Question

12.8g铜片与50ml某浓度的硝酸恰好完全反应，

生成硝酸铜和NO、NO2混合气体，且收集到的混合气体在标准状况下体积为4.48L；请计算：
（1）被还原的硝酸的物质的量为———mol
（2）求原硝酸的物质的量浓度
（3）若将收集着气体的集气瓶倒立于足量水中，通入多少升标准状况下的O2，可以使集气瓶中充满溶液？

Answer 1

(1)混合气体的NO与NO2总的物质的量为0.2mol，所以被原的N元素物质的量为0.2mol，被还原的HNO3物质的量也为0.2mol
(2)12.8gCu物质的量为0.2mol，完全反应后生成0.2molCu(NO3)2，未被还原的NO3-根离子有0.4mol，原溶液中NO3-的总物质的量为0.6mol，所以原硝酸的物质的量浓度为0.6mol/50ml=12mol/L
(3)若要使集气瓶中充满溶液，则NO与NO2全部通过反应生成HNO3。由(2)知，该混合气体是由HNO3得到0.4mol电子(来自0.2mol Cu)生成的，故其被完全氧化为HNO3需要失去0.4mol电子。在该反应中O2是唯一氧化剂且全部充当氧化剂。1mol O2完全被还原会失去4mol电子，故需要0.1mol O2，在标准状况下即为2.24L O2.
【3Cu + 8HNO3 = 2NO + 3Cu(NO3)2 + 4H2O
Cu + 4HNO3 = 2NO2 + Cu(NO3)2 + 4H2O
4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3
其实化学方程式也是体现了守恒，包括原子守恒，质量守恒，电子守恒，电荷守恒等等。从守恒角度考察问题有时会显得简单得多，尤其是对这种多种反应混合在一起的情况。只要抓住了反应的本质和主要方面，根本不用列方程式计算，希望你平时可以多体会下。】
望采纳谢谢

追问

第3问，为什么该混合气体是由HNO3得到0.4mol电子？

追答

因为它是氧化剂啊，得到电子啊，化合价降低啊