Question

7．將3.2g銅片投入到一定量的濃HNO₃中，當(dāng)收集到1.792L的氣體（已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況）時(shí)，金屬銅恰好全部溶解．（相對(duì)原子質(zhì)量：Cu：64）
求：（1）反應(yīng)中消耗HNO₃的物質(zhì)的量是多少？
（2）被還原的HNO₃的物質(zhì)的量是多少？
（3）轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是多少？

Answer 1

分析 n（Cu）=$\frac{3.2g}{64g/mol}$=0.05mol，收集得到氣體物質(zhì)的量=$\frac{1.792L}{22.4L/mol}$=0.08mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒，如果生成的是NO，則n（NO）=$\frac{0.05mol×2}{3}$=0.033mol，如果生成二氧化氮，其物質(zhì)的量=$\frac{0.05mol×2}{1}$=0.1mol，0.033mol＜0.08mol＜0.1mol，所以生成的氣體是二氧化氮、NO的混合物；
（1）參加反應(yīng)的硝酸包含生成氮氧化物、生成硝酸銅的物質(zhì)的量，所以消耗n（HNO₃）=$\frac{1}{2}$n[Cu（NO₃）₂]+n（NOx）=$\frac{1}{2}$n（Cu）+n（NOx）；
（2）被還原的硝酸生成氮氧化物，根據(jù)N原子守恒計(jì)算被還原硝酸物質(zhì)的量；
（3）該反應(yīng)中Cu失電子、硝酸得電子，可以根據(jù)Cu計(jì)算轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量．

解答 解：n（Cu）=$\frac{3.2g}{64g/mol}$=0.05mol，收集得到氣體物質(zhì)的量=$\frac{1.792L}{22.4L/mol}$=0.08mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒，如果生成的是NO，則n（NO）=$\frac{0.05mol×2}{3}$=0.033mol，如果生成二氧化氮，其物質(zhì)的量=$\frac{0.05mol×2}{1}$=0.1mol，0.033mol＜0.08mol＜0.1mol，所以生成的氣體是二氧化氮、NO的混合物；
（1）參加反應(yīng)的硝酸包含生成氮氧化物、生成硝酸銅的物質(zhì)的量，所以消耗n（HNO₃）=$\frac{1}{2}$n[Cu（NO₃）₂]+n（NOx）=$\frac{1}{2}$n（Cu）+n（NOx）=$\frac{1}{2}$×0.05mol+0.08mol=0.105mol，
答：反應(yīng)中消耗HNO₃的物質(zhì)的量是0.105mol；
（2）被還原的硝酸生成氮氧化物，根據(jù)N原子守恒計(jì)算被還原硝酸物質(zhì)的量=n（NOx）=0.08mol，
答：被還原硝酸的物質(zhì)的量為0.08mol；
（3）該反應(yīng)中Cu失電子、硝酸得電子，可以根據(jù)Cu計(jì)算轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量=0.05mol×2=0.1mol，
答：轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.1mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)有關(guān)計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，明確各個(gè)物理量之間關(guān)系是解本題關(guān)鍵，利用原子守恒、轉(zhuǎn)移電子守恒解答，題目難度不大．