Question

【題目】在盛有一定量濃硝酸的試管中加入6.4 g銅片發生反應。請回答：

(1)開始階段，觀察到的現象為________________，反應的化學方程式是_____________。

(2)反應結束后，銅片有剩余，再加入少量20%的稀硫酸，這時銅片上又有氣泡產生，反應的離子方程式是__________________。

(3)若6.4 g銅片消耗完時，共產生氣體2.8 L(標準狀況)。則整個反應過程中所消耗的硝酸的物質的量是_____________。

(4)實驗室中硝酸通常保存在棕色試劑瓶中，原因是_____________(用化學方程式表示)。

(5)工業上通常用氨催化氧化法制硝酸，寫出氨催化氧化的化學方程式：_______________。

Answer 1

【答案】銅片逐漸溶解，溶液由無色變為藍色，產生紅棕色的氣體 Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O 0.325 mol 4HNO3(濃)4NO2↑+O2↑+2H2O 4NH3+5O24NO+6H2O

【解析】

(1)開始時Cu與濃硝酸反應生成二氧化氮，據此解答；

(2)Cu與稀硝酸反應生成硝酸銅，反應后溶液中氫離子消耗完畢，但硝酸根離子有剩余，若再加入少量20%的稀硫酸，相當于稀硝酸溶液，銅與稀硝酸反應生成硝酸銅、NO和水，據此書寫離子方程式；

(3)銅與硝酸反應生成硝酸銅、NO2和NO的混合氣體，根據Cu、N原子守恒計算整個反應過程中所消耗的硝酸的物質的量；

(4)濃硝酸見光或受熱容易分解，據此書寫方程式；

(5)氨催化氧化生成一氧化氮和水，據此書寫反應的化學方程式。

(1)開始時Cu與濃硝酸反應生成二氧化氮，發生反應為：Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO)3+2NO2↑+2H2O，生成的二氧化氮為紅棕色氣體，因此現象為銅片逐漸溶解,溶液由無色變為藍色,產生紅棕色的氣體，故答案為：銅片逐漸溶解,溶液由無色變為藍色,產生紅棕色的氣體；Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO)3+2NO2↑+2H2O；

(2)Cu與稀硝酸反應生成硝酸銅，反應后溶液中氫離子消耗完畢，但硝酸根離子有剩余，若再加入少量20%的稀硫酸，相當于稀硝酸溶液，銅與稀硝酸反應生成硝酸銅、NO和水，反應的離子方程式為：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，故答案為：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；

(3)6.4 g銅的物質的量為0.1mol，反應生成硝酸銅，結合硝酸根離子0.2mol，整個反應過程共產生標準狀況下氣體2.8L，即生成0.125molNO2和NO的混合氣體，根據N原子守恒，反應過程中被還原的HNO3的物質的量為0.125mol，則整個反應過程中所消耗的硝酸的物質的量為0.2mol+0.125mol=0.325mol，故答案為：0.325 mol；

(4)濃硝酸見光或受熱容易分解，4HNO3(濃)4NO2↑+O2↑+2H2O，因此實驗室中硝酸通常保存在棕色試劑瓶中，故答案為：4HNO3(濃)4NO2↑+O2↑+2H2O；

(5)氨催化氧化生成一氧化氮和水，反應的化學方程式為4NH3+5O24NO+6H2O，故答案為：4NH3+5O24NO+6H2O。