Question

15．96g铜与一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解生成NO和NO₂（不考虑生成N₂O₄）混合气体33.6L（气体体积均在标准状况下测得）．回答下列问题：
（1）NO的体积为16.8L．
（2）参加反应的硝酸的物质的量为4.5mol．
（3）若生成的气体完全被水吸收，需要标况下O₂16.8L．

Answer 1

分析 （1）根据电子转移守恒及NO和NO₂的总物质的量列方程计算NO和NO₂的物质的量，再根据V=nVm计算NO体积；
（2）参加反应的硝酸生成Cu（NO₃）₂、NO、NO₂，根据N原子守恒计算参加反应的硝酸的物质的量；
（3）NO、NO₂与氧气水又反应生成HNO₃，根据电子转移守恒可知，Cu失去的电子等于氧气获得的电子，据此计算氧气物质的量，再根据V=nVm计算．

解答 解：（1）Cu的物质的量为$\frac{96g}{64g/mol}$=1.5mol，NO和NO₂总物质的量为$\frac{33.6L}{22.4L/mol}$=1.5mol，
设NO和NO₂的物质的量分别为xmol、ymol，则：
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=1.5}\\{3x+y=1.5×2}\end{array}\right.$
解得x=y=0.75
故NO的体积为0.75mol×22.4L/mol=16.8L
故答案为：16.8L；
（2）参加反应的硝酸生成Cu（NO₃）₂、NO、NO₂，则n[Cu（NO₃）₂]=n（Cu）=1.5mol，根据N原子守恒，参加反应的硝酸的物质的量为1.5mol×2+1.5mol=4.5mol，
故答案为：4.5；
（3）NO、NO₂与氧气水又反应生成HNO₃，根据电子转移守恒可知，Cu失去的电子等于氧气获得的电子，故消耗氧气物质的量为$\frac{1.5mol×2}{4}$=0.75mol，故需要氧气的体积为0.75mol×22.4L/mol=16.8L，
故答案为：16.8．

点评 本题考查化学方程式计算，侧重考查学生分析计算能力，利用守恒法解答避免方程式繁琐，难度中等．