Question

【題目】(1)在濃硝酸中放入銅片。

①開始反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _____________________________________。

②若銅有剩余，則反應(yīng)將要結(jié)束時的反應(yīng)的離子方程式是 _______________________。

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

(2)在100mL混合酸中，c(HNO3) = 0.4mol·L-1 ，c(H2SO4) = 0.2mol·L-1，向其中加入2.56g銅粉，微熱，待充分反應(yīng)后，溶液中Cu2＋的物質(zhì)的量濃度為______________。

(3)將8g Fe置于40ml硝酸中微熱，生成氣體的顏色由深變淺，充分反應(yīng)后得到標(biāo)況下1.792L的氣體（假設(shè)只有NO和NO2兩種成分），此時剩余2.4g固體，①反應(yīng)中被還原和未被還原的硝酸的物質(zhì)的量之比為___________，②NO和NO2體積之比為___________。

Answer 1

【答案】Cu＋4HNO3===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8H＋＋2NO3-===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 硝酸銅提供硝酸根離子，稀硫酸提供氫離子，銅可以繼續(xù)反應(yīng) 0.3mol·L-1 2：5 3:1

【解析】

（1）①濃硝酸和銅反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水；

②濃硝酸和銅反應(yīng)隨反應(yīng)進(jìn)行濃度變稀，銅和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水；

③銅有剩余說明硝酸全部反應(yīng)，加入硫酸提供氫離子在溶液中和硝酸根離子形成稀硝酸；

（2）由題意可知，Cu、NO3-過量， H+完全反應(yīng)；

（3）由題意可知鐵過量，反應(yīng)生成硝酸亞鐵、二氧化氮、一氧化氮和水，依據(jù)原子個數(shù)和得失電子數(shù)目守恒計(jì)算可得。

（1）①濃硝酸和銅反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu+4HNO3（濃）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，故答案為：Cu+4HNO3（濃）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；

②濃硝酸和銅反應(yīng)隨反應(yīng)進(jìn)行濃度變稀，銅和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水，反應(yīng)的離子方程式為：3Cu＋8H＋＋2NO3-=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故答案為：3Cu＋8H＋＋2NO3-=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；

③銅有剩余說明硝酸全部反應(yīng)，生成的硝酸銅提供硝酸根離子，加入的硫酸提供氫離子，銅可以繼續(xù)反應(yīng)生成一氧化氮?dú)怏w。故答案為：硝酸銅提供硝酸根離子，稀硫酸提供氫離子，銅可以繼續(xù)反應(yīng)；

（2）由題意可知，n（HNO3）=0.1L×0.4mol/L=0.04mol，n（H2SO4）=0.1L×0.2moL/L=0.02moL，n（H+）=0.04moL+2×0.02moL=0.08mol，n（Cu）= =0.04mol，由離子方程式可知，Cu、NO3-過量， H+完全反應(yīng)，則生成的n（Cu2+）===0.03mol，所以，c（Cu2+）=0.3mol/L。故答案為：0.3mol/L；

（3）由題意將8g Fe置于40ml硝酸中微熱，生成氣體的顏色由深變淺，充分反應(yīng)后得到標(biāo)況下1.792L的氣體，此時剩余2.4g固體可知，反應(yīng)中Fe過量，與硝酸反應(yīng)生成硝酸亞鐵、二氧化氮、一氧化氮和水，反應(yīng)中消耗n(Fe)==0.1mol，由鐵原子個數(shù)守恒可知n[Fe（NO3）2]= 0.1mol，未被還原的硝酸為0.2mol；由反應(yīng)后得到標(biāo)況下1.792L的氣體，可知一氧化氮和二氧化氮的物質(zhì)的量為=0.08mol，由氮原子個數(shù)守恒，被還原的硝酸的物質(zhì)的量為0.08 mol，被還原和未被還原的硝酸的物質(zhì)的量之比為0.08 mol：0.2mol=2:5；設(shè)混合氣體則NO為xmol，NO2為（0.08-x）mol，由得失電子數(shù)目守恒可得：3x+（0.08-x）=0.2，解得x=0.06mol。相同條件下，氣體的物質(zhì)的量之比等于體積之比，則NO、NO2體積比為3：1，答：2:5；3：1。