题目内容

(11分)将1.92 g铜置入一定量的浓硝酸中,并微热,随着铜的不断减少,反应生成的气体颜色逐渐变浅,当铜反应完毕时(铜片完全消失),共收集到标况下气体1.12 L(设不含N2O4),求:

(1)收集到的气体中主要有含有 ;

(2)上述过程中,有关反应的化学方程式为 ; ;

(3)反应中被还原的HNO3的物质的量是 ;

(4)将收集上述气体的容器倒扣在盛有水的水槽中,并向其中缓慢通入O2,使其充分反应,若要使水恰好充满容器,理论上需要参加反应的O2的物质的量是多少摩尔?(计算过程)

(1)NO2 NO(2分) (2)Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O (2分)

3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(2分)(3)0.05 mol(2分)(4)0.015 mol(3分;如只有结果没有过程,不给分。)

【解析】

试题分析:根据反应现象“反应生成气体的颜色逐渐变浅”,说明有NO生成,设反应生成的NO2、NO的物质的量分别为xmol、ymol,1.92g Cu的物质的量为0.03mol,1.12L气体的物质的量为0.05mol,根据:

Cu + 4HNO3(浓) =Cu( NO3)2 +2NO2↑+ 2H2O

1 4 2

0.5x 2x x

3Cu +8HNO3(稀) =3Cu( NO3)2 +2NO↑+ 4H2O

8 2

1.5y 4y y 则有:0.5x+1.5y=0.03 x+y=0.05 得:x=0.045mol y=0.005mol(1)根据分析收集到的气体中主要有含有NO2 和 NO。(2)发生的反应有Cu + 4HNO3(浓) =Cu( NO3)2 +2NO2↑+ 2H2O 、3Cu +8HNO3(稀) =3Cu( NO3)2 +2NO↑+ 4H2O。(3)根据元素守恒,被还原的硝酸的物质的量等于生成NO2 、 NO之和,为0.05mol。(4)根据氧化还原反应中得失电子相等,NO2 和 NO与氧气完全反应转移的电子等于铜与硝酸反应转移的电子数,则转移的电子为:0.03mol×2=0.06mol,转移0.06mol的电子需要氧气的物质的量为:0.06mol/4=0.015mol.

考点:物质的量的计算,氧化还原反应的电子转移计算,得失电子守恒规律的应用。

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