Question

5．（1）6.4g铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO₂、NO的混合气体2.24L（标准状况），求NO₂、NO的体积比．
（2）若上述硝酸恰好完全反应，则被还原和未被还原的硝酸的物质的量之比为多少？

Answer 1

分析 （1）根据电子转移守恒与混合气体总体积列方程计算各自物质的量，相同条件下气体体积之比等于其物质的量之比；
（2）被还原的硝酸转化为NO₂、NO，未被还原的硝酸转化为Cu（NO₃）₂，根据Cu原子守恒计算Cu（NO₃）₂的物质的量，根据N原子守恒计算被还原和未被还原的硝酸的物质的量之比．

解答 解：（1）6.4g Cu的物质的量为$\frac{6.4g}{64g/mol}$=0.1mol，则转移电子为0.1mol×2=0.2mol，
生成混合气体总物质的量为$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，
设NO₂、NO的物质的量分别为xmol、ymol，则：
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.1}\\{x+3y=0.2}\end{array}\right.$
解得x=0.05，y=0.05，
故NO₂、NO的体积比为0.05mol：0.05mol=1：1，
答：NO₂、NO的体积比为1：1．
（2）被还原的硝酸转化为NO₂、NO，未被还原的硝酸转化为Cu（NO₃）₂，根据Cu原子守恒，n[Cu（NO₃）₂]=n（Cu）=0.1mol，根据N原子守恒，被还原和未被还原的硝酸的物质的量之比为0.1mol：0.1mol×2=1：2，
故答案为：被还原和未被还原的硝酸的物质的量之比为1：2．

点评 本题考查混合物计算、氧化还原反应计算，侧重考查学生分析计算能力与解题方法技巧，注意理解掌握原子守恒与电子转移守恒在化学计算中应用．