Question

13．（1）写出铜与稀硝酸反应的离子方程式3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（2）在100mL混合酸中，c（HNO₃）=0.4mol•L^-1，c（H₂SO₄）=0.2mol•L^-1，向其中加入2.56g铜粉，微热，待充分反应后，溶液中Cu²⁺的物质的量浓度为0.3mol/L．
（3）14g铜、银合金与一定量某浓度的硝酸溶液反应，待放出的气体与1.12L（标准状况下）氧气混合通入水中，恰好全部被水吸收，则合金中铜的质量是3.2g．

Answer 1

分析 （1）铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水；
（2）根据反应3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO+4H₂O先判断过量，再进行计算解答；
（3）铜、银与硝酸反应生成硝酸铜、硝酸银与氮的氧化物，氮的氧化物与氧气、水反应生成硝酸，纵观整个过程，金属提供的电子等于氧气获得的电子，根据二者质量与电子转移列方程计算．

解答 解：（1）铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，化学方程式为：3Cu+8HNO_3（稀）═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，其中能拆的是HNO₃和Cu（NO₃）₂，故离子方程式为3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，故答案为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）在某100mL混酸中，硝酸的物质的量n（HNO₃）=0.1L×0.4mol/L=0.04mol，硫酸的物质的量n（H₂SO₄）=0.1L×2×0.2moL/L=0.04moL，
所以氢离子的物质的量n（H⁺）=0.04moL+2×0.04moL=0.08mol，
铜粉的物质的量=$\frac{2.56g}{64g/mol}$=0.04mol，依据方程式：
   3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO+4H₂O
   3       2         8
  0.04mol  0.04mol  0.08mol      可知氢离子不足，故根据H⁺计算，由方程式可知n（Cu²⁺）=$\frac{3}{8}$×0.08mol=0.03mol，
所以C（Cu²⁺）=$\frac{0.03mol}{0.1L}$=0.3mol/L，故答案为：0.3mol/L；
 （3）铜、银与硝酸反应生成硝酸铜、硝酸银与氮的氧化物，氮的氧化物与氧气、水反应生成硝酸，纵观整个过程，金属提供的电子等于氧气获得的电子，
n（O₂）=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，
设Cu、Ag的物质的量分别为x、y，则：
根据质量列方程：x×64g/mol+y×108g/mol=14g
根据电子守恒列方程：2x+1×y=0.05mol×4
解得：x=0.05mol；y=0.1mol
m（Cu）=0.05mol×64g/mol=3.2g；
故答案为：3.2 g．

点评 本题考查了硝酸性质的分析应用，离子方程式的书写和计算应用，混合计算、氧化还原反应的有关计算，难度中等，根据始态终态法判断金属提供的电子等于氧气获得的电子是关键，注意氧化还原反应中守恒思想的运用．