题目内容

现将38.4g铜与适量的浓硝酸反应,铜全部作用后,共收集到气体1×10-3mol.则反应消耗的HNO3的物质的量可能是

已知①Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2

②3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

[  ]

A.1.0×10-3mol
B.1.6×10-3mol
C.2.2×10-3mol
D.2.4×10-3mol
答案:C
解析:

  解法一(利用极值法):38.4mg Cu若只与浓HNO3发生反应,则消耗n(HNO3)=4n(Cu)=4×=2.4×10-3mol;若Cu只与稀HNO3反应,由反应方程式可知消耗n(HNO3)=n(Cu)=×=1.6×10-3mol.而一定量Cu与适量浓HNO3反应时先生成NO2,随着反应的进行,HNO3浓度变稀,又会生成NO,故上述两个反应均会发生,所以消耗HNO3的物质的量应界于两个特殊值之间,故C正确.

  解法二(守恒法):由反应方程式可知参加反应的HNO3变成了Cu(NO3)2,NO2,NO,根据N元素守恒有:

  n(HNO3)=2n[Cu(NO3)2]+n(NO2)+n(NO)

  =2×+1×10-3mol

  =2.2×10-3mol.


提示:

  解题的关键是:①反应进行时HNO3浓度会改变;②抓住变化过程中的N元素不变列关系.

  本题易因忽略反应过程而认为发生反应①而错选D,或认为只发生反应②而错选B.


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