Question

【题目】(1)在浓硝酸中放入铜片。

①开始反应的化学方程式为 _____________________________________。

②若铜有剩余，则反应将要结束时的反应的离子方程式是 _______________________。

③待反应停止后，再加入少量的25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是 ____________。

(2)在100mL混合酸中，c(HNO3) = 0.4mol·L-1 ，c(H2SO4) = 0.2mol·L-1，向其中加入2.56g铜粉，微热，待充分反应后，溶液中Cu2＋的物质的量浓度为______________。

(3)将8g Fe置于40ml硝酸中微热，生成气体的颜色由深变浅，充分反应后得到标况下1.792L的气体（假设只有NO和NO2两种成分），此时剩余2.4g固体，①反应中被还原和未被还原的硝酸的物质的量之比为___________，②NO和NO2体积之比为___________。

Answer 1

【答案】Cu＋4HNO3===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8H＋＋2NO3-===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 硝酸铜提供硝酸根离子，稀硫酸提供氢离子，铜可以继续反应 0.3mol·L-1 2：5 3:1

【解析】

（1）①浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水；

②浓硝酸和铜反应随反应进行浓度变稀，铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水；

③铜有剩余说明硝酸全部反应，加入硫酸提供氢离子在溶液中和硝酸根离子形成稀硝酸；

（2）由题意可知，Cu、NO3-过量， H+完全反应；

（3）由题意可知铁过量，反应生成硝酸亚铁、二氧化氮、一氧化氮和水，依据原子个数和得失电子数目守恒计算可得。

（1）①浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应的化学方程式为：Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，故答案为：Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；

②浓硝酸和铜反应随反应进行浓度变稀，铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，反应的离子方程式为：3Cu＋8H＋＋2NO3-=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故答案为：3Cu＋8H＋＋2NO3-=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；

③铜有剩余说明硝酸全部反应，生成的硝酸铜提供硝酸根离子，加入的硫酸提供氢离子，铜可以继续反应生成一氧化氮气体。故答案为：硝酸铜提供硝酸根离子，稀硫酸提供氢离子，铜可以继续反应；

（2）由题意可知，n（HNO3）=0.1L×0.4mol/L=0.04mol，n（H2SO4）=0.1L×0.2moL/L=0.02moL，n（H+）=0.04moL+2×0.02moL=0.08mol，n（Cu）= =0.04mol，由离子方程式可知，Cu、NO3-过量， H+完全反应，则生成的n（Cu2+）===0.03mol，所以，c（Cu2+）=0.3mol/L。故答案为：0.3mol/L；

（3）由题意将8g Fe置于40ml硝酸中微热，生成气体的颜色由深变浅，充分反应后得到标况下1.792L的气体，此时剩余2.4g固体可知，反应中Fe过量，与硝酸反应生成硝酸亚铁、二氧化氮、一氧化氮和水，反应中消耗n(Fe)==0.1mol，由铁原子个数守恒可知n[Fe（NO3）2]= 0.1mol，未被还原的硝酸为0.2mol；由反应后得到标况下1.792L的气体，可知一氧化氮和二氧化氮的物质的量为=0.08mol，由氮原子个数守恒，被还原的硝酸的物质的量为0.08 mol，被还原和未被还原的硝酸的物质的量之比为0.08 mol：0.2mol=2:5；设混合气体则NO为xmol，NO2为（0.08-x）mol，由得失电子数目守恒可得：3x+（0.08-x）=0.2，解得x=0.06mol。相同条件下，气体的物质的量之比等于体积之比，则NO、NO2体积比为3：1，答：2:5；3：1。