Question

11．Cu与一定浓度的硝酸反应时，其方程式可表示为：Cu+HNO₃→Cu（NO₃）₂+NO↑+NO₂↑+H₂O
（1）硝酸在反应中体现了性和氧化性、酸性；
（2）0.3mol Cu被完全溶解后，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多少？该NO和NO₂混合气体的平均相对分子质量是多少？

Answer 1

分析 （1）根据硝酸反应生成硝酸盐及硝酸中N元素的化合价变化来分析；
（2）利用电子守恒来计算作氧化剂的硝酸的物质的量，作酸性和作氧化剂的物质的量之和为参加反应的硝酸的物质的量，0.3mol铜完全溶于硝酸失去电子为0.6mol，根据氧化还原反应规律，HNO₃→NO₂+NO，据此计算平均相对分子质量．

解答 解：（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：氧化性、酸；
（2）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，NO的物质的量为0.15，NO₂的物质的量为0.15mol，混合气体的平均相对分子质量为$\frac{0.15×30+0.15×46}{0.15+0.15}$=38，
答：参加反应的硝酸的物质的量是0.9mol；该NO和NO₂混合气体的平均相对分子质量是38．

点评 本题考查氧化还原反应，明确反应中元素的化合价变化来分析氧化还原反应是关键，并利用电子守恒、质量守恒定律等来进行相关计算即可解答．