Question

8．在浓硝酸中放入铜片：
（1）开始反应的化学方程式为Cu+4HNO₃（浓）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，实验现象为铜片逐渐变小，表面有气泡生成，溶液颜色变成蓝绿色，并有红棕色气体产生．
（2）若铜有剩余，则反应将要结束时的反应方程式为3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（3）待反应停止后，再加入少量25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是稀硫酸中氢离子和硝酸铜中硝酸根离子又构成硝酸，和铜继续反应．
（4）若将12.8g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜消耗完时，共产生5.6L（标准状况）气体．则所消耗的HNO₃的物质的量为0.65mol，其中显氧化性的硝酸的物质的量为0.25mol．

Answer 1

分析 （1）Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮和硝酸铜溶液；
（2）浓硝酸随反应的进行变为稀硝酸，则反应快结束时铜和稀硝酸反应生成NO；
（3）硝酸盐在酸性条件下具有硝酸的氧化性，则能继续与铜反应；
（4）铜和硝酸反应生成硝酸铜与氮的氧化物（NO或NO₂或NO、NO₂的混合物），反应中硝酸其氧化剂、酸性作用，起氧化剂作用的硝酸生成氮的氧化物，起酸性作用的硝酸生成Cu（NO₃）₂，显氧化性的硝酸的物质的量和产生气体的物质的量相等，根据氮原子守恒：2n[Cu（NO₃）₂]+n（NO、NO₂），据此计算消耗硝酸的物质的量．

解答 解：（1）因反应开始硝酸的浓度大，反应剧烈，反应生成硝酸铜溶液、二氧化氮和水，其反应方程式为Cu+4HNO₃（浓）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，现象为：铜片逐渐变小，表面有气泡生成，溶液颜色变成蓝绿色，并有红棕色气体产生．
故答案为：Cu+4HNO₃（浓）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；铜片逐渐变小，表面有气泡生成，溶液颜色变成蓝绿色，并有红棕色气体产生；
（2）浓硝酸随反应的进行变为稀硝酸，则反应快结束时铜和稀硝酸反应生成NO，其离子反应为3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（3）硝酸盐在酸性条件下具有硝酸的氧化性，则能与铜与氢离子、硝酸根离子继续反应生成NO，
故答案为：稀硫酸中氢离子和硝酸铜中硝酸根离子又构成硝酸，和铜继续反应；
（4）12.8gCu的物质的量=$\frac{12.8g}{64g/mol}$=0.2mol，气体的物质的量=$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol，根据氮原子守恒，n（HNO₃）=2n[Cu（NO₃）₂]+n（NO、NO₂）=2×0.2mol+0.25mol=0.65mol；其中显氧化性的硝酸的物质的量和产生气体的物质的量相等，即0.25mol，
故答案为：0.65 mol；0.25 mol．

点评 本题考查硝酸的性质和硝酸盐在酸性条件下的性质，明确铜与浓、稀硝酸反应的化学反应即可解答，题目难度不大．