解题思路:铜和硝酸反应,随着浓度的减少,硝酸的还原产物的价态越低,铜和浓硝酸反应生成NO2,与稀硝酸反应时生成NO,故生成的气体有NO2和NO,无论生成NO2还是NO,生成一个气体分子需要一个硝酸分子参加氧化还原反应,所以混合气体的物质的量等于被还原的硝酸的物质的量,根据生成硝酸铜的物质的量可知表现酸性的硝酸的物质的量,这两部分硝酸的质量即为消耗的硝酸的质量.
铜和硝酸反应,随着浓度的减少,硝酸的还原产物的价态越低,铜和浓硝酸反应生成NO2,而与稀硝酸反应时则生成
NO,故生成的气体有NO2和NO,所以气体的物质的量为:n(NO2)+n(NO)=[22.4L/22.4L/mol]=1 mol,
无论生成NO2还是NO,生成一个气体分子需要一个硝酸分子参加氧化还原反应,根据氮原子守恒得参加氧化还原反应的硝酸的物质的量为n(HNO3)=n(NO2)+n(NO)=1 mol;
铜和硝酸反应生成硝酸铜,根据铜原子守恒得n(Cu)=n(Cu(NO3)2)=[38.4g/ 64g/mol]=0.6mol,根据硝酸铜的化学式知,起酸作用的硝酸是铜的物质的量的2倍,所以可知表现酸性的硝酸的物质的量为0.6×2=1.2 mol,
所以参加反应的硝酸的物质的量为:1mol+1.2mol=2.2mol.
答:消耗的HNO3的物质的量是2.2mol.
点评:
本题考点: 硝酸的化学性质;氧化还原反应的计算.
考点点评: 本题以硝酸的化学性质为载体考查了氧化还原反应的有关计算,难度不大,明确硝酸的浓度不同生成的气体不同是解本题的关键.