Question

16．将22.4g铜与100mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO₂混合气体在标准状况下的体积为6.72L，请回答：
（1）NO和NO₂的体积各为多少？
（2）将盛有所得上述混合气体的容器倒扣在水中，通入标准状况下一定体积的O₂恰好使气体完全溶于水中，则通入的O₂的体积是多少？

Answer 1

分析 （1）设NO和NO₂的体积分别为x L与yL，则x+y=22.4
由电子得失守恒：（$\frac{x}{22.4}$）×3+（$\frac{y}{22.4}$）×1=（$\frac{22.4}{64}$）×2
据此计算两种气体体积；
（2）生成的氮氧化物又和氧气反应生成硝酸，整个反应过程中Cu失去电子的物质的量等于氧气得到电子的物质的量，据此计算氧气体积．

解答 解：（1）设NO和NO₂的体积分别为x L与yL，则x+y=22.4
由电子得失守恒：（$\frac{x}{22.4}$）×3+（$\frac{y}{22.4}$）×1=（$\frac{22.4}{64}$）×2
解得x=4.48、y=2.24，
答：NO和NO₂的体积分别为4.48L、2.24L；
（2）生成的氮氧化物又和氧气反应生成硝酸，整个反应过程中Cu失去电子的物质的量等于氧气得到电子的物质的量，设氧气体积为VL，
根据转移电子守恒得n（Cu）×2=$\frac{V}{22.4}$×4
即$\frac{22.4}{64}×2=\frac{V}{22.4}×4$
V=3.92，
答：消耗氧气体积在标况下是3.92L．

点评 本题考查氧化还原反应计算，为高频考点，明确各个物理量之间的关系式是解本题关键，侧重考查学生分析计算及知识的灵活运用，注意转移电子守恒的正确运用，题目难度中等．