Question

【題目】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(shí)，可將化學(xué)方程式表示為：Cu+HNO3→Cu(NO3)2+NO↑+NO2↑+H2O（未配平，不考慮2NO2N2O4)

完成下列填空：

（1）硝酸在該反應(yīng)中的作用是_________，該反應(yīng)的還原產(chǎn)物是_______。

（2）0.3molCu被硝酸完全溶解后，Cu失去的電子數(shù)是____個(gè)，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______，若用排水法收集這些氣體，可得標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體______L。

（3）如果參加反應(yīng)的Cu和HNO3的物質(zhì)的量之比是3:10，寫出該反應(yīng)的離子方程式________。

（4）如果沒有對該反應(yīng)中的某些物質(zhì)的比例作限定，則化學(xué)方程式可能的配平系數(shù)有許多組。原因是_______________________。

Answer 1

【答案】 氧化劑、酸 NO、NO2 0.6NA 0.9NA 4.48 3Cu+10H++4NO3-=3Cu2++NO↑+3NO2↑+5H2O 改反應(yīng)生成兩種還原產(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

【解析】（1）在該反應(yīng)中硝酸反應(yīng)生成硝酸鹽，且硝酸中N元素的化合價(jià)降低，則作氧化劑，硝酸在反應(yīng)中被還原，則對應(yīng)的產(chǎn)物NO、NO2為還原產(chǎn)物；
（2）該反應(yīng)中Cu元素由0價(jià)升高到+2價(jià)，則失去的電子為0.3mol×（2-0）×NAmol-1=0.6NA個(gè)，設(shè)NO的物質(zhì)的量為n，得到的NO和NO2物質(zhì)的量相同，由電子守恒可知，0.3mol×2=n×（5-2）+n×（5-4），解得n=0.15mol，則N原子守恒可知作氧化劑的硝酸為0.15mol+0.15mol=0.3mol，由Cu（NO3）2可知，作酸性的硝酸為0.3mol×2=0.6mol，則參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量是0.3mol+0.6mol=0.9mol，由3NO2+H2O═2HNO3+NO可知，0.15molNO2與水反應(yīng)生成0.05molNO，則用排水法收集這些氣體，最后氣體為NO，其物質(zhì)的量為0.15mol+0.05mol=0.2mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體的體積為0.2mol×22.4L/mol=4.48L；
（3）Cu+HNO3→Cu（NO3）2+NO↑+NO2↑+H2O中，參加反應(yīng)的Cu和HNO3的物質(zhì)的量之比是3：10，則3Cu+10HNO3→3Cu（NO3）2+xNO↑+yNO2↑+5H2O，
由電子守恒及N原子守恒可得，3x+y=6、x+y=4，解得x=1，y=3，則配平的化學(xué)反應(yīng)為3Cu+10HNO3═3Cu（NO3）2+NO↑+3NO2↑+5H2O，單質(zhì)、氣體、水在離子方程式中保留化學(xué)式，其離子反應(yīng)為3Cu+10H++4NO3-→3Cu2++NO↑+3NO2↑+5H2O；
（4）該反應(yīng)中硝酸被還原，生成兩種還原產(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，則方程式可能的配平系數(shù)有許多組。