化学3.84gCu与一定量浓硝酸反应,当铜反应完毕时共收集到气体
3.84gu与一定量浓硝酸反应,当铜反应完毕时共收集到气体2.24L,试求: ⑴反应中消耗HNO3的物质的量 ⑵把收集到气体的集气瓶倒立于盛有水的水槽中,通入多少毫升标准状况下的O2,可以使集气瓶充满溶液?
(1)n(u)=3.84/64=0.06(mol) n(NOx)=2.24/22.4=0.1(mol) Cu与HNO3反应生成NOx,故做氧化剂的HNO3有:n(HNO3)1=n(NOx)=0.1mol Cu与硝酸成盐为Cu(NO3)2,故与Cu成盐的HNO3有:n(HNO3)2=2n(Cu)=2*0.06mol=0.12mol 故反应中消耗硝酸n(HNO3)=n(HNO3)1+n(HNO3)2=0.22mol (2)可以认为Cu与HNO3反应,Cu把电子转移给HNO3,生成NOx,通入氧气后NOx与氧气和水反应生成HNO3,即NOx把电子转移给O2,生成HNO3。所以总的来说,可以认为Cu直接把电子转移给O2,生成CuO,然后CuO溶于HNO3,生成Cu(NO3)2。即氧化NOx的O2的物质的量相当于氧化Cu所消耗的O2的物质的量。 所以2Cu~O2~2CuO~2Cu(NO3)2 n(O2)=n(Cu)/2=0.06/2=0.03(mol) V(O2)=0.03*22.4=0.672(L) 故把收集到气体的集气瓶倒立于盛有水的水槽中,通入672mL标准状况下的O2,可以使集气瓶充满溶液。