Question

38.4g Cu與適量的濃HNO₃反應，Cu全部反應后，共收集到22.4L（標況）氣體，反應消耗的HNO₃物質的量可能是（ ）
A．1.0 mol
B．1.6 mol
C．2.2 mol
D．2.4 mol

Answer 1

【答案】分析：根據銅的物質的量0.6mol和生成的氣體的物質的量1mol，分別計算生成的氣體是一氧化氮、二氧化氮消耗的銅的物質的量情況，進而判斷出消耗硝酸物質的量的最大值和最小值．
解答：解：銅與濃硝酸的反應，生成的還原產物有一氧化氮和二氧化氮，收集到22.4L（標況）氣體的物質的量是1mol；
根據電子守恒，若生成的氣體全部是二氧化氮，轉移電子的物質的量是1mol，需要消耗0.5mol銅；
若生成的全部是一氧化氮，轉移的電子是3mol，需要消耗1.5mol銅；由于38.4g銅的物質的量是0.6mol，最多轉移1.2mol電子；
消耗硝酸最多的情況：銅完全反應，硝酸足量，生成氣體全部是二氧化氮，消耗硝酸物質的量是：0.6mol×2+1mol=2.2mol；
消耗硝酸最少的情況：生成氣體全部是二氧化氮，銅有剩余，消耗的硝酸物質的量是：2n（Cu）+1mol=×2+1mol=2mol，由于硝酸不足，不可能只生成二氧化氮，故硝酸的物質的量大于2mol；
硝酸的物質的量范圍是：2mol＜n（硝酸）≤2.2mol，只有C滿足；
故選C．
點評：本題考查了硝酸和金屬的反應，涉及到了反應量的討論，本題難度中等．