Question

19．将19.2g Cu投入100mL 某浓度的硝酸溶液中，充分反应后金属铜没有剩余，所得气体颜色由深变浅，共收集到标准状况下气体8.96L．试计算：（写出计算过程）
（1）所得气体的物质的量之比；
（2）若要使所得气体通入水中能完全被吸收，则需通入标准状况下O₂的体积．

Answer 1

分析 （1）反应生成的气体为NO₂和NO，根据电子转移守恒及二者总物质的量列方程计算；
（2）NO₂和NO通入水并投入通入氧气，能完全被吸收，反应又生成HNO₃，纵观整个过程，Cu失去电子等于氧气获得的电子，据此计算氧气物质的量，再根据V=nV_m计算氧气体积．

解答 解：（1）设NO₂的物质的量为x mol，NO的物质的量为y mol，则：
x+y=$\frac{8.96}{22.4}$=0.4
根据电子得失守恒可得：n（NO₂）×1+n（NO）×3=n（Cu）×2，即：x+3y=$\frac{19.2}{64}$×2=0.6
联立方程解得：x=0.3、y=0.1
故NO₂和NO的物质的量之比为3：1，
答：NO₂和NO的物质的量之比为3：1；
（2）NO₂和NO通入水并投入通入氧气，能完全被吸收，反应又生成HNO₃，纵观整个过程，依据电子得失守恒可知：Cu的失电子数即O₂的得电子数，则：
n（O₂）×4=n（Cu）×2
所以n（O₂）=0.15 mol
故V（O₂）=0.15mol×22.4L/mol=3.36 L
答：需要通入氧气体积为3.36L．

点评 本题考查化学方程式计算、氧化还原反应计算，侧重考查学生分析计算能力，注意利用电子转移守恒进行解答．