Question

(8分) 将1.92g铜置入一定量的浓硝酸中，并微热，随着铜的不断减少，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜反应完毕时（铜片完全消失），共收集到1.12L气体（标准状况），求：            

（1）上述过程中，有关反应的化学方程式为                                      ；

                                                                       。

（2）反应中被还原的HNO₃的物质的量是                                mol。

（3）将收集上述气体的容器倒扣在盛有水的水槽中，并向其中缓慢通入O₂，使其充分反应，若要使水恰好充满容器，理论上需要参加反应的O₂的物质的量是多少摩尔？

Answer

（8分）（1）Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

3Cu+8HNO3= 3Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O （各1分）  （2）0.05（2分）

（3）0.015 mol

【解析】考查根据方程式进行的有关计算。

（1）溴水具有强氧化性，应用浓硝酸在反应过程中会逐渐变稀，因此会产生NO气体，有关反应式为Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3= 3Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O。

（2）1.12L气体（标准状况）是NO和NO2的混合气体，物质的量是1.12L÷22.4L/mol＝0.05mol。根据氮原子守恒可知，被还原的硝酸是0.05mol。

（3）气体溶于水又生成硝酸，因此原来铜所失去的电子，又被转移到氧气中，因此根据电子的得失守恒可进行计算。

设需参加反应的氧气的物质的量为x，根据电子守恒，可得：

2Cu   ~   O2   

128g      1mol

1.92g       x

128g∶1mol = 1.92g∶x

解得x = （1.92g×1mol）÷128g = 0.015 mol