Question

铜既能与稀硝酸反应，也能与浓硝酸反应，当铜与一定浓度硝酸反应时，可将方程式表示为：Cu+HNO 3 →Cu（N

铜既能与稀硝酸反应，也能与浓硝酸反应，当铜与一定浓度硝酸反应时，可将方程式表示为：Cu+HNO 3 →Cu（NO 3 ） 2 +NO↑+NO 2 ↑+H 2 O （方程式未配平）（1）硝酸在该反应中的作用是______，该反应的还原产物是______．（2）0.3mol Cu被硝酸完全溶解后，Cu失去的电子数是______ 个，如果得到的NO和NO 2 物质的量相同，则参加反应的硝酸的物质的量是______，若用排水法收集这些气体，可得标准状况下的气体体积______．（3）如果参加反应的Cu和HNO 3 的物质的量之比是3：10，写出并配平该反应的离子方程式______．（4）如果没有对该反应中的某些物质的比例作限定，则方程式可能的配平系数有许多组．原因是______．

Answer 1

（1）在该反应中硝酸反应生成硝酸盐，且硝酸中N元素的化合价降低，则作氧化剂，硝酸在反应中被还原，则对应的产物NO、NO 2 为还原产物， 故答案为：氧化剂、酸；NO、NO 2 ； （2）该反应中Cu元素由0价升高到+2价，则失去的电子为0.3mol×（2-0）×N A mol -1 =0.6N A 个， 设NO的物质的量为n，得到的NO和NO 2 物质的量相同， 由电子守恒可知，0.3mol×2=n×（5-2）+n×（5-4）， 解得n=0.15mol， 则N原子守恒可知作氧化剂的硝酸为0.15mol+0.15mol=0.3mol， 由Cu（NO 3 ） 2 可知，作酸性的硝酸为0.3mol×2=0.6mol， 则参加反应的硝酸的物质的量是0.3mol+0.6mol=0.9mol， 由3NO 2 +H 2 O═2HNO 3 +NO可知，0.15molNO 2 与水反应生成0.05molNO， 则用排水法收集这些气体，最后气体为NO，其物质的量为0.15mol+0.05mol=0.2mol， 在标准状况下，气体的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L，故答案为：0.6N A ；0.9mol；4.48L；   （3）Cu+HNO 3 →Cu（NO 3 ） 2 +NO↑+NO 2 ↑+H 2 O中，参加反应的Cu和HNO 3 的物质的量之比是3：10， 则3Cu+10HNO 3 →3Cu（NO 3 ） 2 +xNO↑+yNO 2 ↑+5H 2 O， 由电子守恒及N原子守恒可得， 3x+y=6 x+y=4 ，解得x=1，y=3， 则配平的化学反应为3Cu+10HNO 3 ═3Cu（NO 3 ） 2 +NO↑+3NO 2 ↑+5H 2 O， 单质、气体、水在离子方程式中保留化学式，其离子反应为3Cu+10H + +4NO 3 - →3Cu 2+ +NO↑+3NO 2 ↑+5H 2 O， 故答案为：3Cu+10H + +4NO 3 - →3Cu 2+ +NO↑+3NO 2 ↑+5H 2 O； （4）该反应中硝酸被还原，生成两种还原产物，两者的比例和氧化剂、还原剂的用量都可以发生变化， 则方程式可能的配平系数有许多组，故答案为：该反应式含两种还原产物，两者的比例和氧化剂、还原剂的用量都可以发生变化．