Question

将57.6克的铜投入200毫升的硝酸溶液中恰好反应完全，产生标准状况下的NO₂  、NO共1.4 mol。

（1）写出刚开始反应的化学方程式                   

（2）求硝酸的浓度        mol·L^－1

（3）将生成的气体收集在大试管中，然后倒扣在水中，写出二氧化氮与水反应的化学方程式             ，若反应完全，则最后试管中NO的物质的量      mol。若往试管中通入氧气让液体充满试管问通入氧气的物质的量    mol。

Answer

（1）Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，（2）16（3）3NO2+H2O=2HNO3+NO；0.6；0.45

【解析】

试题分析：（1）硝酸具有强氧化性，铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，化学方程式为：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，故答案为：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；

（2）设NO的物质的量为x mol，则NO2的物质的量为1.4mol-x mol=(1.4-x )mol，

根据得失电子守恒有×2=xmol×3+(1.4-x )mol×1，

解得 x=0.2mol

因为HNO3～NO、HNO3～NO2，所以，由氮元素守恒可知：n(被还原HNO3)=n(NO)+n(NO2)=1.4mol；

57.6g铜与200mL一定浓度的硝酸恰好完全反应，溶液中的溶质全部为Cu(NO3)2，

由氮原子守恒：n(HNO3)=n(被还原HNO3)+n[Cu(NO3)2]×2=1.4mol+0.9mol×2=3.2mol，

则原硝酸溶液的浓度为：c(HNO3)==16mol/L，故答案为：16；

（3）二氧化氮与水反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO，若反应完全，则最后试管中NO的物质的量=0.2mol+(1.4-0.2)mol=0.6mol，根据4NO+H2O+3O2=4HNO3，让液体充满试管问通入氧气的物质的量为×0.6mol=0.45mol，故答案为：3NO2+H2O=2HNO3+NO；0.6；0.45。

【考点定位】考查化学方程式的有关计算

【名师点晴】本题考查硝酸的性质及根据性质进行计算，硝酸具有强氧化性和酸性，可以和不活泼金属如铜发生反应，既表现酸性又表现强氧化性，计算时注意守恒法的应用。