Question

在濃硝酸中放入銅片
（1）反應(yīng)開(kāi)始時(shí)的化學(xué)方程式：

 

，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為

 

．
（2）若銅片有剩余，則反應(yīng)將要結(jié)束時(shí)的化學(xué)反應(yīng)方程式

 

．
（3）待反應(yīng)停止后，再加入少量25%的稀硫酸，這時(shí)銅片上又有氣泡產(chǎn)生，原因是

 

．
（4）若將12.8g銅跟一定量的濃硝酸反應(yīng)，銅消耗完后，共產(chǎn)生氣體5.6L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則所消耗的硝酸的物質(zhì)的量是

 

，所得氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：硝酸的化學(xué)性質(zhì),化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專(zhuān)題：計(jì)算題,元素及其化合物

分析：（1）銅和濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，二氧化氮是紅棕色氣體，鐵鹽溶液呈黃色；
（2）銅有剩余，銅和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和NO；
（3）酸性條件下，硝酸根離子具有強(qiáng)氧化性，又繼續(xù)和銅反應(yīng)；
（4）銅和硝酸反應(yīng)生成硝酸銅與氮的氧化物（NO或NO₂或NO、NO₂的混合物），反應(yīng)中硝酸其氧化劑、酸性作用，起氧化劑作用的硝酸生成氮的氧化物，起酸性作用的硝酸生成Cu（NO₃）₂，根據(jù)氮原子守恒：2n[Cu（NO₃）₂]+n（NO、NO₂），據(jù)此計(jì)算消耗硝酸的物質(zhì)的量；
依據(jù)氧化劑與得到的電子數(shù)與還原劑失去的電子數(shù)相等計(jì)算二氧化氮和一氧化氮的物質(zhì)的量進(jìn)而求其相對(duì)分子質(zhì)量．

解答： 解：（1）銅和濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，反應(yīng)方程式為Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，二氧化氮是紅棕色氣體，銅鹽溶液呈藍(lán)色，所以看到的現(xiàn)象是：溶液逐漸變藍(lán)色，有紅棕色氣體逸出，
故答案為：Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；溶液逐漸變藍(lán)色，有紅棕色氣體逸出；
（2）銅有剩余，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸濃度逐漸減小，當(dāng)變?yōu)橄∠跛釙r(shí)，銅和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和NO，反應(yīng)方程式為3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
（3）加入稀硫酸后，氫離子原溶液中硝酸根離子構(gòu)成強(qiáng)氧化性酸，又能與過(guò)量的銅反應(yīng)，發(fā)生的反應(yīng)為3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
故答案為：加入稀硫酸后，氫離子原溶液中硝酸根離子構(gòu)成強(qiáng)氧化性酸，又能與過(guò)量的銅反應(yīng)．
（4）12.8gCu的物質(zhì)的量=

12.8g

64g/mol

=0.2mol，氣體的物質(zhì)的量=

5.6L

22.4L/mol

=0.25mol，
根據(jù)氮原子守恒，n（HNO₃）=2n[Cu（NO₃）₂]+n（NO、NO₂）=2×0.2mol+0.25mol=0.65mol；
Cu跟一定量的濃硝酸反應(yīng)首先生成二氧化氮，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸的濃度變稀，反應(yīng)生成一氧化氮，依據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律可知銅失去的電子總數(shù)等于硝酸得到的電子總數(shù)，設(shè)生成的二氧化氮的物質(zhì)的量xmol，生成的一氧化氮的物質(zhì)的量為ymol，
依據(jù)氮原子個(gè)數(shù)守恒的：x+y=

5.6L

22.4L/mol

=0.25mol；
依據(jù)得失電子相等得：

12.8g

64g/mol

×2=x+3y，
解得：x=0.175mol，y=0.075mol，
氣體的平均摩爾質(zhì)量=

0.175mol×46g/mol+0.075mol×30g/mol

025mol

=41.2g/mol；
所以其平均相對(duì)分子質(zhì)量為41.2；
故答案為：0.65mol；41.2．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了硝酸的性質(zhì)及氧化還原反應(yīng)計(jì)算，難度中等，注意利用氮原子個(gè)數(shù)守恒和得失電子數(shù)守恒思想計(jì)算．