题目内容

铜既能与稀硝酸反应,也能与浓硝酸反应,当铜与一定浓度硝酸反应时,可将方程式表示为:Cu+HNO3→Cu(NO3)2+NO↑+NO2↑+H2O (方程式未配平)
(1)硝酸在该反应中表现出的性质是
 
.
(2)0.4molCu被硝酸完全溶解后,硝酸得到的电子数是
 
,如果得到的NO和NO2物质的量相同,则参加反应的硝酸的物质的量是
 
mol.
(3)0.3molCu被另一浓度的硝酸完全溶解后,如果此时产生的NO和NO2气体总体积在标准状况下为8.96L,则被还原的硝酸的物质的量是
 
mol,参加反应的硝酸的物质的量是
 
mol,产生的混合气体中NO和NO2体积比为
 
.
考点:氧化还原反应的计算
专题:
分析:(1)生成硝酸铜体现酸性,生成NO时N元素的化合价降低;
(2)Cu失去电子与硝酸得到电子相等;利用电子守恒来计算作氧化剂的硝酸的物质的量,作酸性和作氧化剂的物质的量之和为参加反应的硝酸的物质的量;
(3)被还原的硝酸生成氮的氧化物气体,根据N原子守恒计算;反应中硝酸起酸性及氧化剂作用,起酸性作用的硝酸生成硝酸铜,起氧化剂作用的硝酸生成气体,根据N原子守恒及电子守恒计算.
解答: 解:(1)在该反应中硝酸反应生成硝酸盐,且硝酸中N元素的化合价降低,则作氧化剂,故答案为:酸性和氧化性;
(2)该反应中Cu元素由0价升高到+2价,则失去的电子为0.4mol×(2-0)×NAmol-1=0.8NA个,即硝酸得到电子数为0.8NA;
设NO的物质的量为n,得到的NO和NO2物质的量相同,
由电子守恒可知,0.4mol×2=n×(5-2)+n×(5-4),
解得n=0.2mol,
则N原子守恒可知作氧化剂的硝酸为0.2mol+0.2mol=0.4mol,
由Cu(NO3)2可知,作酸性的硝酸为0.4mol×2=0.8mol,
则参加反应的硝酸的物质的量是0.4ol+0.8mol=1.2mol,
故答案为:0.8NA;1.2mol;
(3)8.96L(标准状况)的气体的物质的量=
8.96L
22.4L/mol
=0.4mol,被还原的硝酸生成氮的氧化物气体,N原子守恒可知被还原的硝酸为0.4mol;
反应中硝酸起酸性及氧化剂作用,起酸性作用的硝酸生成硝酸铜,起氧化剂作用的硝酸生成气体,根据N原子守恒,参加反应硝酸的物质的量=n(气体)+2n[Cu(NO3)2]=0.4mol+2×0.3mol=1mol,设NO的物质的量为x,NO2的物质的量为y,则
x+y=0.4
0.3×2=x×(5-2)+y×(5-4)
,解得x:y=1:3,即二者体积比为1:3,
故答案为:0.4;1;1:3.
点评:本题考查氧化还原反应的计算,为高频考点,把握反应中元素的化合价变化及电子守恒、原子守恒为解答的关键,侧重分析与计算能力的综合考查,题目难度不大.
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