Question

(12分)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＋HNO₃―→Cu(NO₃)₂＋NO↑＋NO₂↑＋H₂O(方程式未配平，不考虑2NO₂N₂O₄)。

(1)硝酸在该反应中体现的性质是________。

(2)0.004 mol Cu被硝酸完全溶解后，Cu失去的电子数是________，如果得到的NO和NO₂物质的量相同，则参加反应的硝酸的物质的量是________，在标准状况下若将收集NO和NO₂的集气瓶倒立于水中，通入一定量的氧气充分反应后发现无气体剩余，则通入O₂的体积为________；所得溶液(假设溶质不扩散)的物质的量浓度是________。

(3)如果参加反应的Cu和HNO₃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)氧化性、酸性

(2)0.008NA(答0.008 mol不得分) 0.012 mol 44.8 mL 1/22.4 mol·L－1(或0.044 6 mol·L－1)

(3)3Cu＋10H＋＋4NO===3Cu2＋＋NO↑＋3NO2↑＋5H2O

(4)该反应含有两个氧化还原反应，两者的比例和氧化剂的用量都可以发生变化

【解析】铜与浓、稀硝酸反应时，遵循电子守恒和氮元素的原子守恒，硝酸的作用为氧化剂和酸，HNO3还原产物不论是NO2，还是NO，或者两者的混合物，电子均来自铜，即：n(NO2)＋3n(NO)＝2n(Cu)。若将等物质的量的NO和NO2的混合气体倒置于水中，再通入O2后无气体剩余，发生的反应相当于NO＋NO2＋O2＋H2O===2HNO3，即可求得溶液浓度。