Question

【題目】一定量的濃硝酸與44.8g的銅反應，銅片完全溶解后收集到標況下混合氣體NO和NO2的體積為22.4L，不考慮NO2與N2O4的相互轉化，試計算下列相關問題：（要求寫出計算過程）
（1）消耗的硝酸物質的量．
（2）混合氣體中NO2、NO的體積．
（3）相同條件下，上述反應生成的NO2、NO分別被水恰好吸收時所需的O2體積比．

Answer 1

【答案】
（1）解：發生反應為：Cu+4HNO3（濃）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O

n（Cu）= =0.7mol，n（氣體）= =1mol，參加反應的硝酸的物質的量為2n（Cu）+n（氣體）=2×0.7mol+1 mol=2.4mol，

答：參加反應的硝酸的物質的量是2.4mol

（2）解：設NO2和NO分別為xmol、ymol，

則x+y=1→①，根據化合價升降守恒知同元素化合價的升高=氮元素的化合價降低，3x+y=0.7×2→②，

解得x=1=0.2mol，y=0.8mol，

所以V（NO）=0.2mol×22.4L/mol=4.48L；=V（NO2）=0.8mol×22.4L/mol=17.92L，

答：混合氣體中V（NO）=4.48L；=V（NO2）=17.92L

（3）解：根據整個過程分析，要計算上述反應生成的NO2、NO分別被水恰好吸收時所需的O2體積比，則氧氣化合價的降低等于氮元素化合價升高，故NO需氧氣的體積= =3.36L，NO2需氧氣的體積= =4.48L．

答：上述反應生成的NO2、NO分別被水恰好吸收時所需的O2體積比=4.48：3.36=28：21．

【解析】發生反應為：Cu+4HNO3（濃）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，n（Cu）= =0.7mol，結合原子守恒、化合價升降守恒及反應計算．