Question

8．在濃硝酸中放入銅片：
（1）開始反應的化學方程式為Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，實驗現象為銅片逐漸變小，表面有氣泡生成，溶液顏色變成藍綠色，并有紅棕色氣體產生．
（2）若銅有剩余，則反應將要結束時的反應方程式為3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（3）待反應停止后，再加入少量25%的稀硫酸，這時銅片上又有氣泡產生，其原因是稀硫酸中氫離子和硝酸銅中硝酸根離子又構成硝酸，和銅繼續(xù)反應．
（4）若將12.8g銅跟一定量的濃硝酸反應，銅消耗完時，共產生5.6L（標準狀況）氣體．則所消耗的HNO₃的物質的量為0.65mol，其中顯氧化性的硝酸的物質的量為0.25mol．

Answer 1

分析 （1）Cu與濃硝酸反應生成二氧化氮和硝酸銅溶液；
（2）濃硝酸隨反應的進行變?yōu)橄∠跛幔瑒t反應快結束時銅和稀硝酸反應生成NO；
（3）硝酸鹽在酸性條件下具有硝酸的氧化性，則能繼續(xù)與銅反應；
（4）銅和硝酸反應生成硝酸銅與氮的氧化物（NO或NO₂或NO、NO₂的混合物），反應中硝酸其氧化劑、酸性作用，起氧化劑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，顯氧化性的硝酸的物質的量和產生氣體的物質的量相等，根據氮原子守恒：2n[Cu（NO₃）₂]+n（NO、NO₂），據此計算消耗硝酸的物質的量．

解答 解：（1）因反應開始硝酸的濃度大，反應劇烈，反應生成硝酸銅溶液、二氧化氮和水，其反應方程式為Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，現象為：銅片逐漸變小，表面有氣泡生成，溶液顏色變成藍綠色，并有紅棕色氣體產生．
故答案為：Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；銅片逐漸變小，表面有氣泡生成，溶液顏色變成藍綠色，并有紅棕色氣體產生；
（2）濃硝酸隨反應的進行變?yōu)橄∠跛�，則反應快結束時銅和稀硝酸反應生成NO，其離子反應為3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（3）硝酸鹽在酸性條件下具有硝酸的氧化性，則能與銅與氫離子、硝酸根離子繼續(xù)反應生成NO，
故答案為：稀硫酸中氫離子和硝酸銅中硝酸根離子又構成硝酸，和銅繼續(xù)反應；
（4）12.8gCu的物質的量=$\frac{12.8g}{64g/mol}$=0.2mol，氣體的物質的量=$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol，根據氮原子守恒，n（HNO₃）=2n[Cu（NO₃）₂]+n（NO、NO₂）=2×0.2mol+0.25mol=0.65mol；其中顯氧化性的硝酸的物質的量和產生氣體的物質的量相等，即0.25mol，
故答案為：0.65 mol；0.25 mol．

點評 本題考查硝酸的性質和硝酸鹽在酸性條件下的性質，明確銅與濃、稀硝酸反應的化學反應即可解答，題目難度不大．