Question

1．已知銅在常溫下能被稀HNO₃溶解，反應為：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
（1）請將上述反應改寫成離子方程式3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（2）HNO₃沒有全部參加氧化還原反應，被還原的HNO₃占總HNO₃的25%，若反應中生成1molNO，則反應中轉移3N_A個e-，消耗Cu96g．
（3）把6molCu粉投入含8molHNO₃和2molH₂SO₄的稀溶液中，則標準狀況下放出的氣體的物質的量為3mol．

Answer 1

分析 （1）3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O中，銅、一氧化氮、水在離子反應中保留化學式；
（2）根據方程可知，參加反應的8mol硝酸中，被還原的硝酸的物質的量為2mol，根據化合價變化判斷轉移電子數；根據方程式計算銅的質量；
（3）先計算氫離子的物質的量，再根據溶液中發生3Cu+8H⁺+2NO₃^?=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，判斷過量，將不足的代入離子反應方程式來計算．

解答 解：（1）銅、一氧化氮、水在離子反應中保留化學式，硝酸在水中電離出氫離子和硝酸根離子，其離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）在氧化還原反應中，化合價降低的是氧化劑，發生的是還原反應，根據方程可知，參加反應的8mol硝酸中，被還原的硝酸的物質的量為2mol，所以被還原的HNO₃占總HNO₃的25%；由HNO₃生成NO，氮元素的化合價從+5價降低到+2價，轉移3個電子，所以生成1molNO轉移3mol，即3N_A個電子；根據反應方程式可知生成1molNO，消耗1.5mol銅，所以銅的質量為m=nM=1.5mol×64g/mol=96g，
故答案為：25；3N_A；96；
（3）n（Cu）=6mol，n（NO₃^-）=8mol，n（H⁺）=8mol+2×2mol=12mol，
由3Cu+8H⁺+2NO₃^?=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O可知，
6molCu反應需要消耗4molNO₃^?，消耗16molH⁺，顯然H⁺不足，
設放出的氣體的物質的量為x，則
3Cu+8H⁺+2NO₃^?=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O
     8              2
     12mol          x
$\frac{8}{2}=\frac{12mol}{x}$，解得x=3mol，
故答案為：3．

點評 本題考查氧化還原反應的計算，為高頻考點，把握離子的物質的量及判斷過量、反應中元素的化合價變化是解答本題的關鍵，并學會利用離子反應來分析解答問題，側重分析與計算能力的考查，題目難度不大．