Question

 將128 g銅置入一定量的濃硝酸中，并微熱，隨著銅的不斷減少，反應(yīng)生成的氣體顏色逐漸變淺，當(dāng)銅反應(yīng)完畢時（銅片完全消失），共收集到NO₂和NO的混合氣體44.8 L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），求：

（1）寫出上述過程中，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式（4分）。

______________________________________________________、

______________________________________________________。

（2）完成該反應(yīng)至少需要量取10 mol/L的濃硝酸_________mL（4分）。

（3）求混合氣體中NO₂、NO的體積（6分，請寫出計算步驟）。

（4）將收集上述氣體的容器倒扣在盛有水的水槽中，并向其中緩慢通入O₂，使其充分反應(yīng)，若要使水恰好充滿容器，求理論上需要參加反應(yīng)的O₂的物質(zhì)的量（4分，請寫出計算步驟）。

Answer 1

（1）Cu + 4HNO₃(濃) = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑+ 2H₂O 

3Cu + 8HNO₃(稀) = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑+ 4H₂O

（2）根據(jù)N元素守恒，HNO₃被還原后生成NO₂、NO，混合氣體中

Cu + 4HNO₃(濃) = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑+ 2H₂O 

          4                    2

        n(濃HNO₃)=2 mol       1 mol

     

3Cu + 8HNO₃(稀) = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑+ 4H₂O

           8                     2

       n(稀HNO₃)=4 mol          1 mol

故 n(HNO₃) =6 mol 

V (HNO₃) = n(HNO₃) / c(HNO₃) = 6 mol / (10 mol/L) = 0.6 L = 600 mL

（3）設(shè)混合氣中n(NO₂)=x   n(NO)=y ，則x+y=44.8 L/ 22.4 L / mol = 2 mol-----①（2分）

      根據(jù)反應(yīng)方程式

      Cu + 4HNO₃(濃) = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑+ 2H₂O 

      1                         2

      0.5x                       x ks5u

3Cu + 8HNO₃(稀) = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑+ 4H₂O

      3                         2

      1.5y                       y

     0.5x + 1.5y =128 g / (64 g/mol) = 2 mol----②（2分）

     聯(lián)立方程式得 x=1mol  y=1mol （1分）

      所以V(NO₂)= 1 mol ×22.4 L /mol=22.4L   V(NO)= 1 mol ×22.4 L /mol=22.4L （1分）

（4）根據(jù)電子守恒，可得：

2Cu  —— O₂    （2分）ks5u

           128       1

128g       n(O₂)=1 mol   （2分）