38.4gCu与一定体积浓硝酸恰好完全反应后,共收集到NO与NO2混合气体22.4L（标况）,求

题目

38.4gCu与一定体积浓硝酸恰好完全反应后,共收集到NO与NO2混合气体22.4L（标况）,求
（1）反应消耗的硝酸的物质的量.（2）所得气体各成分的物质的量.（3）把收集到气体的集气瓶倒立于水槽中,要通入多少ml标况下的O2可以使集气瓶充满溶液?

答案

38.4 g铜,即0.6mol.收集到的气体是NO2和NO的混合物,总共1 mol
设产生NO2的物质的量是x,NO的物质的量是y
Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O
1 2
x/2 x
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O
3 2
3y/2 y
所以x + y = 1
x/2 + 3y/2 = 0.6
解得x = 0.9 mol,y = 0.1 mol
所以 产生NO2的物质的量是0.9 mol,NO的物质的量是 0.1 mol
根据反应前后N原子守恒
n(HNO3) = 2 n[Cu(NO3)2)] + n(NO2) + n(NO)
= 2 n(Cu) + n(NO2) + n(NO)
= 1.2 + 1 = 2.2 mol
所以 反应消耗硝酸2.2 mol
4 NO2 + O2 + 2 H2O = 4 HNO3
0.9 0.9/4
4 NO + 3 O2 + 2 H2O = 4 HNO3
0.1 3*0.1/4
需要O2的物质的量 = 0.9/4 + 3*0.1/4 = 0.3 mol
体积 = 0.3*22.4 * 1000 = 6 720 mL
（1）反应消耗硝酸2.2 mol
（2）产生NO2的物质的量是0.9 mol,NO的物质的量是 0.1 mol
（3）要通入6 720 mL标况下的O2可以使集气瓶充满溶液