11.將1.92g銅置入一定量的濃硝酸中,恰好完全反應,共收集到1.12L氣體(標準狀況),求:
(1)上述過程中,有關反應的離子方程式為Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O、3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O.
(2)反應中的HNO3的物質的量是0.11mol.
(3)將收集上述氣體的容器倒扣在盛有水的水槽中,待氣體體積不變后向其中緩慢通入O2,使其充分反應,若要使水恰好充滿容器,理論上需要參加反應的O2的物質的量是0.015摩爾.

分析 (1)隨反應進行,濃硝酸變?yōu)橄∠跛,發(fā)生反應:Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO32+2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3(。=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O;
(2)反應中HNO3起氧化劑、酸性作用,其氧化劑的硝酸反應得到NO2、NO,根據(jù)銅原子守恒計算Cu(NO32,根據(jù)N原子守恒計算反應的HNO3;
(3)收集上述氣體的容器倒扣在盛有水的水槽中,二氧化氮反應反應生成硝酸與NO,剩余氣體為NO,Cu原子失去電子等于生成剩余NO獲得電子,待氣體體積不變后向其中緩慢通入O2,又轉化得到硝酸,縱觀整個過程,Cu原子失去電子等于氧氣獲得電子.

解答 解:(1)隨反應進行,濃硝酸變?yōu)橄∠跛幔l(fā)生反應:Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO32+2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3(。=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O,反應離子方程式為:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O、3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,
故答案為:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O、3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(2)反應中HNO3起氧化劑、酸性作用,其氧化劑的硝酸反應得到NO2、NO,氣體氣體總物質的量為$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol,Cu的物質的量為$\frac{1.92g}{64g/mol}$=0.03mol,根據(jù)銅原子守恒n[Cu(NO32]=n(Cu)=0.03mol,根據(jù)N原子守恒,反應的HNO3為0.05mol+0.03mol×2=0.11mol,
故答案為:0.11;
(3)收集上述氣體的容器倒扣在盛有水的水槽中,二氧化氮反應反應生成硝酸與NO,剩余氣體為NO,Cu原子失去電子等于生成剩余NO獲得電子,待氣體體積不變后向其中緩慢通入O2,又轉化得到硝酸,縱觀整個過程,Cu原子失去電子等于氧氣獲得電子,根據(jù)電子轉移守恒,可知需要氧氣物質的量為$\frac{0.03mol×2}{4}$=0.015mol,
故答案為:0.015.

點評 本題考查根據(jù)方程式及氧化還原反應的有關計算,難度中等,注意根據(jù)原子守恒、電子轉移守恒進行的計算,注意(3)中利用方程式進行計算,比較麻煩,為易錯點、難點.

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