Question

将一定量铜与足量浓硝酸充分反应，可以得到6.72L NO₂气体（气体体积在标准状况下测定）．
（1）写出铜与浓硝酸反应化学方程式．标明电子转移的方向和数目．
（2）若反应后溶液体积为100mL，则所得溶液中Cu²⁺的物质的量浓度是多少？
（3）若改用排水法收集气体，则可收集到气体的体积为多少？

Answer 1

分析：（1）根据铜与浓硝酸反应得到硝酸铜、二氧化氮和水；根据氧化还原反应电子得失，标出电子转移的方向和数目；
（2）根据电子得失守恒求出铜的物质的量，再根据质量守恒求出Cu²⁺的物质的量及其浓度；
（2）根据NO₂能与水反应生成硝酸和一氧化氮进行计算；

解答：解：（1）铜与浓硝酸反应：Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，
答：
（2）根据得失电子守恒：n（Cu）×2=n（NO₂）×1，则n（Cu）×2=n（NO₂）×1=0.3mol，所以n（Cu）=0.15mol，所以铜离子浓度为

0.15mol

0.1L

=1.5mol/L，
答：所得溶液中Cu²⁺的物质的量浓度是1.5mol/L；
（3）根据反应：3NO₂ +H₂O═2HNO₃+NO
               0.3mol       0.1mol
故最终剩下NO为 0.1mol，体积为2.24L．
答：可收集到气体的体积为2.24L．

点评：本题考查的是硝酸的性质及守恒法的运用，守恒有原子守恒、电荷守恒、质量守恒、得失电子守恒，在做题时要灵活运用，不能生搬硬套．