Question

3.84g銅和一定量濃硝酸反應，隨著反應的進行，硝酸溶液的濃度在降低，反應生成的氣體的顏色也在變淺，當銅反應完畢時，共收集到氣體的體積是2.24L（標準狀況），試求：
（1）收集到的氣體2.24L是什么氣體？
（2）反應中生成硝酸銅的物質的量是多少？
（3）反應中被還原的硝酸的物質的量是多少？

Answer 1

分析：（1）根據Cu+4HNO₃═Cu（NO₃）₂+NO₂↑+2H₂O、3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O及氣體的顏色來分析；
（2）由于反應前后銅原子守恒，所以硝酸銅的物質的量即為銅的物質的量；
（3）反應后被還原的硝酸轉化成氣體NO或NO₂，氣體的物質的量即為被還原的硝酸的量．

解答：解：（1）隨著反應的進行，硝酸溶液的濃度在降低，Cu與濃硝酸反應生成二氧化氮，與稀硝酸反應生成NO，
發生Cu+4HNO₃═Cu（NO₃）₂+NO₂↑+2H₂O、3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
則由反應產生的氣體越來越淺則說明為混合氣體，即為NO和NO₂的混合氣體，
答：收集到的氣體2.24L是NO和NO₂的混合氣體；
（2）由Cu原子守恒可知，n（Cu（NO₃）₂）=n（Cu）=

3.84g

64g/mol

=0.06 mol，
答：反應中生成硝酸銅的物質的量是0.06mol；
（3）由反應Cu+4HNO₃═Cu（NO₃）₂+NO₂↑+2H₂O、3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O可知，
氣體的物質的量等于反應中被還原的硝酸的物質的量，
由N原子守恒可知，n（還原的硝酸）=n（氣體）=

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，
答：反應中被還原的硝酸的物質的量是0.1mol．

點評：本題考查Cu與硝酸的反應及利用守恒法的計算，明確信息中氣體的顏色變淺則說明發生的反應是解答本題的關鍵，難度不大．