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题目内容:
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)
(1)硝酸在该反应中的作用是______,该反应的还原产物是______.
(2)0.3molCu被硝酸完全溶解后,Cu失去的电子数是______个,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______,若用排水法收集这些气体,可得标准状况下的气体体积______.
(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______.
最佳答案:
(1)在该反应中硝酸反应生成硝酸盐,且硝酸中N元素的化合价降低,则作氧化剂,硝酸在反应中被还原,则对应的产物NO、NO2为还原产物。
故答案为:氧化剂、酸;NO、NO2;
(2)该反应中Cu元素由0价升高到+2价,则失去的电子为0.3mol×(2-0)×NAmol-1=0.6NA个。
设NO的物质的量为n,得到的NO和NO2物质的量相同。
由电子守恒可知,0.3mol×2=n×(5-2)+n×(5-4)。
解得n=0.15mol。
则N原子守恒可知作氧化剂的硝酸为0.15mol+0.15mol=0.3mol。
由Cu(NO3)2可知,作酸性的硝酸为0.3mol×2=0.6mol。
则参加反应的硝酸的物质的量是0.3mol+0.6mol=0.9mol。
由3NO2+H2O═2HNO3+NO可知,0.15molNO2与水反应生成0.05molNO。
则用排水法收集这些气体,最后气体为NO,其物质的量为0.15mol+0.05mol=0.2mol。
在标准状况下,气体的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L,故答案为:0.6NA;0.9mol;
4、48L;
(3)Cu+HNO3→Cu(NO3)2+NO↑+NO2↑+H2O中,参加反应的Cu和HNO3的物质的量之比是3:
10。
则3Cu+10HNO3→3Cu(NO3)2+xNO↑+yNO2↑+5H2O。
由电子守恒及N原子守恒可得。
3x+y=6x+y=4,解得x=1,y=3。
则配平的化学反应为3Cu+10HNO3═3Cu(NO3)2+NO↑+3NO2↑+5H2O。
单质、气体、水在离子方程式中保留化学式,其离子反应为3Cu+10H++4NO3-→3Cu2++NO↑+3NO2↑+5H2O。
故答案为:3Cu+10H++4NO3-→3Cu2++NO↑+3NO2↑+5H2O;
(4)该反应中硝酸被还原,生成两种还原产物,两者的比例和氧化剂、还原剂的用量都可以发生变化。
则方程式可能的配平系数有许多组,故答案为:该反应式含两种还原产物,两者的比例和氧化剂、还原剂的用量都可以发生变化.
考点核心:
氧化还原反应的本质:电子的转移(得失或偏移) 氧化还原反应的特征:化合价升降(某些元素化合价在反应前后发生变化,是氧化还原反应判别的依据)
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