Question

3.84g铜和一定量浓硝酸反应，随着反应的进行，硝酸溶液的浓度在降低，反应生成的气体的颜色也在变浅，当铜反应完毕时，共收集到气体的体积是2.24L（标准状况），试求：
（1）收集到的气体2.24L是什么气体？
（2）反应中生成硝酸铜的物质的量是多少？
（3）反应中被还原的硝酸的物质的量是多少？

Answer 1

分析：（1）根据Cu+4HNO₃═Cu（NO₃）₂+NO₂↑+2H₂O、3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O及气体的颜色来分析；
（2）由于反应前后铜原子守恒，所以硝酸铜的物质的量即为铜的物质的量；
（3）反应后被还原的硝酸转化成气体NO或NO₂，气体的物质的量即为被还原的硝酸的量．

解答：解：（1）随着反应的进行，硝酸溶液的浓度在降低，Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮，与稀硝酸反应生成NO，
发生Cu+4HNO₃═Cu（NO₃）₂+NO₂↑+2H₂O、3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
则由反应产生的气体越来越浅则说明为混合气体，即为NO和NO₂的混合气体，
答：收集到的气体2.24L是NO和NO₂的混合气体；
（2）由Cu原子守恒可知，n（Cu（NO₃）₂）=n（Cu）=

3.84g

64g/mol

=0.06 mol，
答：反应中生成硝酸铜的物质的量是0.06mol；
（3）由反应Cu+4HNO₃═Cu（NO₃）₂+NO₂↑+2H₂O、3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O可知，
气体的物质的量等于反应中被还原的硝酸的物质的量，
由N原子守恒可知，n（还原的硝酸）=n（气体）=

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，
答：反应中被还原的硝酸的物质的量是0.1mol．

点评：本题考查Cu与硝酸的反应及利用守恒法的计算，明确信息中气体的颜色变浅则说明发生的反应是解答本题的关键，难度不大．