Question

4．某同学采用如图装置进行实验，证明了铜与稀硝酸反应生成了NO．实验时，先向注射器内加入一定量的稀硝酸，排净注射器内的空气，迅速将带有铜丝的橡皮帽盖上，一段时间后，注射器内有无色气体产生．
（1）请写出铜与稀硝酸反应的化学方程式3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
（2）实验后，取下橡皮帽，看到的现象是有红棕气体产生
（3）若将上述稀硝酸换成浓硝酸，其生成的气体为NO₂．将此气体通入水中，发生反应的化学方程式为3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO
（4）将64g铜与一定量的浓硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO₂混合气体在标准状况下的体积为22.4L．参加反应的硝酸的物质的量是3mol．

Answer 1

分析 （1）铜和稀硝酸反应生成NO气体；
（2）取下橡皮帽，一氧化氮被氧化成二氧化氮，即看到红棕色气体产生；
（3）铜与浓硝酸反应生成二氧化氮气体，NO₂可与水反应生成硝酸和NO；
（4）64g Cu的物质的量为$\frac{64g}{64g/mol}$=1mol，NO和NO₂混合气体的物质的量为$\frac{22.4L}{22.4L/mol}$=1mol，令NO和NO₂的物质的量分别为xmol、ymol，则：$\left\{\begin{array}{l}{x+y=1}\\{3x+y=1×2}\end{array}\right.$，解得x=0.5 y=0.5，参加反应的硝酸的物质的量是1mol．

解答 解：（1）铜和稀硝酸反应生成NO气体，反应的化学方程式为3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，故答案为：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；（2）取下橡皮帽，一氧化氮被氧化成二氧化氮，即看到红棕色气体产生，故答案为：有红棕气体产生；
（3）铜与浓硝酸反应生成二氧化氮气体，NO₂可与水反应生成硝酸和NO，反应的方程式为：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，故答案为：NO₂；3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
（4）64g Cu的物质的量为$\frac{64g}{64g/mol}$=1mol，NO和NO₂混合气体的物质的量为$\frac{22.4L}{22.4L/mol}$=1mol，令NO和NO₂的物质的量分别为xmol、ymol，则：$\left\{\begin{array}{l}{x+y=1}\\{3x+y=1×2}\end{array}\right.$，解得x=0.5 y=0.5，参加反应的硝酸包含硝酸铜中的和氮的氧化物中的，所以其物质的量是2mol+1mol=3mol，故答案为：3．

点评 本题考查无机化合物知识，侧重于硝酸、氮氧化物的性质的考查，解答该类题目，检验加强基础知识的学习，掌握物质的性质、反应现象以及有关反应方程式的书写，题目难度不大．