Question

10．将19.2gCu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11.2L（标准状况），
（1）则反应中消耗HNO₃的物质的量为多少摩尔？
（2）产生的11.2升气体中NO₂和NO各为多少摩尔．（要求写出计算过程只写结果不给分）

Answer 1

分析 n（Cu）=$\frac{19.2g}{64g/mol}$=0.3mol，与硝酸反应生成Cu（NO₃）₂、NO和NO₂，气体的物质的量为$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，结合N元素守恒、电子守恒计算．

解答 解：n（Cu）=$\frac{19.2g}{64g/mol}$=0.3mol，气体的物质的量为$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，
（1）由N原子守恒可知，原子守恒得生成硝酸铜需要的n（HNO₃）=2n[Cu（NO₃）₂]=2n（Cu）=2×0.3mol=0.6mol，气体为氮氧化物，气体的物质的量=n（NO）+n（NO₂）=0.5mol，根据N元素守恒可知共消耗硝酸的物质的量为0.6mol+0.5mol=1.1mol，
答：消耗HNO₃的物质的量为1.1mol；
（2）设NO₂和NO各为x、y，
由原子守恒及电子守恒可知，
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.5}\\{x+3y=0.3×2}\end{array}\right.$，
解得x=0.45mol，y=0.05mol，
答：11.2升气体中NO₂和NO各为0.45mol、0.05mol．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握电子守恒、原子守恒为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，题目难度不大．