，然后联列求解．

解答 解：（1）n（Cu）=$\frac{1.92g}{64g/mol}$=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）=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，
根据N元素守恒可知共消耗硝酸的物质的量为：0.06mol+0.05mol=0.11mol，故答案为：0.11mol；
（2）气体的物质的量=n（NO）+n（NO₂）=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，再根据得失电子守恒可知：3n（NO）+n（NO₂）=$\frac{1.92g}{64g/mol}$×2，解之得：n（NO）=0.005mol，n（NO₂）=0.045mol，
答：一氧化氮和二氧化氮的物质的量分别为：0.005mol和0.045mol．

点评 本题考查了物质的量的有关计算，根据氮原子守恒和电子得失守恒来分析解答即可，难度中等．