Question

已知稀硝酸与铜反应时，NO₃^-一般被还原为NO；浓硝酸与铜反应时，NO₃^-一般被还原为NO₂．现将25.6gCu投入到50mL 12mol/L的浓硝酸中，充分反应后，收集到4.48L（标况）NO和NO₂的混合气体．
（1）被还原的硝酸的物质的量为：

0.2mol

．
（2）25.6gCu与50mL 12mol/L的硝酸反应后，剩余物为：

Cu

，其物质的量为：

0.2mol

．
（3）容积为4.48L的干燥烧瓶充满上述反应中收集的NO和NO₂的混合气体（标况）后倒置于水中，须再通入

2.24

L（标况）O₂才能使溶液充满烧瓶．

Answer 1

分析：发生反应有：
Cu+4HNO₃（浓）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O 
3Cu+8HNO₃（稀）═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O 
25.6gCu为0.4mol，全部反应失去0.8mol电子，如果4.48L气体（0.2mol）全部为NO，即得到了0.6mol电子，如果全部为NO₂，则得到0.2mol电子，所以肯定是Cu过量．
（1）能够求得被还原的硝酸为0.2mol（即等于NO和NO₂物质的量）；
（2）设有amolCu被氧化，根据硝酸守恒，有2a+0.2=0.6，即被氧化的Cu为0.2mol．剩余0.2mol．
（3）要使混合气体全部氧化，需要把硝酸得到的电子再转移给氧气，所以需要转移0.4mol电子，需氧气0.1mol，即标准状态下氧气体积2.24L．

解答：解：发生反应的方程式有：Cu+4HNO₃（浓）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O、3Cu+8HNO₃（稀）═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
n（Cu）=

25.6g

64g/mol

=0.4mol，n（HNO₃）=0.05L×12mol/L=0.6mol，n（NO）+n（NO₂）=

4.48L

22.4L/mol

=0.2mol，
（1）根据N原子守恒可知，被还原的硝酸的物质的量等于生成NO和NO₂的物质的量，即n（NO）+n（NO₂）=

4.48L

22.4L/mol

=0.2mol，故答案为：0.2mol；
（2）设有amolCu被氧化，则生成2amolCu（NO₃）₂，
根据N元素守恒可知：2n（Cu（NO₃）₂）+n（NO）+n（NO₂）=0.6mol，
则有：2a+0.2=0.6，a=0.2，
即被氧化的Cu为0.2mol，则剩余0.4mol-0.2mol=0.2mol，
故答案为：Cu；0.2mol；   
（3）由题意可知：HNO₃

Cu

NO NO2

O2

HNO₃，即0.2molCu失去0.4mol电子，O₂得到0.4mol电子，需氧气0.1mol，即在标准状态下氧气体积为2.24L，
故答案为：2.24．

点评：本题考查硝酸与铜反应的有关计算，题目难度较大，注意有关反应方程式的书写，从质量守恒的角度解答．