已知:6.4克铜与适量的浓硝酸反应,当铜完全溶解后,共收集NO和NO2混合气体共2.24升.求:(1)被还原的HNO3的物质的量(2)参加反应的HNO3的物质的量.
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/28 09:53:37
已知:6.4克铜与适量的浓硝酸反应,当铜完全溶解后,共收集NO和NO2混合气体共2.24升.求:(1)被还原的HNO3的物质的量(2)参加反应的HNO3的物质的量.
已知:6.4克铜与适量的浓硝酸反应,当铜完全溶解后,共收集NO和NO2混合气体共2.24升.求:(1)被还原的HNO3的物质的量(2)参加反应的HNO3的物质的量.
已知:6.4克铜与适量的浓硝酸反应,当铜完全溶解后,共收集NO和NO2混合气体共2.24升.求:(1)被还原的HNO3的物质的量(2)参加反应的HNO3的物质的量.
解这种题目需要掌握技巧,把握氧化还原反应的实质：电子的转移（严格的说,氧化还原反应的实质就是发生了电子的转移或者共用电子对的偏移,在解题中都看成电子的转移）,失去电子化合价升高,被氧化,得到电子,化合价降低被还原,氧化还原反应中,得失电子守恒.
此题中,HNO3中+5价的N被还原成NO中的+2价和NO2中的+4价,说明HNO3中的N得到了电子,Cu是被氧化的,失去了电子,这个过程中,得失电子守恒,也就是说,HNO3中N得到的电子=Cu失去的电子.
产生的还原产物NO/NO2总共2.24L（标况）,所以产生的NO/NO2总的物质的量是2.24/22.4=0.1mol,不用关心HNO3和Cu反应生成NO也好,NO2也好,比例如何,它们的方程式如何,都没关系,总之,发生氧化还原反应的N元素是守恒的,HNO3 - NO,HNO3-NO2,是一一对应的（只看N元素守恒）,所以参加氧化还原反应的HNO3的物质的量,就等于生成的NO+NO2的物质的量的和,就是0.1mol.
第二问求参加反应的HNO3的物质的量,我们从整体上分析,看HNO3中的N元素的走向,无非是 HNO3——NO+NO2+Cu(NO3）2（只看N元素）,那么硝酸的物质的量,就应该等于NO+NO2+Cu(NO3）2中N元素的物质的量.NO+NO2物质的量已经知道了,就是0.1mol,那么求出Cu(NO3）2的物质的量就OK了.
显然,Cu-Cu(NO3)2,也就是说,有多少摩尔的Cu就会产生多少摩尔的Cu(NO3)2,Cu的质量为6.4g,完全溶解的,所以消耗Cu的物质的量为6.4/64=0.1mol,所以Cu(NO3)2的物质的量为0.1mol,所以HNO3用来产生Cu(NO3)2而需要的物质的量为2倍的Cu的物质的量,故为0.1*2=0.2mol.
所以参加反应的HNO3的物质的量为0.1+0.2=0.3mol.
被还原的硝酸的物质的量等于混合气体的物质的量=0.1mol，结合铜离子的硝酸根0.1molX2=0.2mol ,消耗的硝酸总量=0.3mol.
由铜的质量可得铜的分子数为0.1mol，所对应的转移的电子数为0.2mol，也就意味着生成二氧化氮和一氧化氮所转移的电子数。（电荷守恒）
设生成的一氧化氮有xmol，二氧化氮有ymol。
由生成的混合气体的体积可知一氧化氮和二氧化氮的总物质的量是0.1mol。
可以联系方程：
x+y=0.1mol
x+3y=0.2mol
得出x=0.05mol
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由铜的质量可得铜的分子数为0.1mol，所对应的转移的电子数为0.2mol，也就意味着生成二氧化氮和一氧化氮所转移的电子数。（电荷守恒）
设生成的一氧化氮有xmol，二氧化氮有ymol。
由生成的混合气体的体积可知一氧化氮和二氧化氮的总物质的量是0.1mol。
可以联系方程：
x+y=0.1mol
x+3y=0.2mol
得出x=0.05mol
y=0.05mol
被还原的HN03的物质的量是就是一氧化氮和二氧化氮的物质的量的总和0.1mol
Cu＋4HNO3（浓）＝Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
在通过以上式子，就可以得出参与反应的硝酸的物质的量等于0.3mol
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