Question

15．如圖是用濃硝酸、稀硝酸、銅片、水等試劑探究濃、稀硝酸的強(qiáng)氧化性并觀察還原產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)裝置．
Ⅰ．濃硝酸的強(qiáng)氧化性實(shí)驗(yàn)
將銅片置于具支試管b的底部，在分液漏斗中加入約5mL 濃硝酸，往具支試管b中放入2mL濃硝酸，用排水法收集產(chǎn)生的氣體．
（1）寫(xiě)出具支試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O．
（2）b中產(chǎn)生紅棕色氣體．
Ⅱ．稀硝酸的強(qiáng)氧化性實(shí)驗(yàn)
（3）若將上述實(shí)驗(yàn)中的濃硝酸換成稀硝酸，可證明稀硝酸也具有強(qiáng)氧化性．
寫(xiě)出稀硝酸與銅反應(yīng)的離子方程式為：3Cu+8H⁺+NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O
能證明稀硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生NO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是C
A．c中收集到無(wú)色氣體
B．c中收集到的無(wú)色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色
C．b中產(chǎn)生的無(wú)色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色
（4）若將12.8gCu與500ml某濃度的硝酸反應(yīng)，當(dāng)銅完全反應(yīng)時(shí)，收集到2.24L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體，忽略溶液體積變化，則所消耗的硝酸的物質(zhì)的量濃度為1mol•L^-1．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）銅與濃硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硝酸銅和二氧化氮和水；
（2）已經(jīng)二氧化氮的顏色解答；
Ⅱ．（3）稀硝酸與銅反應(yīng)生成硝酸銅和一氧化氮和水；依據(jù)一氧化氮為無(wú)色，二氧化氮為紅棕色，一氧化氮容易被氧化氧化生成二氧化氮，據(jù)此判斷解答；
（4）銅與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和二氧化氮，與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和一氧化氮，依據(jù)氮元素個(gè)數(shù)守恒計(jì)算消耗硝酸的物質(zhì)的量濃度．

解答 解：Ⅰ．（1）銅與濃硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硝酸銅和二氧化氮和水，化學(xué)方程式：Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
故答案為：Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
（2）銅與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮，二氧化氮為紅棕色氣體；
故答案為：紅棕；
Ⅱ．（3）稀硝酸與銅反應(yīng)生成硝酸銅和一氧化氮和水，化學(xué)方程式：3Cu+8H⁺+NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；若b生成的氣體為紅棕色，說(shuō)明氣體為二氧化氮，若b生成的氣體為無(wú)色，接觸空氣后變?yōu)榧t棕色，說(shuō)明生成氣體為一氧化氮，故選C；
故答案為：3Cu+8H⁺+NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；C；
（4）12.8gCu物質(zhì)的量為$\frac{12.8g}{64g/mol}$=0.2mol，與硝酸反應(yīng)生成0.2mol硝酸銅，收集到2.24L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體，物質(zhì)的量為0.1mol，依據(jù)氮原子個(gè)數(shù)守恒，消耗硝酸0.1mol，所以共硝酸硝酸的物質(zhì)的量為0.2mol×2+0.1mol=0.5mol，消耗硝酸的物質(zhì)的量濃度c=$\frac{0.5mol}{0.5L}$=1ml/L；
故答案為：1 mol•L^-1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了硝酸的性質(zhì)，明確硝酸氧化性與濃度之間的關(guān)系是解題關(guān)鍵，注意解有關(guān)硝酸反應(yīng)的計(jì)算題時(shí)，對(duì)氮原子守恒的應(yīng)用，題目難度不大．