Question

11．常溫下，稀硝酸可以將銅溶解，反應(yīng)方程式為3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O．生成的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)的體積為5.6L，計(jì)算
（1）需要參加反應(yīng)的銅的質(zhì)量是多少？
（2）被還原的硝酸的物質(zhì)的量是多少？
（3）反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)？

Answer 1

分析 生成的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)的體積為5.6L，物質(zhì)的量為n=$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol，根據(jù)方程式可知，生成2molNO消耗3molCu，并消耗8mol硝酸，但在被消耗的8mol硝酸中，被還原的硝酸為2mol，根據(jù)反應(yīng)后N的化合價(jià)為+2價(jià)來分析轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量和個(gè)數(shù)．

解答 解：生成的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)的體積為5.6L，物質(zhì)的量為n=$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol．
（1）設(shè)參加反應(yīng)的銅的物質(zhì)的量為xmol，根據(jù)方程式可知，
3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
3                     2
xmol                0.25mol
可得：$\frac{3}{x}=\frac{2}{0.25}$  解得x=0.375mol，則質(zhì)量m=nM=0.375mol×64g/mol=24g．
答：消耗銅的質(zhì)量為24g．
（2）根據(jù)反應(yīng)可知，當(dāng)生成2molNO時(shí)，消耗8mol硝酸，但在被消耗的8mol硝酸中，被還原的硝酸為2mol，
即當(dāng)生成2molNO時(shí)，被還原的硝酸為2mol，設(shè)此反應(yīng)中被還原的硝酸為xmol，則有：$\frac{2}{0.25}=\frac{2}{x}$
解得x=0.25mol
答：被還原的硝酸的物質(zhì)的量為0.25mol．
（3）由于反應(yīng)前氮元素為+5價(jià)，而反應(yīng)后N的化合價(jià)為+2價(jià)，故當(dāng)生成0.25molNO時(shí)轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.25mol×（5-2）=0.75mol，個(gè)數(shù)為4.515×10²³．
答：轉(zhuǎn)移的電子電子數(shù)為4.515×10²³．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握發(fā)生的反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)基本概念、物質(zhì)的量關(guān)系為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查，題目難度不大．