Question

（2009?南京二模）某同學對Cu與HNO₃的反應進行如下探究．請回答有關問題．
（1）用如圖所示裝置制取NO，驗證U型管中生成的氣體是NO的實驗方法是

打開分液漏斗的活塞，觀察無色氣體在分液漏斗變為紅棕色，即證明管中生成的是NO

．
（2）將0.64g Cu全部溶于一定量的濃HNO₃中，測得生成氣體0.009mol（含NO、NO₂和N₂O₄），共消耗HNO₃ 0.032mol．將生成的氣體與空氣混合，再通入NaOH溶液中，氮氧化物被完全吸收，產物只有NaNO₃和H₂O．
①計算空氣中參加反應的O₂在標準狀況下的體積為

112

mL．
②計算0.009mol 混合氣體中N₂O₄的物質的量（寫出計算過程）

設NO為xmol，NO₂為ymol，N₂O₄為zmol，則：
x+y+z=0.009；
根據N元素守恒有，x+y+2z+0.01×2=0.032，
聯立方程解得：z=0.003．

．

Answer 1

分析：（1）打開分液漏斗的活塞，觀察無色氣體在分液漏斗變為紅棕色，即證明管中生成的是NO．
（2）①0.64g的Cu即0.01mol，全部反應，失去電子0.02mol，則N元素獲得電子共0.02mol，生成了NO、NO₂和N₂O₄，但是，將氣體與O₂通入NaOH，則這些氣體又被O₂氧化成NO₃^-，即O₂共獲得電子0.02mol，據此計算O₂物質的量，根據V=nVm計算O₂體積．
②設NO為xmol，NO₂為ymol，N₂O₄為zmol，所以有x+y+z=0.009；根據N元素守恒有，x+y+2z+0.01×2=0.032，聯立方程計算．

解答：解：（1）打開分液漏斗的活塞，觀察無色氣體在分液漏斗變為紅棕色，即證明管中生成的是NO，
故答案為：打開分液漏斗的活塞，觀察無色氣體在分液漏斗變為紅棕色，即證明管中生成的是NO；
（2）①0.64gCu的物質的量為

0.64g

64g/mol

=0.01mol，全部反應失去電子為0.01mol×2=0.02mol，則N元素獲得電子共0.02mol，生成了NO、NO₂和N₂O₄，但是，將氣體與O₂通入NaOH，則這些氣體又被O₂氧化成NO₃^-，即O₂共獲得電子0.02mol，O₂物質的量為

0.02mol

4

=0.005mol，標準狀況下O₂體積為0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL，
故答案為：112；
②設NO為xmol，NO₂為ymol，N₂O₄為zmol，則：
x+y+z=0.009；
根據N元素守恒有，x+y+2z+0.01×2=0.032，
聯立方程解得：z=0.003．
故答案為：設NO為xmol，NO₂為ymol，N₂O₄為zmol，則：
x+y+z=0.009；
根據N元素守恒有，x+y+2z+0.01×2=0.032，
聯立方程解得：z=0.003．

點評：本題考查混合計算等，難度中等，（2）中①判斷O₂共獲得電子等于銅失去的電子是關鍵．