銅既能與稀硝酸反應(yīng),也能與濃硝酸反應(yīng),當(dāng)銅與一定濃度硝酸反應(yīng)時,可將方程式表示為:Cu+HNO3→Cu(NO32+NO↑+NO2↑+H2O (方程式未配平,不考慮2NO2? N2O4).
(1)硝酸在該反應(yīng)中的作用是
氧化劑、酸性
氧化劑、酸性

(2)0.004molCu被硝酸完全溶解后,Cu失去的電子數(shù)是
0.008NA
0.008NA
,如果得到的NO和NO2物質(zhì)的量相同,則參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量是
0.012mol
0.012mol
,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下若將收集NO和NO2的集氣瓶倒立于水中,通入一定量的氧氣充分反應(yīng)后發(fā)現(xiàn)無氣體剩余,則通入O2的體積為
44.8mL
44.8mL
;所得溶液(假設(shè)溶質(zhì)不擴散)的物質(zhì)的量濃度是
1
22.4
mol/L
1
22.4
mol/L

(3)如果參加反應(yīng)的Cu和HNO3的物質(zhì)的量之比是3:10,寫出并配平該反應(yīng)的離子方程式
3Cu+10H++4NO3-=3Cu2++NO↑+3NO2↑+5H2O
3Cu+10H++4NO3-=3Cu2++NO↑+3NO2↑+5H2O

(4)如果沒有對該反應(yīng)中的某些物質(zhì)的比例作限定,則方程式可能的配平系數(shù)有許多組.原因是
該反應(yīng)含有兩個氧化還原反應(yīng),兩者的比例和氧化劑的用量都可以發(fā)生變化
該反應(yīng)含有兩個氧化還原反應(yīng),兩者的比例和氧化劑的用量都可以發(fā)生變化
分析:(1)反應(yīng)中氮元素化合價由+5價降低為+2、+4價,體現(xiàn)硝酸氧化性,同時生成硝酸鹽,硝酸體現(xiàn)酸性.
(2)銅失去2個電子形成Cu2+,失去的電子物質(zhì)的量是銅的2倍,據(jù)此計算.
根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計算NO、NO2的物質(zhì)的量,根據(jù)銅元素守恒計算硝酸銅的物質(zhì)的量,根據(jù)氮元素守恒可知參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量n(HNO3)=2n[Cu(NO32]+n(NO2)+n(NO).
根據(jù)方程式4NO2+O2+2H2O=4HNO3、4NO+3O2+2H2O=4HNO3,計算需要通入O2的物質(zhì)的量,生成硝酸的物質(zhì)的量,根據(jù)V=cVm計算氧氣體積,溶液體積等于一氧化氮與二氧化氮的體積之和,根據(jù)c=
n
V
計算硝酸濃度.
(3)令銅為3mol,則HNO3為10mol,根據(jù)銅元素守恒可知,生成硝酸銅3mol,所以氧化劑作用的硝酸為10mol-6mol=4mol,令生成NO為xmol,則生成NO2為(4-x)mol,利用電子轉(zhuǎn)移守恒列方程計算x值,據(jù)此書寫離子方程式.
(4)該反應(yīng)含有兩個氧化還原反應(yīng),兩者的比例和氧化劑的用量都可以發(fā)生變化.
解答:解:(1)反應(yīng)中氮元素化合價由+5價降低為+2、+4價,體現(xiàn)硝酸氧化性,同時生成硝酸鹽,硝酸體現(xiàn)酸性.
故答案為:氧化性、酸性.
(2)銅失去2個電子形成Cu2+,失去的電子物質(zhì)的量是銅的2倍,0.004molCu被硝酸完全溶解后,
Cu失去的電子數(shù)是0.004mol×2×NAmol-1=0.008NA;
根據(jù)銅元素守恒,n[Cu(NO32]=n(Cu)=0.004mol,令NO、NO2的物質(zhì)的量為ymol,
根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒有3y+y=0.004×2,解得y=0.002,根據(jù)氮元素守恒可知,參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量
n(HNO3)=2n[Cu(NO32]+n(NO2)+n(NO)=0.004mol×2+0.002mol+0.002mol=0.012mol;
根據(jù)方程式4NO2+O2+2H2O=4HNO3、4NO+3O2+2H2O=4HNO3可知,需要通入O2的物質(zhì)的量為
0.002mol×
1
4
+0.002mol×
3
4
=0.002mol,生成硝酸的物質(zhì)的量為0.002mol+0.002mol=0.004mol,所以需要氧氣的體積為
0.002mol×22.4L/mol=0.0448L=44.8ml;溶液體積等于一氧化氮與二氧化氮的體積之和,所以溶液的體積為
0.004mol×22.4L/mol=0.004×22.4L,所得溶液的物質(zhì)的量濃度是
0.004mol
0.004×22.4L
=
1
22.4
mol/L.
故答案為:0.008NA;0.012mol;44.8mL;
1
22.4
mol/L.
(3)令銅為3mol,則HNO3為10mol,根據(jù)銅元素守恒可知,生成硝酸銅3mol,所以氧化劑作用的硝酸為10mol-6mol=4mol,令生成NO為xmol,則生成NO2為(4-x)mol,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知,3x+(4-x)×1=3×2,解得x=1,即生成NO為1mol,則生成NO2為3mol,反應(yīng)離子方程式為3Cu+10H++4NO3-=3Cu2++NO↑+3NO2↑+5H2O.
故答案為:3Cu+10H++4NO3-=3Cu2++NO↑+3NO2↑+5H2O.
(4)該反應(yīng)含有兩個氧化還原反應(yīng),兩者的比例和氧化劑的用量都可以發(fā)生變化.
故答案為:該反應(yīng)含有兩個氧化還原反應(yīng),兩者的比例和氧化劑的用量都可以發(fā)生變化.
點評:考查反應(yīng)方程式的有關(guān)計算,難度中等,(3)中離子方程式的書寫關(guān)鍵是NO、NO2的物質(zhì)的量的確定.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用.請回答下列問題:
(1)如圖1是1mol NO2和1mol CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖(圖中涉及物質(zhì)均為氣態(tài)),請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g);△H=-234kJ?mol-1
NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g);△H=-234kJ?mol-1

