Question

【題目】(1)在濃硝酸中放入銅片。

①開始反應的化學方程式為 _____________________________________。

②若銅有剩余，則反應將要結束時的反應的離子方程式是 _______________________。

③待反應停止后，再加入少量的25%的稀硫酸，這時銅片上又有氣泡產生，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，待充分反應后，溶液中Cu2＋的物質的量濃度為______________。

(3)將8g Fe置于40ml硝酸中微熱，生成氣體的顏色由深變淺，充分反應后得到標況下1.792L的氣體（假設只有NO和NO2兩種成分），此時剩余2.4g固體，①反應中被還原和未被還原的硝酸的物質的量之比為___________，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，銅可以繼續反應 0.3mol·L-1 2：5 3:1

【解析】

（1）①濃硝酸和銅反應生成硝酸銅、二氧化氮和水；

②濃硝酸和銅反應隨反應進行濃度變稀，銅和稀硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮和水；

③銅有剩余說明硝酸全部反應，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；

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

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

②濃硝酸和銅反應隨反應進行濃度變稀，銅和稀硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮和水，反應的離子方程式為：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，生成的硝酸銅提供硝酸根離子，加入的硫酸提供氫離子，銅可以繼續反應生成一氧化氮氣體。故答案為：硝酸銅提供硝酸根離子，稀硫酸提供氫離子，銅可以繼續反應；

（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，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，充分反應后得到標況下1.792L的氣體，此時剩余2.4g固體可知，反應中Fe過量，與硝酸反應生成硝酸亞鐵、二氧化氮、一氧化氮和水，反應中消耗n(Fe)==0.1mol，由鐵原子個數守恒可知n[Fe（NO3）2]= 0.1mol，未被還原的硝酸為0.2mol；由反應后得到標況下1.792L的氣體，可知一氧化氮和二氧化氮的物質的量為=0.08mol，由氮原子個數守恒，被還原的硝酸的物質的量為0.08 mol，被還原和未被還原的硝酸的物質的量之比為0.08 mol：0.2mol=2:5；設混合氣體則NO為xmol，NO2為（0.08-x）mol，由得失電子數目守恒可得：3x+（0.08-x）=0.2，解得x=0.06mol。相同條件下，氣體的物質的量之比等于體積之比，則NO、NO2體積比為3：1，答：2:5；3：1。