Question

11．為了探究一氧化氮、二氧化氮、硝酸之間的相互轉(zhuǎn)化，有同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：如圖將少量銅片裝入小試管中，再加人適量稀硝酸，然后迅速將大試管倒扣在小試管外．將套好的大、小試管一起豎立在燒杯中，使水浸沒大試管口．充分反應(yīng)完后，通過彎玻璃管往大試管中吹人足量空氣，并往燒杯中滴人幾滴紫色石蕊試液．試回答：
（1）寫出銅片溶于稀硝酸的離子方程式3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O
（2）吹入空氣前小試管中的現(xiàn)象是銅片逐漸溶解．溶液變藍(lán)色及有紅棕色氣體生成
（3）假設(shè)小試管中加入了 0.192g銅片和5mL濃度為2mol/L的稀硝酸，則充分反應(yīng)后小試管內(nèi)溶液中NO₃^-物質(zhì)的量濃度為1.6mol/L（忽略溶液體積變化）．
（4）若將水換成氫氧化鈉溶液，實(shí)驗(yàn)過程中生成的一種紅棕色氣體會與它發(fā)生反應(yīng)，生成兩種鈉
鹽和水，且氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等，試寫出該反應(yīng)的離子方程式2NO₂+2OH^-=NO₂^-+NO₃^-+H₂O
（5）將等質(zhì)量的銅片分別與等體積過量的濃、稀硝酸反應(yīng)（假設(shè)溶液體積不變 所得溶液前者呈綠色，后者呈藍(lán)色．某同學(xué)認(rèn)為可能是Cu²濃度的差異引起的，你認(rèn)為是否正確？不正確（填“正確”或“不正確”），理由是等質(zhì)量的銅與等體積的濃、稀硝酸反應(yīng)后，所得溶液中Cu²⁺的濃度相等．

Answer 1

分析 （1）銅和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水；
（2）稀硝酸和銅反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水，一氧化氮和空氣中氧氣反應(yīng)生成二氧化氮；
（3）依據(jù)銅的物質(zhì)的量和稀硝酸提供氫離子物質(zhì)的量，結(jié)合離子方程式定量關(guān)系分析計(jì)算硝酸根離子濃度；
（4）二氧化氮和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硝酸鈉、亞硝酸鈉和水；
（5）等質(zhì)量的銅片與等體積過量的濃、稀硝酸反應(yīng)，Cu完全反應(yīng)，銅離子濃度相同．

解答 解：（1）銅和稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）吹入空氣前小試管中的現(xiàn)象是銅片逐漸溶解，銅和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅溶液為藍(lán)色溶液，生成一氧化氮?dú)怏w和大試管中遠(yuǎn)期反應(yīng)生成二氧化氮紅棕色氣體，
故答案為：有紅棕色氣體生成；
（3）銅和稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，0.192g銅片物質(zhì)的量=$\frac{0.192g}{64g/mol}$=0.003mol，5ml濃度為2mol/L的稀硝酸溶液中硝酸物質(zhì)的量=0.005L×2mol/L=0.01mol，反應(yīng)的硝酸根離子物質(zhì)的量為0.002mol，剩余硝酸根離子物質(zhì)的量=0.01mol-0.002mol=0.008mol，則溶液中硝酸根離子濃度=$\frac{0.008mol}{0.005L}$=1.6mol/L，
故答案為：1.6；
（4）若將水換成氫氧化鈉溶液，實(shí)驗(yàn)過程中生成的一種紅棕色氣體會與它發(fā)生反應(yīng)，生成兩種鈉鹽和水，且氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等，是二氧化氮自身氧化還原反應(yīng)生成硝酸鈉、亞硝酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為：2NO₂+2OH^-=NO₂^-+NO₃^-+H₂O，
故答案為：2NO₂+2OH^-=NO₂^-+NO₃^-+H₂O；
（5）等質(zhì)量的銅片與等體積過量的濃、稀硝酸反應(yīng)，硝酸足量，則Cu完全反應(yīng)，銅離子濃度相同，所以顏色不同與Cu²⁺濃度的差異引起的說法不正確，
故答案為：不正確；等質(zhì)量的銅與等體積的濃、稀硝酸反應(yīng)后，所得溶液中Cu²⁺的濃度相等．

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)的離子方程式書寫和定量計(jì)算應(yīng)用，主要是反應(yīng)現(xiàn)象等知識點(diǎn)的理解應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目較簡單．