Question

在足量浓硝酸中加入3.84gCu片，反应完全后，将产生的气体（只含有一种气体）通入800mLH₂O中充分反应，设反应前后溶液体积不变。

（1）写出产生的气体通入水中的化学反应方程式，并指出氧化剂与还原剂质量之比___；

（2）试求将气体通入水中充分反应后得到的溶液的物质的量浓度___。

Answer

1:2 0.1mol/L

【解析】

（1）根据 NO2与水反应方程式 3NO2+ H2O=2 HNO3+NO 反应方程式中N元素化合价变化判断氧化剂和还原剂物质的量之比；

（2）根据化学反应Cu+4 HNO3=2NO2↑+Cu ( NO3) 2+2H2O和3NO2+ H2O=2 HNO3+NO计算硝酸的浓度。

(1) NO2与水反应方程式 3NO2+ H2O=2 HNO3+NO 反应中只有氮元素的化合价发生变化，由+4价升高为+5价，由+4价降低为+2价，所以NO2既是氧化剂也是还原剂，氧化剂被还原，还原剂被氧化，由产物中氮元素的化合价，可知起氧化剂与还原剂的NO2物质的量之比为1: 2，所以起氧化剂和还原剂的NO2的质量比为1:2；

答案：反应方程式 3NO2+ H2O=2 HNO3+NO ，起氧化剂和还原剂的NO2的质量比为1: 2 .
(2) 3.84g Cu的物质的量为n==0.06mol，令3.84g Cu与足量浓硝酸反应生成的二氧化氮的物质的量为xmol，根据反应方程式Cu+4 HNO3=2NO2↑+Cu ( NO3) 2+2H2O，可知产生NO2为x=0.12mol，通入800mLH2O中发生反应，再根据3NO2+ H2O=2 HNO3+NO 方程式可求生成硝酸的物质的量为n=0.08mol，所以得到的溶液的物质的量浓度c==0.1mol/L，

故答案：0.1mol/L。