Question

硝酸與金屬反應(yīng)是硝酸的重要化學(xué)性質(zhì)之一，請(qǐng)閱讀下文并解答有關(guān)問(wèn)題。
（1）ag銅與bmL濃HNO₃充分反應(yīng)后得到V₁ L紅棕色氣體X，且溶液中余下cg銅；再將此紅棕色氣體通過(guò)水變成V₂ L無(wú)色氣體Y（氣體已轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積，設(shè)題中產(chǎn)生的氮的化合物分子中均含有一個(gè)氮原子。）
①當(dāng)反應(yīng)生成X氣體時(shí)有多少克氮元素被還原？
②計(jì)算X氣體中各組分的物質(zhì)的量。
（2）若在(1)反應(yīng)余下的溶液中加入過(guò)量的稀H₂SO₄使留下的cg銅恰好完全溶解;此時(shí)溶液中只留下一種鹽。
①寫(xiě)出此時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式
②計(jì)算a與c的質(zhì)量比及濃HNO₃的物質(zhì)的量濃度

Answer 1

①，②NO₂: (3V₁-3V₂)/44.8  NO: (3V₂-V₁)/44.8（各2分）
(2) ① 3Cu+Cu(NO₃)₂+4H₂SO₄ ==4CuSO₄+2NO↑+4H₂O;
② 4:3;

解析試題分析：解：濃硝酸與銅反應(yīng)生產(chǎn)了二氧化氮和硝酸銅和水，硝酸中氮元素被還原為二氧化氮和一氧化氮，所以生成X氣體時(shí)被還原的氮元素的克數(shù)為：  
②由題可以知道，銅剩余，所以在反應(yīng)過(guò)程中硝酸的濃度越來(lái)越稀，所以反應(yīng)的產(chǎn)物為二氧化氮和一氧化氮的混合物，設(shè)二氧化氮的體積為a，則一氧化氮為V₁ –a，
而二氧化氮與水的反應(yīng)為:
3NO₂＋H₂O=2HNO₃＋NO  
3              1    
a              b     
3/1=a/b，b=1/3a，所以V₁ –a+1/3a=V₂ ，故a= (3V₁-3V₂)/2，
即NO₂的物質(zhì)的量為：(3V₁-3V₂)/44.8mol
NO的物質(zhì)的量為：(3V₂-V₁)/44.8mol
(2) ① 該反應(yīng)為：3Cu+Cu(NO₃)₂+4H₂SO₄ ==4CuSO₄+2NO↑+4H₂O；
②因?yàn)槿芤褐兄皇Ｏ乱环N鹽，硝酸銅恰好與銅完全反應(yīng)，
故原來(lái)的a：c=（3+1）：3=4：3；
硝酸跟的物質(zhì)的量n=a/128
根據(jù)物料守恒可以知道硝酸的物質(zhì)的量為N元素的物質(zhì)的量，
故硝酸的物質(zhì)的量n=(3V₁-3V₂)/44.8+(3V₂-V₁)/44.8+a/128=（V₁/22.4+a/128）mol；
所以濃硝酸的濃度c=。
考點(diǎn)：硝酸與金屬反應(yīng)
點(diǎn)評(píng)：本題考查了硝酸與金屬的反應(yīng)的計(jì)算，該計(jì)算題有一定的技巧性，難度比較大。