(2)在0.5L的密閉容器中,充入一定量的氮氣和氫氣進行反應(yīng),三種氣體的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖2所示.則Y是
H2
H2
,2min內(nèi)N2的反應(yīng)速率υ(N2)=
0.1mol?L-1?min-1
0.1mol?L-1?min-1


(3)硝酸工業(yè)在國民經(jīng)濟、國防工業(yè)和航天事業(yè)中占有重要地位.隨著化學(xué)纖維、近代有機合成、火箭、導(dǎo)彈等工業(yè)的迅速發(fā)展,需要使用大量的硝酸.
①工業(yè)生產(chǎn)中用鉑系金屬作為催化劑,用氨氧化法制取硝酸.第一步反應(yīng)為氨在催化劑作用下與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成NO,寫出反應(yīng)化學(xué)方程式
4NH3+5O2
催化劑
.
4NO+6H2O
4NH3+5O2
催化劑
.
4NO+6H2O

②銅既能與稀硝酸反應(yīng),也能與濃硝酸反應(yīng),當(dāng)銅與一定濃度硝酸反應(yīng)時,可將方程式表示為:Cu+HNO3→Cu(NO32+NO↑+NO2↑+H2O (方程式未配平).反應(yīng)中還原產(chǎn)物是
NO和NO2
NO和NO2
,0.6mol Cu被硝酸完全溶解后,如果得到的NO和NO2物質(zhì)的量相同,則得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積為
13.44
13.44
L.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

