Question

12.8g銅片與某濃度的硝酸反應(yīng)，生成氣體的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為4.48L．銅和硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O 3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
試計(jì)算：
（1）被還原的硝酸的物質(zhì)的量
（2）4.48L氣體中各成分的物質(zhì)的量．

Answer 1

分析：（1）銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體無(wú)論是NO還是NO₂，一個(gè)氣體分子中含有一個(gè)N原子，一個(gè)硝酸分子中含有一個(gè)N原子，根據(jù)原子守恒，氣體的物質(zhì)的量與被還原的硝酸的物質(zhì)的量相等．
（2）銅與硝酸反應(yīng)中，銅失電子作還原劑，硝酸得電子作氧化劑，在氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等，利用電子守恒，列方程組，得出NO、NO₂的物質(zhì)的量．

解答：解：（1）設(shè)氣體的平均分子式為NO_x，被還原的硝酸的物質(zhì)的量為y，
標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成氣體的物質(zhì)的量為

4.48L

22.4L/mol

=0.2mol，氣體分子與被還原的硝酸的關(guān)系式為
HNO₃--NOx
1        1
ymol    0.2mol
y=0.2mol，
答：被還原的硝酸的物質(zhì)的量為0.2mol；
（2）銅與硝酸反應(yīng)中，銅失電子作還原劑，硝酸得電子作氧化劑，在氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等，利用電子守恒，列方程組，得出NO、NO₂的物質(zhì)的量．
銅的物質(zhì)的量為

12.8g

64g/mol

=0.2mol，則0.2molCu變成Cu²⁺失去的電子為0.2mol×2=0.4mol，
設(shè)生成NO的物質(zhì)的量為mmol，NO₂的物質(zhì)的量為nmol，混合氣體的物質(zhì)的量為0.2mol，即
m+n=0.2
由氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等得；
3m+n=0.4
列方程組

m+n=0.2 3m+n=0.4

，解得m=0.1mol，n=0.1mol，
答：4.48L氣體中NO為0.1mol，NO₂的物質(zhì)的量為0.1mol．

點(diǎn)評(píng)：本題考查的是硝酸的性質(zhì)及結(jié)合方程式的計(jì)算，巧妙利用守恒法、關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算，有事半功倍之效．估算法、差量法、平均值法等都是做題時(shí)常用的方法．