Question

已知稀硝酸與銅反應時，NO₃^- 一般被還原為NO；濃硝酸與銅反應時，NO₃^- 一般被還原為NO₂。現將25.6gCu投入到50mL12mol/L的濃硝酸中，充分反應后，收集到4.48L（標況）NO和NO₂的混合氣體。
（1）寫出銅分別與濃硝酸和稀硝酸反應的化學方程式：______________________________________________________________；
_______________________________________________________________。
（2）被還原的硝酸的物質的量為：____________
（3）25.6gCu與50mL12mol/L的濃硝酸反應后，剩余物為：____________，其物質的量為：____________。

Answer 1

（1）Cu+4HNO₃（濃）＝Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O
3Cu+8HNO₃（稀）＝3 Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O  
（2）0.2mol （3）銅； 0.2mol

試題分析：（1）硝酸具有強氧化性，和金屬銅反應的化學方程式分別是Cu＋4HNO₃（濃）＝Cu(NO₃)₂＋2NO₂↑＋2H₂O、3Cu＋8HNO₃（稀）＝3 Cu(NO₃)₂＋2NO↑＋4H₂O。
（2）硝酸被還原生成NO或NO₂，所以被還原的硝酸的物質的量就是生成的混合氣的物質的量，即。
（3）根據（2）可知，沒有被還原的硝酸的物質的量是
0.05L×12mol/L－0.2mol＝0.4mol
25.6g銅的物質的量是25.6g÷64g/mol＝0.4mol
如果銅完全反應則應該生成0.4mol硝酸銅
則沒有被還原的硝酸的物質的量就是0.8mol＞0.4mol
這說明反應中硝酸是不足的，銅過量
應該生成硝酸銅的物質的量是0.4mol÷2－0.2mol＝0.2mol
所以過量的銅的物質的量是0.4mol－0.2mol＝0.2mol
點評：該題是屬于中等難度的計算題，本題的關鍵是學會利用好各種守恒法解題，化學計算中常用的守恒法包括質量守恒定律、原子守恒、電子的得失守恒以及電荷守恒等，需要學生在平時的訓練注意總結、歸納和積累。