Question

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

Answer 1

【答案】分析：（1）銅與硝酸反應生成的氣體無論是NO還是NO₂，一個氣體分子中含有一個N原子，一個硝酸分子中含有一個N原子，根據原子守恒，氣體的物質的量與被還原的硝酸的物質的量相等．
（2）銅與硝酸反應中，銅失電子作還原劑，硝酸得電子作氧化劑，在氧化還原反應中得失電子數相等，利用電子守恒，列方程組，得出NO、NO₂的物質的量．
解答：解：（1）設氣體的平均分子式為NO_x，被還原的硝酸的物質的量為y，
標準狀況下生成氣體的物質的量為=0.2mol，氣體分子與被還原的硝酸的關系式為
HNO₃--NOx
1        1
ymol    0.2mol
y=0.2mol，
答：被還原的硝酸的物質的量為0.2mol；
（2）銅與硝酸反應中，銅失電子作還原劑，硝酸得電子作氧化劑，在氧化還原反應中得失電子數相等，利用電子守恒，列方程組，得出NO、NO₂的物質的量．
銅的物質的量為=0.2mol，則0.2molCu變成Cu²⁺失去的電子為0.2mol×2=0.4mol，
設生成NO的物質的量為mmol，NO₂的物質的量為nmol，混合氣體的物質的量為0.2mol，即
m+n=0.2
由氧化還原反應中得失電子數相等得；
3m+n=0.4
列方程組，解得m=0.1mol，n=0.1mol，
答：4.48L氣體中NO為0.1mol，NO₂的物質的量為0.1mol．
點評：本題考查的是硝酸的性質及結合方程式的計算，巧妙利用守恒法、關系式進行計算，有事半功倍之效．估算法、差量法、平均值法等都是做題時常用的方法．