Question

11．常温下，稀硝酸可以将铜溶解，反应方程式为3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O．生成的NO在标准状况时的体积为5.6L，计算
（1）需要参加反应的铜的质量是多少？
（2）被还原的硝酸的物质的量是多少？
（3）反应过程中转移的电子数？

Answer 1

分析 生成的NO在标准状况时的体积为5.6L，物质的量为n=$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol，根据方程式可知，生成2molNO消耗3molCu，并消耗8mol硝酸，但在被消耗的8mol硝酸中，被还原的硝酸为2mol，根据反应后N的化合价为+2价来分析转移的电子的物质的量和个数．

解答 解：生成的NO在标准状况时的体积为5.6L，物质的量为n=$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol．
（1）设参加反应的铜的物质的量为xmol，根据方程式可知，
3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
3                     2
xmol                0.25mol
可得：$\frac{3}{x}=\frac{2}{0.25}$  解得x=0.375mol，则质量m=nM=0.375mol×64g/mol=24g．
答：消耗铜的质量为24g．
（2）根据反应可知，当生成2molNO时，消耗8mol硝酸，但在被消耗的8mol硝酸中，被还原的硝酸为2mol，
即当生成2molNO时，被还原的硝酸为2mol，设此反应中被还原的硝酸为xmol，则有：$\frac{2}{0.25}=\frac{2}{x}$
解得x=0.25mol
答：被还原的硝酸的物质的量为0.25mol．
（3）由于反应前氮元素为+5价，而反应后N的化合价为+2价，故当生成0.25molNO时转移的电子的物质的量为0.25mol×（5-2）=0.75mol，个数为4.515×10²³．
答：转移的电子电子数为4.515×10²³．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握发生的反应、氧化还原反应基本概念、物质的量关系为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，题目难度不大．