Question

【题目】铜既能与稀硝酸反应，也能与浓硝酸反应，当铜与一定浓度硝酸反应时，可将方程式表示为：Cu+HNO3→Cu（NO3）2+NO↑+NO2↑+H2O （方程式未配平，不考虑 2NO2N2O4）．
（1）硝酸在该反应中体现的性质有 ．
（2）如果参加反应的Cu和HNO3的物质的量之比是3：10，写出并配平该反应的离子方程式 ．
（3）0.004molCu被硝酸完全溶解后，Cu失去的电子数是 ， 如果得到的NO和NO2物质的量相同，则参加反应的硝酸的物质的量是 ， 在标准状况下若将收集NO和NO2的集气瓶倒立于水中，通入一定量的氧气充分反应后发现无气体剩余，则通入O2的体积为mL；所得溶液（假设溶质不扩散）的物质的量浓度是 ．

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.）反应中氮元素化合价由+5价降低为+2、+4价，体现硝酸氧化性，同时生成硝酸盐，硝酸体现酸性．所以答案是：氧化性、酸性；
（2.）令铜为3mol，则HNO3为10mol，根据铜元素守恒可知，生成硝酸铜3mol，所以氧化剂作用的硝酸为10mol﹣6mol=4mol，令生成NO为xmol，则生成NO2为（4﹣x）mol，根据电子转移守恒可知，3x+（4﹣x）×1=3×2，解得x=1，即生成NO为1mol，则生成NO2为3mol，反应离子方程式为3Cu+10H++4NO3﹣=3Cu2++NO↑+3NO2↑+5H2O．所以答案是：3Cu+10H++4NO3﹣=3Cu2++NO↑+3NO2↑+5H2O；
（3.）铜失去2个电子形成Cu2+ ， 失去的电子物质的量是铜的2倍，0.004molCu被硝酸完全溶解后，Cu失去的电子数是0.004mol×2×NAmol﹣1=0.008NA；根据铜元素守恒，n[Cu（NO3）2]=n（Cu）=0.004mol，令NO、NO2的物质的量为ymol，根据电子转移守恒有3y+y=0.004×2，解得y=0.002，根据氮元素守恒可知，参加反应的硝酸的物质的量：n（HNO3）=2n[Cu（NO3）2]+n（NO2）+n（NO）=0.004mol×2+0.002mol+0.002mol=0.012mol；根据方程式4NO2+O2+2H2O=4HNO3、4NO+3O2+2H2O=4HNO3可知，需要通入O2的物质的量为：0.002mol× +0.002mol× =0.002mol，生成硝酸的物质的量为0.002mol+0.002mol=0.004mol，所以需要氧气的体积为0.002mol×22.4L/mol=0.0448L=44.8ml；溶液体积等于一氧化氮与二氧化氮的体积之和，所以溶液的体积为0.004mol×22.4L/mol=0.004×22.4L，所得溶液的物质的量浓度是 = mol/L．所以答案是：0.008NA；0.012mol；44.8mL； mol/L（或0.0446 molL﹣1）．