已知:6.4克铜与适量的浓硝酸反应,当铜完全溶解后,共收集到NO和NO2混合气体共2.24升(已折算为标准状况).求:(1)被还原的HNO3的物质的量;(2)参加反应的HNO3的物质的量.

问题描述:

已知:6.4克铜与适量的浓硝酸反应,当铜完全溶解后,共收集到NO和NO2混合气体共2.24升(已折算为标准状况).求:(1)被还原的HNO3的物质的量;(2)参加反应的HNO3的物质的量.

(1)因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,即HNO3中N得到的电子=Cu失去的电子.
产生的还原产物NO和NO2总共2.24L(标况),所以产生的NO和NO2总的物质的量是2.24/22.4=0.1mol,无论HNO3和Cu反应生成NO也好,NO2也好,
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和NO2的物质的量的和为0.1mol.
答:被还原的HNO3的物质的量为0.1mol.
(2)我们从整体上分析,看HNO3中的N元素的走向,无非是 HNO3--NO、NO2 和Cu(NO32(只看N元素),那么硝酸的物质的量,就应该等于NO、NO2 和Cu(NO32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(NO32的物质的量就OK了.
 而Cu→Cu(NO32,也就是说,有多少摩尔的Cu就会产生多少摩尔的Cu(NO32,Cu的质量为6.4g,完全溶解的,所以消耗Cu的物质的量为

6.4g
64g/mol
=0.1mol,所以Cu(NO32的物质的量为0.1mol,所以HNO3用来产生Cu(NO32而需要的物质的量为2倍的Cu的物质的量,故为0.1mol×2=0.2mol.
反应的HNO3的物质的量为0.1+0.2=0.3mol.
答:参加反应的HNO3的物质的量为0.3mol.
答案解析:根据氧化还原反应中电子得失相等及质量守恒
考试点:硝酸的化学性质;氧化还原反应.

知识点: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.