Question

1．已知铜在常温下能被稀HNO₃溶解，反应为：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
（1）请将上述反应改写成离子方程式3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（2）HNO₃没有全部参加氧化还原反应，被还原的HNO₃占总HNO₃的25%，若反应中生成1molNO，则反应中转移3N_A个e-，消耗Cu96g．
（3）把6molCu粉投入含8molHNO₃和2molH₂SO₄的稀溶液中，则标准状况下放出的气体的物质的量为3mol．

Answer 1

分析 （1）3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O中，铜、一氧化氮、水在离子反应中保留化学式；
（2）根据方程可知，参加反应的8mol硝酸中，被还原的硝酸的物质的量为2mol，根据化合价变化判断转移电子数；根据方程式计算铜的质量；
（3）先计算氢离子的物质的量，再根据溶液中发生3Cu+8H⁺+2NO₃^?=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，判断过量，将不足的代入离子反应方程式来计算．

解答 解：（1）铜、一氧化氮、水在离子反应中保留化学式，硝酸在水中电离出氢离子和硝酸根离子，其离子方程式为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）在氧化还原反应中，化合价降低的是氧化剂，发生的是还原反应，根据方程可知，参加反应的8mol硝酸中，被还原的硝酸的物质的量为2mol，所以被还原的HNO₃占总HNO₃的25%；由HNO₃生成NO，氮元素的化合价从+5价降低到+2价，转移3个电子，所以生成1molNO转移3mol，即3N_A个电子；根据反应方程式可知生成1molNO，消耗1.5mol铜，所以铜的质量为m=nM=1.5mol×64g/mol=96g，
故答案为：25；3N_A；96；
（3）n（Cu）=6mol，n（NO₃^-）=8mol，n（H⁺）=8mol+2×2mol=12mol，
由3Cu+8H⁺+2NO₃^?=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O可知，
6molCu反应需要消耗4molNO₃^?，消耗16molH⁺，显然H⁺不足，
设放出的气体的物质的量为x，则
3Cu+8H⁺+2NO₃^?=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O
     8              2
     12mol          x
$\frac{8}{2}=\frac{12mol}{x}$，解得x=3mol，
故答案为：3．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握离子的物质的量及判断过量、反应中元素的化合价变化是解答本题的关键，并学会利用离子反应来分析解答问题，侧重分析与计算能力的考查，题目难度不大．