Question

18．在一定量的浓硝酸中放入铜片，请根据下列要求回答问题：
（1）若反应后铜有剩余，则反应将要结束时的化学方程式为3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，那反应刚开始时的化学方程式为Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O．
（2）待反应停止后，再加入2.5%的稀硫酸，这时铜片上又有气体产生，其原因是3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O（用离子方程式表示）．
（3）若将25.6g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜消耗完时，在标况下共产生气体11.2L，则消耗硝酸的物质的量是1.3mol．

Answer 1

分析 （1）铜有剩余，铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和NO；铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，二氧化氮是红棕色气体，铁盐溶液呈黄色；
（2）酸性条件下，硝酸根离子具有强氧化性，又继续和铜反应；
（3）反应生成Cu（NO₃）₂和NO_x，根据N原子守恒计算反应消耗的硝酸的物质的量．

解答 解：（1）铜有剩余，随着反应的进行，硝酸浓度逐渐减小，当变为稀硝酸时，铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和NO，反应方程式为3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；刚开始时铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应方程式为Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
故答案为：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
（2）铜有剩余，随着反应的进行，硝酸浓度逐渐减小，当变为稀硝酸时，铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和NO，反应离子方程式为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（3）Cu的物质的量为$\frac{25.6g}{64g/mol}$=0.4mol，则反应生成Cu（NO₃）₂为0.4mol，反应生成的NO_x为n=$\frac{V}{{V}_{m}}$=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，
由N原子守恒可知n（HNO₃）=2×0.4mol+0.5mol=1.3mol；
故答案为：1.3mol．

点评 题考查了硝酸性质的分析应用，离子方程式的书写和计算应用，硝酸的浓度不同导致其氧化性不同，和铜反应时其产物不同，酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性，题目难度不大．