搜搜考试网氧化还原(氧化还原电子得失守恒的应用)
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：2024/05/01 05:24:51
5.12g铜和一定质量的浓HNO3反应,当铜反应完时,共收集到标准状况下的气体3.36L,若把装有这些气体的集气瓶倒立在盛水的水槽中,需通入多少升标准状况下的氧气才能使集气瓶充满溶液?
解题思路： 根据题意可知，硝酸过量，铜完全反应。则该反应过程中，铜失去电子变成铜离子；硝酸中氮得到电子，随浓度不同，先得到二氧化氮气体；硝酸浓度降低变成稀硝酸后会得到一氧化氮气体。则实际得到气体成分与硝酸与铜的相对量多少有关：若浓硝酸很多，则只得到二氧化氮气体；若浓硝酸不足，则得到二氧化氮和一氧化氮的混合气体。气体倒立在水槽中，通入氧气，发生反应，若使集气瓶充满溶液，则氧气会结合水把二氧化氮或一氧化氮完全氧化为硝酸。该过程中氧气得电子，二氧化氮（或二氧化氮与一氧化氮的混合气）失去电子。则综合两个反应可知，若满足题意要求，只需保证铜失去电子数等于氧气得到电子数即可。
解题过程：
氧气氧化一氧化氮或二氧化氮的反应是这样得出的：
二氧化氮可以和水反应。
3NO2+H2O=2HNO3+NO 1
一氧化氮可以和氧气反应
2NO+O2=2NO2 2
则对于两个方程进行不同的叠加方式，消去不同的中间产物，可以得到有关二氧化氮、氧气、水和一氧化氮、氧气、水反应直接完全得到硝酸的方程。我们称之为氮氧化合物与氧气和水反应的综合方程。
若消去一氧化氮，则需将方程1*2+方程2
有4NO2+O2+2H2O=4HNO3
若消去二氧化氮，则需将方程1*2+方程2*3
有4NO+3O2+2H2O=4HNO3
这两个方程给我们的启示就是说：如果你有一氧化氮、氧气通入水中，若二者物质的量（或体积）比为4：3，则可以完全转化为硝酸。
如果你有二氧化氮、氧气通入水中，若二者物质的量（或体积）比为4：1，则同样可以完全转化为硝酸。
考查中这类题目一般这样考查：将一氧化氮或二氧化氮与氧气的混合气体混合均匀后盛放于试管（或气体的玻璃盛放器皿，如烧瓶等），然后倒立于水槽中，则此时水是足够的，由于气体混合比例可以调整到我们分析的两个比例，水又是可以选择的，则会进入适量的水，将气体完全转化为硝酸。则最终体现就是试管中的气体完全消失，试管全部充满水溶液，而溶液可知为硝酸溶液。
则假设需要氧气为xmol
有
铜失去电子数=氧气得到电子数
(5.12g/64g/mol)*2=xmol*4
x=0.04
则需要标况下氧气的体积为：0.896L
(使用守恒法，简化计算，则本题中混合气体的体积数据没有用）
最终答案：略
解题过程：
氧气氧化一氧化氮或二氧化氮的反应是这样得出的：
二氧化氮可以和水反应。
3NO2+H2O=2HNO3+NO 1
一氧化氮可以和氧气反应
2NO+O2=2NO2 2
则对于两个方程进行不同的叠加方式，消去不同的中间产物，可以得到有关二氧化氮、氧气、水和一氧化氮、氧气、水反应直接完全得到硝酸的方程。我们称之为氮氧化合物与氧气和水反应的综合方程。
若消去一氧化氮，则需将方程1*2+方程2
有4NO2+O2+2H2O=4HNO3
若消去二氧化氮，则需将方程1*2+方程2*3
有4NO+3O2+2H2O=4HNO3
这两个方程给我们的启示就是说：如果你有一氧化氮、氧气通入水中，若二者物质的量（或体积）比为4：3，则可以完全转化为硝酸。
如果你有二氧化氮、氧气通入水中，若二者物质的量（或体积）比为4：1，则同样可以完全转化为硝酸。
考查中这类题目一般这样考查：将一氧化氮或二氧化氮与氧气的混合气体混合均匀后盛放于试管（或气体的玻璃盛放器皿，如烧瓶等），然后倒立于水槽中，则此时水是足够的，由于气体混合比例可以调整到我们分析的两个比例，水又是可以选择的，则会进入适量的水，将气体完全转化为硝酸。则最终体现就是试管中的气体完全消失，试管全部充满水溶液，而溶液可知为硝酸溶液。
则假设需要氧气为xmol
有
铜失去电子数=氧气得到电子数
(5.12g/64g/mol)*2=xmol*4
x=0.04
则需要标况下氧气的体积为：0.896L
(使用守恒法，简化计算，则本题中混合气体的体积数据没有用）
最终答案：略