Question

38.4 mg 銅跟適量的濃硝酸反應，銅全部作用后共收集到氣體22.4 mL(標準狀況) ，反應消耗的HNO₃的物質的量是(　　)

A．1.0×10^－3mol  B．1.6×10^－3mol   C．2.2×10^－3mol  D．2.4×10^－3mol

Answer 1

解析：本題主要考查硝酸與金屬反應時硝酸所起的作用，濃HNO₃適量，在反應過程中逐漸變稀，實際上發生了如下兩個反應：

Cu＋4HNO₃(濃)===Cu(NO₃)₂＋2NO₂↑＋2H₂O

3Cu＋8HNO₃(稀)===3Cu(NO₃)₂＋2NO↑＋4H₂O

方法一：反應消耗的HNO₃包括起酸性作用和起氧化劑作用的兩部分，前者反應后以NO形式存在，后者被還原后生成氣體NO或NO₂，根據反應前后N原子守恒：

2HNO₃～Cu(NO₃)₂

HNO₃～NO

HNO₃～NO₂可知：

n(HNO₃)＝2n[Cu(NO₃)₂]＋n(NO_x)

＝＋

＝2.2×10^－3mol

方法二：設與濃HNO₃、稀HNO₃反應的Cu的物質的量分別為x、3y。

Cu＋4HNO₃(濃)===Cu(NO₃)₂＋2NO₂↑＋2H₂O

x　　4x　　　　　　　　2x

3Cu＋8HNO₃(稀)===3Cu(NO₃)₂＋2NO↑＋4H₂O

3y　　8y　　　　　　　 　 2y

解得：x＝0.45×10^－3mol，y＝0.05×10^－3mol反應消耗的HNO₃的物質的量是：4x＋8y＝4×0.45×10^－3mol＋8×0.05×10^－3mol＝2.2×10^－3mol

答案：C