Question

实验室常用Cu和浓硝酸反应来制取二氧化氮．反应方程式如下：Cu+4HNO₃=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O
该反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比为

 

，若将12.8g Cu置于一定量浓硝酸中，两者恰好完全反应．（假定溶液体积不变）：
（1）生成的NO ₂气体的体积（标准状况）； 
（2）反应中被还原的HNO₃的物质的量；
（3）电子转移的物质的量．

Answer 1

考点：氧化还原反应的计算

专题：氧化还原反应专题

分析：（1）氧化还原反应中，化合价升高元素所在的反应物是还原剂，化合价降低元素所在的反应物是氧化剂，根据参加反应的金属的量来计算生成气体的量；
（2）氧化还原反应中，化合价降低元素所在的反应物是氧化剂，在反应中被还原；
（3）根据参加反应的金属的量来确定电子的转移情况．

解答： 解：反应Cu+4HNO₃ （浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O中，Cu元素化合价升高，失电子，是还原剂，氮元素化合价降低，得电子，硝酸只有一半氧化剂，电子转移的方向和数目如下：，该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1，故答案为：2：1；
（1）根据反应方程式，12.8g 即0.2molCu会和硝酸反应生成0.4mol二氧化氮，标准状况下的体积是：0.4mol×22.4L/mol=8.96L，答：生成的NO ₂气体的体积（标准状况）是8.96L； 
（2）氮元素化合价降低，得电子，4mol硝酸参加反应，只有一半作氧化剂，被还原，当12.8g 即0.2molCu反应时，消耗硝酸是0.8mol，被还原的HNO₃的物质的量是0.4mol，答：反应中被还原的HNO₃的物质的量是0.4mol；
（3）根据，当12.8g 即0.2molCu反应时，转移电子是0.4mol，答：电子转移的物质的量是0.4mol．

点评：本题综合考查学生氧化还原反应中的基本概念和电子转移知识、根据方程式的计算等知识，注意知识的迁移和应用是关键，难度中等．