Question

5．（1）在濃硝酸中放入銅片．
①開(kāi)始反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O．
②若銅有剩余，則反應(yīng)將要結(jié)束時(shí)的反應(yīng)的離子方程式是3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
③待反應(yīng)停止后，再加入少量的25%的稀硫酸，這時(shí)銅片上又有氣泡產(chǎn)生，其原因是加入稀硫酸后，氫離子與原溶液中硝酸根離子構(gòu)成強(qiáng)氧化性酸，又能與過(guò)量的銅反應(yīng)．
（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銅粉，微熱，待充分反應(yīng)后，溶液中Cu²⁺的物質(zhì)的量濃度為0.3mol•L^-1．
（3）14g銅銀合金與過(guò)量的某濃度的硝酸溶液反應(yīng)，待放出的氣體與1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）氧氣混合通入水中，恰好全部被水吸收，則合金中銅的質(zhì)量是3.2g．

Answer 1

分析 （1）①銅和濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，二氧化氮是紅棕色氣體，鐵鹽溶液呈黃色；
②銅有剩余，銅和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和NO；
③酸性條件下，硝酸根離子具有強(qiáng)氧化性，又繼續(xù)和銅反應(yīng)；
（2）n（HNO₃）=0.25L×0.2mol/L=0.05mol，n（H₂SO₄）=0.25L×0.1moL/L=0.025moL，n（H⁺）=0.05moL+2×0.025moL=0.1mol，n（Cu）=$\frac{1.92g}{64g/mol}$=0.03mol，根據(jù)反應(yīng)：3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO+4H₂O計(jì)算；
（3）銅、銀與硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、硝酸銀與氮的氧化物，氮的氧化物與氧氣、水反應(yīng)生成硝酸，縱觀整個(gè)過(guò)程，金屬提供的電子等于氧氣獲得的電子，根據(jù)二者質(zhì)量與電子轉(zhuǎn)移列方程計(jì)算．

解答 解：（1）①銅和濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，反應(yīng)方程式為Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，二氧化氮是紅棕色氣體，鐵鹽溶液呈黃色，所以看到的現(xiàn)象是：溶液逐漸變黃色，有紅棕色氣體逸出，
故答案為：Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
②銅有剩余，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸濃度逐漸減小，當(dāng)變?yōu)橄∠跛釙r(shí)，銅和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和NO，反應(yīng)離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
③加入稀硫酸后，氫離子原溶液中硝酸根離子構(gòu)成強(qiáng)氧化性酸，又能與過(guò)量的銅反應(yīng)，發(fā)生的反應(yīng)為3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
故答案為：加入稀硫酸后，氫離子與原溶液中硝酸根離子構(gòu)成強(qiáng)氧化性酸，又能與過(guò)量的銅反應(yīng)．
（2）在某100mL混酸中，硝酸的物質(zhì)的量n（HNO₃）=0.1L×0.4mol/L=0.04mol，硫酸的物質(zhì)的量n（H₂SO₄）=0.1L×2×0.2moL/L=0.04moL，
所以氫離子的物質(zhì)的量n（H⁺）=0.04moL+2×0.04moL=0.08mol，
銅粉的物質(zhì)的量=$\frac{2.56g}{64g/mol}$=0.04mol，依據(jù)方程式：
   3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO+4H₂O
    3    2    8
0.04mol 0.04mol 0.08mol
可知?dú)潆x子不足，故根據(jù)H⁺計(jì)算，由方程式可知n（Cu²⁺）=$\frac{3}{8}$×0.08mol=0.03mol，
所以C（Cu²⁺）=$\frac{0.03mol}{0.1L}$=0.3mol/L，
故答案為：0.3mol•L^-1；
（3）銅、銀與硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、硝酸銀與氮的氧化物，氮的氧化物與氧氣、水反應(yīng)生成硝酸，縱觀整個(gè)過(guò)程，金屬提供的電子等于氧氣獲得的電子，
n（O₂）=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，
設(shè)Cu、Ag的物質(zhì)的量分別為x、y，則：
根據(jù)質(zhì)量列方程：x×64g/mol+y×108g/mol=14g
根據(jù)電子守恒列方程：2x+1×y=0.05mol×4
解得：x=0.05mol；y=0.1mol
m（Cu）=0.05mol×64g/mol=3.2g；
故答案為：3.2g．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了硝酸性質(zhì)的分析應(yīng)用，離子方程式的書(shū)寫(xiě)和計(jì)算應(yīng)用，硝酸的濃度不同導(dǎo)致其氧化性不同，和銅反應(yīng)時(shí)其產(chǎn)物不同，酸性條件下硝酸根離子具有強(qiáng)氧化性，題目難度不大．