Question

14．将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的一氧化氮和二氧化氮混合气体在标准状况下的体积为11.2L．试计算：
（1）混合气体中一氧化氮和二氧化氮的体积各位多少？
（2）被还原的硝酸的物质的量为多少？

Answer 1

分析 （1）设NO和NO₂的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者总体积、电子转移守恒列方程，再根据V=nV_m体积．
（2）根据N原子守恒计算消耗的硝酸．

解答 解：（1）32.64g铜的物质的量为$\frac{32.64g}{64g/mol}$=0.51mol，在反应中失去的电子的物质的量为2×0.51mol=1.02mol，11.2L混合气体的物质的量为$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol
令NO和NO₂的物质的量分别为xmol、ymol，则：$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.5}\\{3x+y=1.02}\end{array}\right.$
解得x=0.26，y=0.24，
V（NO）=0.26mol×22.4L/mol=5.824L；V（NO₂）=0.24mol×22.4L/mol=5.376L
答：NO的体积为5.824L；二氧化氮的体积为5.376L；
（2）由N原子守恒可知，反应消耗的硝酸为n（HNO₃）=2n（Cu（NO₃）₂）+n（NO_x）=0.51mol×2+0.5mol=1.52mol；
答：消耗的硝酸物质的量为1.52mol．

点评 本题考查化学方程式计算，难度不大，注意利用电子转移守恒和原子守恒进行解答，避免利用方程式计算的繁琐，侧重于考查学生的分析能力和计算能力．