Question

已知稀硝酸與銅反應(yīng)時(shí)，NO₃^-一般被還原為NO；濃硝酸與銅反應(yīng)時(shí)，NO₃^-一般被還原為NO₂．現(xiàn)將25.6gCu投入到50mL 12mol/L的濃硝酸中，充分反應(yīng)后，收集到4.48L（標(biāo)況）NO和NO₂的混合氣體．
（1）被還原的硝酸的物質(zhì)的量為：______．
（2）25.6gCu與50mL 12mol/L的硝酸反應(yīng)后，剩余物為：______，其物質(zhì)的量為：______．
（3）容積為4.48L的干燥燒瓶充滿(mǎn)上述反應(yīng)中收集的NO和NO₂的混合氣體（標(biāo)況）后倒置于水中，須再通入______L（標(biāo)況）O₂才能使溶液充滿(mǎn)燒瓶．
（4）如果往反應(yīng)后的體系內(nèi)再加入200mL4mol/L的稀硫酸，是否有氣體逸出？若有，計(jì)算生成氣體在標(biāo)況下的體積（要求有簡(jiǎn)單過(guò)程，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．

Answer 1

發(fā)生反應(yīng)的方程式有：Cu+4HNO₃（濃）═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）根據(jù)N原子守恒可知，被還原的硝酸的物質(zhì)的量等于生成NO和NO₂的物質(zhì)的量，
即n（NO）+n（NO₂）=

4.48L

22.4L/mol

=0.2mol，故答案為：0.2mol；
（2）設(shè)有amolCu被氧化，則生成2amolCu（NO₃）₂，
根據(jù)N元素守恒可知：n（Cu（NO₃）₂）+n（NO）+n（NO₂）=0.6mol，
則有：2a+0.2=0.6，a=0.2，
即被氧化的Cu為0.2mol，則剩余0.4mol-0.2mol=0.2mol，
故答案為：Cu；0.2mol；   
（3）由題意可知：HNO₃

Cu

NO NO2

O2

HNO₃，
即0.2molCu失去0.4mol電子，O₂得到0.4mol電子，需氧氣0.1mol，即2.24L標(biāo)態(tài)氧氣，
故答案為：2.24；
（4）反應(yīng)后溶液中含有n（NO₃^-）=0.4mol，
加入H⁺的物質(zhì)的量為：n（H⁺）=2n（H₂SO₄）=2×0.2L×4mol/L=1.6mol，
剩余0.2molCu，
則：3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O
        3    2    8        2
    0.2mol  0.4mol 1.6mol  n（NO）
由以上各物質(zhì)的量可知，往反應(yīng)后的體系內(nèi)再加入200mL4mol/L的稀硫酸，Cu完全反應(yīng)，
生成n（NO）=

0.2mol×2

3

=0.133mol，
V（NO）=0.133mol×22.4L/mol=2.99L，
答：生成氣體在標(biāo)況下的體積為2.99L．