Question

35.2g CuO和Cu的混合物，加入到280mL某浓度的硝酸中，混合物恰好完全溶解，并得到8.96L标准状况下的气体，将其通过足量水后，变为4.48L（标准状况），试计算：
（1）被还原的硝酸的物质的量； 
（2）所用硝酸的物质的量浓度．（写出解题过程）

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算,化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：（1）被还原的硝酸不论生成NO、还是NO₂或者NO、NO₂的混合物，NO、NO₂每个分子都含1个N原子，根据N原子守恒，可知被还原的硝酸的物质的量等于生成气体的物质的量；
（2）根据气体通过足量水后体积变化，判断生成的气体的成分为NO、NO₂，求出NO、NO₂的物质的量，再根据电子转移计算出Cu的物质的量，进而计算CuO的物质的量，再根据N元素守恒计算n（HNO₃），进而计算硝酸的物质的量浓度．

解答： 解：（1）生成的气体的物质的量为

8.96L

22.4L/mol

=0.4mol，根据氮元素守恒，被还原的硝酸的物质的量为0.4mol，
答：被还原硝酸的物质的量为0.4mol；
（2）3NO₂+H₂0=2HNO₃+NO    气体体积减少△V
      3                        3-1=2
      6.72L                    8.96L-4.48L=4.48L
所以被还原的硝酸生成的气体中NO₂6.72L，物质的量为

6.72L

22.4L/mol

=0.3mol．
NO为8.96L-6.72L=2.24L，物质的量为

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol．
根据电子转移守恒可知Cu的物质的量为n（Cu）=

0.3mol×(5-4)+0.1mol×(5-2)

2

=0.3mol，
所以Cu的质量为0.3mol×64g/mol=19.2g，
所以CuO的质量为35.2g-19.2g=16g，其物质的量为

16g

80g/mol

=0.2mol，
所以n[Cu（NO₃）₂]=n（Cu）+n（CuO）=0.3mol+0.2mol=0.5mol，
由氮元素守恒，n（HNO₃）=0.5mol×2+0.4mol=1.4mol．
所以硝酸的物质的量浓度为

1.4mol

0.28L

=5mol/L，
答：硝酸的物质的量浓度为5mol/L．

点评：本题以硝酸的性质为载体，考查混合物有关计算、氧化还原反应计算，难度中等，本题利用守恒思想简化计算，关键在于判断产生的气体成分．