Question

【題目】銅既能與稀硝酸反應，也能與濃硝酸反應，當銅與一定濃度硝酸反應時，可將方程式表示為：Cu+HNO3→Cu（NO3）2+NO↑+NO2↑+H2O （方程式未配平，不考慮 2NO2N2O4）．
（1）硝酸在該反應中體現的性質有 ．
（2）如果參加反應的Cu和HNO3的物質的量之比是3：10，寫出并配平該反應的離子方程式 ．
（3）0.004molCu被硝酸完全溶解后，Cu失去的電子數是 ， 如果得到的NO和NO2物質的量相同，則參加反應的硝酸的物質的量是 ， 在標準狀況下若將收集NO和NO2的集氣瓶倒立于水中，通入一定量的氧氣充分反應后發現無氣體剩余，則通入O2的體積為mL；所得溶液（假設溶質不擴散）的物質的量濃度是 ．

Answer 1

【答案】
（1）氧化性、酸性
（2）3Cu+10H++4NO3﹣=3Cu2++NO↑+3NO2↑+5H2O
（3）0.008NA；0.012mol；44.8mL； mol/L（或0.0446 mol?L﹣1）
【解析】解：（1.）反應中氮元素化合價由+5價降低為+2、+4價，體現硝酸氧化性，同時生成硝酸鹽，硝酸體現酸性．所以答案是：氧化性、酸性；
（2.）令銅為3mol，則HNO3為10mol，根據銅元素守恒可知，生成硝酸銅3mol，所以氧化劑作用的硝酸為10mol﹣6mol=4mol，令生成NO為xmol，則生成NO2為（4﹣x）mol，根據電子轉移守恒可知，3x+（4﹣x）×1=3×2，解得x=1，即生成NO為1mol，則生成NO2為3mol，反應離子方程式為3Cu+10H++4NO3﹣=3Cu2++NO↑+3NO2↑+5H2O．所以答案是：3Cu+10H++4NO3﹣=3Cu2++NO↑+3NO2↑+5H2O；
（3.）銅失去2個電子形成Cu2+ ， 失去的電子物質的量是銅的2倍，0.004molCu被硝酸完全溶解后，Cu失去的電子數是0.004mol×2×NAmol﹣1=0.008NA；根據銅元素守恒，n[Cu（NO3）2]=n（Cu）=0.004mol，令NO、NO2的物質的量為ymol，根據電子轉移守恒有3y+y=0.004×2，解得y=0.002，根據氮元素守恒可知，參加反應的硝酸的物質的量：n（HNO3）=2n[Cu（NO3）2]+n（NO2）+n（NO）=0.004mol×2+0.002mol+0.002mol=0.012mol；根據方程式4NO2+O2+2H2O=4HNO3、4NO+3O2+2H2O=4HNO3可知，需要通入O2的物質的量為：0.002mol× +0.002mol× =0.002mol，生成硝酸的物質的量為0.002mol+0.002mol=0.004mol，所以需要氧氣的體積為0.002mol×22.4L/mol=0.0448L=44.8ml；溶液體積等于一氧化氮與二氧化氮的體積之和，所以溶液的體積為0.004mol×22.4L/mol=0.004×22.4L，所得溶液的物質的量濃度是 = mol/L．所以答案是：0.008NA；0.012mol；44.8mL； mol/L（或0.0446 molL﹣1）．