Question

將3.84g銅置入一定量的濃硝酸中，并微熱，隨著銅的不斷減少，反應生成的氣
顏色逐漸變淺，當銅反應完畢時（銅片完全消失），共收集到2.24L氣體（標準狀況），求：
（1）上述過程中，有關反應的離子方程式為                                     ；
                                            。
（2）反應中被還原的HNO₃的物質的量是         mol。生成的NO與 NO₂物質的量之比為            。
（3）將收集上述氣體的容器倒扣在盛有水的水槽中，并向其中緩慢通入O₂，使其充分反應，若要使水恰好充滿容器，理論上需要       摩爾O₂參加反應。

Answer 1

(1)Cu + 4H⁺ + 2NO₃^-  = Cu²⁺ + 2NO₂↑ + 2H₂O
3Cu + 8H⁺ +2NO₃^- = 3Cu²⁺ +4H₂O + 2NO↑
(2) 0.1mol   1:9  （3）0.03 mol

試題分析：(1)3.84g銅置入一定量的濃硝酸中，并微熱，隨著銅的不斷減少，反應生成的氣
顏色逐漸變淺，當銅反應完畢時（銅片完全消失），這是因為隨著反應的進行，硝酸溶液的濃度在降低，Cu與濃硝酸反應生成二氧化氮，與稀硝酸反應生成NO，所以有關的離子方程式為：
Cu + 4H⁺ + 2NO₃^-  = Cu²⁺ + 2NO₂↑ + 2H₂O 、3Cu + 8H⁺ +2NO₃^- = 3Cu²⁺ +4H₂O + 2NO↑；（2）反應氣體的物質的量等于反應中被還原的硝酸的物質的量，所以反應中被還原的HNO₃的物質的量為2.24/22.4=0.1mol，3.84g銅完全消失，所以反應的銅為3.84/64=0.06mol，故轉移的電子數為0.12mol，設二氧化氮的物質的量為amol，一氧化氮的物質的量為bmol，故a+3b=0.12，a+b=0.1，所以a=0.09，b=0.01，故NO與 NO₂物質的量之比為：1：9；（3）將收集上述氣體的容器倒扣在盛有水的水槽中，并向其中緩慢通入O₂，其發(fā)生的化學反應為：4NO＋2H₂O＋3O₂=4HNO₃，
4NO₂＋2H₂O＋O₂=4HNO₃，根據化學方程式可以知道若要使水恰好充滿容器，理論上需要的氧氣的物質的量為0.01×3/4+0.09×1/4=0.03mol。
點評：該題考查了銅與硝酸的反應，該考點是高考�？嫉目键c，本題綜合性強，需要有一定的分析能力，本題難度較大。