Question

7．銅既能與稀硝酸反應(yīng)，也能與濃硝酸反應(yīng)．
（1）銅與硝酸的反應(yīng)中，硝酸表現(xiàn)出的性質(zhì)是酸性、強氧化性．
（2）銅與硝酸反應(yīng)可以制備硝酸銅．有同學(xué)認(rèn)為這種方法不好，他設(shè)計了如下方法：Cu$→_{△}^{空氣}$CuO$\stackrel{HNO_{3}（�。﹠{→}$Cu（NO₃）₂，此方法的優(yōu)點是：污染小、消耗原料少．
（3）將3.20g Cu跟30.0mL 10mol•L^-1的HNO₃充分反應(yīng)，還原產(chǎn)物有NO和NO₂，則反應(yīng)過程中電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量為0.1mol；若反應(yīng)后溶液中有a mol H⁺，則此時溶液中含NO₃^-的物質(zhì)的量為（0.1+a）mol．
（4）0.3mol Cu被另一濃度的硝酸完全溶解后，如果此時產(chǎn)生的NO和NO₂氣體總體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為8.96L，則參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量是1mol，產(chǎn)生的混合氣體中NO和NO₂體積比為1：3．

Answer 1

分析 （1）3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O、Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，生成硝酸鹽體現(xiàn)酸性，生成氮的氧化物體現(xiàn)其氧化性；
（2）Cu$→_{△}^{空氣}$CuO$\stackrel{HNO_{3}（�。﹠{→}$Cu（NO₃）₂中不生成氮的氧化物，消耗硝酸較少；
（3）n（Cu）=$\frac{3.2g}{64g/mol}$=0.05mol，Cu失去電子數(shù)=轉(zhuǎn)移電子數(shù)；反應(yīng)后溶液中含NO₃^-的物質(zhì)的量為2n[Cu（NO₃）₂]+n（HNO₃）；
（4）氣體的物質(zhì)的量為$\frac{8.96L}{22.4L/mol}$=0.4mol，結(jié)合N原子守恒可知，參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為2n[Cu（NO₃）₂]+n（氣體），并結(jié)合電子、原子守恒計算混合氣體中NO和NO₂．

解答 解：（1）3Cu+8HNO₃（�。�=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O、Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，生成硝酸鹽體現(xiàn)酸性，生成氮的氧化物時N元素的化合價降低體現(xiàn)其強氧化性，故答案為：酸性；強氧化性；
（2）Cu$→_{△}^{空氣}$CuO$\stackrel{HNO_{3}（�。﹠{→}$Cu（NO₃）₂中不生成氮的氧化物，消耗硝酸較少，即此方法的優(yōu)點是：污染小、消耗原料少，故答案為：消耗原料少；
（3）n（Cu）=$\frac{3.2g}{64g/mol}$=0.05mol，Cu失去電子數(shù)=轉(zhuǎn)移電子數(shù)=0.05mol×2=0.1mol；反應(yīng)后溶液中含NO₃^-的物質(zhì)的量為2n[Cu（NO₃）₂]+n（HNO₃）=0.05mol×2+amol=（0.1+a）mol，故答案為：（0.1+a）；
（4）氣體的物質(zhì)的量為$\frac{8.96L}{22.4L/mol}$=0.4mol，結(jié)合N原子守恒可知，參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為2n[Cu（NO₃）₂]+n（氣體）=0.3mol×2+0.4mol=1mol，設(shè)混合氣體中NO和NO₂的物質(zhì)的量分別為x、y，
則$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.4}\\{3x+y=0.3×2}\end{array}\right.$，解的x=0.1，y=0.3，
所以產(chǎn)生的混合氣體中NO和NO₂體積比為0.1mol：0.3mol=1：3，
故答案為：1；1：3．

點評 本題考查氧化還原反應(yīng)的計算，為高頻考點，把握發(fā)生的反應(yīng)及電子守恒、原子守恒為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計算能力的考查，題目難度不大．