銅既能與稀硝酸反應(yīng),也能與濃硝酸反應(yīng),反應(yīng)方程式為:Cu+4HNO3(濃)→Cu(NO32+2NO2↑+2H2O;
3Cu+8HNO3(稀)→3Cu(NO32↑+2NO+4H2O.
現(xiàn)將25.6g Cu投入50mL 12mol/L的濃硝酸中,充分反應(yīng)后,收集到4.48L(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))NO和NO2的混合氣體.
(1)被還原硝酸的物質(zhì)的量是
0.2mol
0.2mol
;
(2)判斷25.6g Cu和50mL 12mol/L的硝酸反應(yīng)后何者有剩余?
,其物質(zhì)的量是
0.2mol
0.2mol
;
(3)如果4.48L(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))NO和NO2的混合氣體是通過排水法進行收集,則收集到的氣體的體積是
2.99
2.99
L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài));
(4)如果往反應(yīng)后的體系內(nèi)再加入200mL 4mol/L的稀硫酸,又會產(chǎn)生
2.99
2.99
 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

銅既能與稀硝酸反應(yīng),也能與濃硝酸反應(yīng),當(dāng)銅與一定濃度硝酸反應(yīng)時,可將方程式表示為:Cu+HNO3→Cu(NO32+NO↑+NO2↑+H2O (方程式未配平)
(1)硝酸在該反應(yīng)中的作用是
氧化劑、酸
氧化劑、酸
,該反應(yīng)的還原產(chǎn)物是
NO、NO2
NO、NO2

(2)0.3mol Cu被硝酸完全溶解后,Cu失去的電子數(shù)是
0.6NA
0.6NA
 個,如果得到的NO和NO2物質(zhì)的量相同,則參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量是
0.9mol
0.9mol
,若用排水法收集這些氣體,可得標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體體積
4.48L
4.48L

(3)如果參加反應(yīng)的Cu和HNO3的物質(zhì)的量之比是3:10,寫出并配平該反應(yīng)的離子方程式
3Cu+10H++4NO3-→3Cu2++NO↑+3NO2↑+5H2O
3Cu+10H++4NO3-→3Cu2++NO↑+3NO2↑+5H2O

(4)如果沒有對該反應(yīng)中的某些物質(zhì)的比例作限定,則方程式可能的配平系數(shù)有許多組.原因是
該反應(yīng)式含兩種還原產(chǎn)物,兩者的比例和氧化劑、還原劑的用量都可以發(fā)生變化
該反應(yīng)式含兩種還原產(chǎn)物,兩者的比例和氧化劑、還原劑的用量都可以發(fā)生變化

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

硝酸工業(yè)在國民經(jīng)濟、國防工業(yè)和航天事業(yè)中占有重要地位.隨著化學(xué)纖維、近代有機合成、火箭、導(dǎo)彈等工業(yè)的迅速發(fā)展,需要使用大量的硝酸.
(1)工業(yè)生產(chǎn)中用鉑系金屬作為催化劑,用氨氧化法制取硝酸.寫出用鉑銠合金作催化劑由氨氧化制備硝酸的第一步反應(yīng)的化學(xué)方程式
4NH3+5O2 4NO+6H2O
4NH3+5O2 4NO+6H2O
.濃硝酸和濃硫酸的混合酸是有機合成中常用的硝化劑,寫出將苯滴入濃硝酸和濃硫酸混合液中,并在50℃--60℃反應(yīng)的化學(xué)方程式
+HNO3(濃)
H2SO4(濃)
50-60℃
-NO2+H2O
+HNO3(濃)
H2SO4(濃)
50-60℃
-NO2+H2O

(2)銅既能與稀硝酸反應(yīng),也能與濃硝酸反應(yīng),當(dāng)銅與一定濃度硝酸反應(yīng)時,可將方程式表示為:Cu+HNO3→Cu(NO32+NO↑+NO2↑+H2O (方程式未配平).則硝酸在該反應(yīng)中的作用是
氧化性、酸性
氧化性、酸性
.如果得到的NO和NO2物質(zhì)的量相同,寫出并配平該反應(yīng)的離子方程式
2Cu+6H++2NO3-=2Cu2++NO↑+NO2↑+3H2O
2Cu+6H++2NO3-=2Cu2++NO↑+NO2↑+3H2O
,0.6mol Cu被硝酸完全溶解后,若用排水法收集這些氣體,可得標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體體積為
8.96 L
8.96 L

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