Question

3．已知：Cu+4HNO₃（浓）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O
     3Cu+8HNO₃（稀）═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
   将2.56g铜放入14mL浓硝酸中，随着铜的不断减少，反应生成的气体颜色逐渐变浅．当铜片完全消失时，收集到干燥的NO、NO₂混合气体，换算成标准状况下体积为1.344L（忽略气体的溶解及转化）．请回答下列问题：
（1）反应中被还原的HNO₃的物质的量是0.06mol．
（2）生成气体中NO与NO₂的体积比是1：5
（3）该浓HNO₃的物质的量浓度≥10mol•L^-1．

Answer 1

分析 发生反应为：Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，n（Cu）=$\frac{2.56g}{64g/mol}$=0.04mol，换算成标准状况下体积为1.344L，物质的量为$\frac{1.344L}{22.4L/mol}$=0.06mol，结合原子守恒及反应计算．

解答 解：设NO与NO₂的物质的量分别为xmol和ymol，则$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.06mol}\\{3x+y=0.04mol×2}\end{array}\right.$，解之得：$\left\{\begin{array}{l}{x=0.01mol}\\{y=0.05mol}\end{array}\right.$，该浓HNO₃的物质的量大于等于0.06mol+0.04×2=0.14mol，所以物质的量浓度应大于$\frac{0.14mol}{0.014L}$=10mol/L
故答案为：（1）反应中被还原的HNO₃的物质的量等于氮的氧化物的物质的量，所以被还原的HNO₃的物质为0.06mol；
（2）生成气体中NO与NO₂的体积比等于物质的量之比：0.01：0.05=1：5；
（3）该浓HNO₃的物质的量浓度≥10mol/L．

点评 本题考查化学反应方程式的计算，为高频考点，把握原子守恒和电子守恒为解答的关键，侧重分析能力、计算能力的考查，题目难度不大．