Question

将3.84g铜置入一定量的浓硝酸中，并微热，随着铜的不断减少，反应生成的气

颜色逐渐变浅，当铜反应完毕时（铜片完全消失），共收集到2.24L气体（标准状况），求：

（1）上述过程中，有关反应的离子方程式为                                     ；

                                            。

（2）反应中被还原的HNO₃的物质的量是         mol。生成的NO与 NO₂物质的量之比为            。

（3）将收集上述气体的容器倒扣在盛有水的水槽中，并向其中缓慢通入O₂，使其充分反应，若要使水恰好充满容器，理论上需要       摩尔O₂参加反应。

Answer

(1)Cu + 4H+ + 2NO3-  = Cu2+ + 2NO2↑ + 2H2O

3Cu + 8H+ +2NO3- = 3Cu2+ +4H2O + 2NO↑

(2) 0.1mol   1:9  （3）0.03 mol

【解析】

试题分析：(1)3.84g铜置入一定量的浓硝酸中，并微热，随着铜的不断减少，反应生成的气

颜色逐渐变浅，当铜反应完毕时（铜片完全消失），这是因为随着反应的进行，硝酸溶液的浓度在降低，Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮，与稀硝酸反应生成NO，所以有关的离子方程式为：

Cu + 4H+ + 2NO3-  = Cu2+ + 2NO2↑ + 2H2O 、3Cu + 8H+ +2NO3- = 3Cu2+ +4H2O + 2NO↑；（2）反应气体的物质的量等于反应中被还原的硝酸的物质的量，所以反应中被还原的HNO3的物质的量为2.24/22.4=0.1mol，3.84g铜完全消失，所以反应的铜为3.84/64=0.06mol，故转移的电子数为0.12mol，设二氧化氮的物质的量为amol，一氧化氮的物质的量为bmol，故a+3b=0.12，a+b=0.1，所以a=0.09，b=0.01，故NO与 NO2物质的量之比为：1：9；（3）将收集上述气体的容器倒扣在盛有水的水槽中，并向其中缓慢通入O2，其发生的化学反应为：4NO＋2H2O＋3O2=4HNO3，

4NO2＋2H2O＋O2=4HNO3，根据化学方程式可以知道若要使水恰好充满容器，理论上需要的氧气的物质的量为0.01×3/4+0.09×1/4=0.03mol。

考点：铜与硝酸的反应