Question

1．在濃硝酸中放入銅片：
（1）開(kāi)始反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O．
（2）若銅有剩余，則反應(yīng)將要結(jié)束時(shí)的反應(yīng)化學(xué)方程式是3Cu+8HNO₃（稀）═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O．
（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，其原因是H₂SO₄提供H⁺，NO₃^-繼續(xù)與Cu發(fā)生反應(yīng)．
（4）若將12.8g銅跟一定量的濃硝酸反應(yīng)，銅消耗完時(shí)，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0.65 mol，所得氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為41.2．

Answer 1

分析 （1）銅與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮和水、硝酸銅；
（2）隨著反應(yīng)進(jìn)行，硝酸濃度降低變?yōu)橄∠跛幔�稀硝酸與銅反應(yīng)生成硝酸銅和一氧化氮、水；
（3）硝酸根離子在酸性環(huán)境下具有強(qiáng)的氧化性，能夠繼續(xù)氧化銅；
（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）銅與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮和水、硝酸銅，化學(xué)方程式：Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
故答案為：Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
（2）隨著反應(yīng)進(jìn)行，硝酸濃度降低變?yōu)橄∠跛�，稀硝酸與銅反應(yīng)生成硝酸銅和一氧化氮、水，方程式：3Cu+8HNO₃（�。┄T3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
故答案為：3Cu+8HNO₃（�。┄T3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
（3）硝酸根離子在酸性環(huán)境下具有強(qiáng)的氧化性，能夠繼續(xù)氧化銅，
故答案為：H₂SO₄提供H⁺，NO₃^-繼續(xù)與Cu發(fā)生反應(yīng)；
（4）12.8gCu的物質(zhì)的量=$\frac{12.8g}{64g/mol}$=0.2mol，氣體的物質(zhì)的量=$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=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=$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol；
依據(jù)得失電子相等得：$\frac{12.8g}{64g/mol}$×2=x+3y，
解得：x=0.175mol，y=0.075mol，
氣體的平均摩爾質(zhì)量=$\frac{0.175mol×46g/mol+0.075mol×30g/mol}{0.25mol}$=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．