Cu与硝酸反应的计算题

来源：学生作业帮编辑：搜搜考试网作业帮分类：化学作业时间：2024/04/29 20:02:48

Cu与硝酸反应的计算题
将Cu12.8g加入一定量浓硝酸反应,Cu消耗完时,共产生气体5.6升（标准状况）.求消耗硝酸的物质的量?所得气体的平均相对平均分子质量?(请详解）

依题意可知铜的物质的量为n(Cu)=m÷M=12.8g÷64g/mol=0.2mol；
生成的气体的物质的量为n=V÷Vm=5.6L÷22.4L/mol=0.25mol；
设反应后生成的NO2、NO的物质的量分别为x,y.
反应中Cu作还原剂,失去的电子总数为2×0.2mol=0.4mol；
根据铜和硝酸反应的方程式：Cu + 4HNO3（浓） = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O ；
3Cu + 8HNO3（稀） =3 Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O；可知：硝酸为氧化剂,当有1mol硝酸反应是,还原产物为NO2时失去的电子的物质的量为1mol,还原产物为NO时失去的电子的物质的量为3mol；
根据得失电子守恒可得：x+3y=0.4mol；又有：x+y=0.25mol；
所以解得：x=0.175mol；y=0.075mol；
所以反应后生成的NO2、NO的物质的量分别为0.175mol,0.075mol.
所以生成的气体的总质量为0.175mol×46g/mol+0.075mol×30g/mol=10.3g；
所以所得气体的平均摩尔质量为M=m÷n=10.3g÷0.25mol=41.2g/mol；
Cu + 4HNO3（浓） = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
4 2
n(HNO3) 0.175mol
4/2=n(HNO3)/0.175mol；解得n(HNO3)=0.35mol；
3Cu + 8HNO3（稀） =3 Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
8 2
n'(HNO3) 0.075mol
8/2=n'(HNO3)/0.075mol；所以解得 n'(HNO3) =0.3mol；
所以反应的硝酸的物质的量为n'(HNO3) + n(HNO3)=0.35mol+0.3mol=0.65mol；
答：消耗硝酸的物质的量为0.65mol；所得气体的平均相对平均分子质量为41.2..

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