Question

9．銅既能與稀硝酸反應(yīng)，也能與濃硝酸反應(yīng)，當銅與一定濃度硝酸反應(yīng)時，可將方程式表示為：Cu+HNO₃→Cu（NO₃）₂+NO↑+NO₂↑+H₂O （方程式未配平）
（1）0.4molCu被硝酸完全溶解后，硝酸得到的電子數(shù)是0.8N_A，如果得到的NO和NO₂物質(zhì)的量相同，則參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量是1.2mol．
（2）0.3molCu被另一濃度的硝酸完全溶解后，如果此時產(chǎn)生的NO和NO₂氣體總體積在標準狀況下為8.96L，則被還原的硝酸的物質(zhì)的量是0.4 mol，參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量是1mol，產(chǎn)生的混合氣體中NO和NO₂體積比為1：3．

Answer 1

分析 （1）銅失去2個電子形成Cu²⁺，失去的電子物質(zhì)的量是銅的2倍，據(jù)此計算；根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計算NO、NO₂的物質(zhì)的量，根據(jù)銅元素守恒計算硝酸銅的物質(zhì)的量，根據(jù)氮元素守恒可知參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量n（HNO₃）=2n[Cu（NO₃）₂]+n（NO₂）+n（NO）；
（2）被還原的硝酸生成氮的氧化物氣體，根據(jù)N原子守恒計算；反應(yīng)中硝酸起酸性及氧化劑作用，起酸性作用的硝酸生成硝酸銅，起氧化劑作用的硝酸生成氣體，根據(jù)N原子守恒計算．

解答 解：（1）銅失去2個電子形成Cu²⁺，失去的電子物質(zhì)的量是銅的2倍，0.4molCu被硝酸完全溶解后，
Cu失去的電子數(shù)是0.4mol×2×N_Amol^-1=0.8N_A；
根據(jù)銅元素守恒，n[Cu（NO₃）₂]=n（Cu）=0.4mol，令NO、NO₂的物質(zhì)的量為ymol，
根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒有3y+y=0.4×2，解得y=0.2，根據(jù)氮元素守恒可知，參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量
n（HNO₃）=2n[Cu（NO₃）₂]+n（NO₂）+n（NO）=0.4mol×2+0.2mol+0.2mol=1.2mol；
故答案為：0.8N_A；1.2；
（2）8.96L（標準狀況）的氣體的物質(zhì)的量=$\frac{8.96L}{22.4L/mol}$=0.4mol，被還原的硝酸生成氮的氧化物氣體，N原子守恒可知被還原的硝酸為0.4mol；
反應(yīng)中硝酸起酸性及氧化劑作用，起酸性作用的硝酸生成硝酸銅，起氧化劑作用的硝酸生成氣體，根據(jù)N原子守恒，參加反應(yīng)硝酸的物質(zhì)的量=n（氣體）+2n[Cu（NO₃）₂]=0.4mol+2×0.3mol=1mol，
設(shè)生成NOxmol，NO₂ymol，則$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.4}\\{0.3×2=3x+y}\end{array}\right.$，x=0.1，y=0.3，NO和NO₂體積比為1：3，
故答案為：0.4；1mol；1：3；

點評 本題考查氧化還原反應(yīng)的計算，為高頻考點，把握反應(yīng)中元素的化合價變化及電子守恒、原子守恒為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計算能力的綜合考查，題目難度不大．