Question

3.84g铜和一定量浓硝酸反应，随着反应的进行，硝酸溶液的浓度在降低，反应生成的气体的颜色也在变浅，当铜反应完毕时，共收集到气体的体积是2.24L（标准状况），试求：
（1）收集到的气体2.24L是什么气体？
（2）反应中生成硝酸铜的物质的量是多少？
（3）反应中被还原的硝酸的物质的量是多少？

Answer

（1）根据Cu+4HNO3═Cu（NO3）2+NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3═3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O及气体的颜色来分析；
（2）由于反应前后铜原子守恒，所以硝酸铜的物质的量即为铜的物质的量；
（3）反应后被还原的硝酸转化成气体NO或NO2，气体的物质的量即为被还原的硝酸的量．
【解析】
（1）随着反应的进行，硝酸溶液的浓度在降低，Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮，与稀硝酸反应生成NO，
发生Cu+4HNO3═Cu（NO3）2+NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3═3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，
则由反应产生的气体越来越浅则说明为混合气体，即为NO和NO2的混合气体，
答：收集到的气体2.24L是NO和NO2的混合气体；
（2）由Cu原子守恒可知，n（Cu（NO3）2）=n（Cu）==0.06 mol，
答：反应中生成硝酸铜的物质的量是0.06mol；
（3）由反应Cu+4HNO3═Cu（NO3）2+NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3═3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O可知，
气体的物质的量等于反应中被还原的硝酸的物质的量，
由N原子守恒可知，n（还原的硝酸）=n（气体）==0.1mol，
答：反应中被还原的硝酸的物质的量是0.1mol．