硝酸与金属反应是硝酸的重要化学性质之一，请阅读下文并解答有关问题．ag铜与bmL浓HNO3充分反应后得到V1L红棕色气体X，且溶液中余下cg铜；再将此红棕

题文

硝酸与金属反应是硝酸的重要化学性质之一，请阅读下文并解答有关问题．
（1）ag铜与bmL浓HNO₃充分反应后得到V₁L红棕色气体X，且溶液中余下cg铜；再将此红棕色气体通过水变成V₂L无色气体Y（气体已转换成标准状况下的体积，设题中产生的氮的化合物分子中均含有一个氮原子．）
①当反应生成X气体时有多少克氮元素被还原？
②计算X气体中各组分的物质的量．
（2）若在（1）反应余下的溶液中加入过量的稀H₂SO₄使留下的cg铜恰好完全溶解；此时溶液中只留下一种盐．
①写出此时发生的化学反应方程式
②计算a与c的质量比及浓HNO₃的物质的量浓度．

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）铜与浓硝酸反应的方程式为：发生的反应有：Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，随着反应的进行，硝酸浓度降低，则发生：3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，则红棕色气体为NO₂和NO的混合物，
①根据N元素守恒，被还原的硝酸即为生成NO₂和NO的物质的量，n（NO₂）+n（NO）=V122.4mol，
m（N）=V122.4mol×14g/mol=7V111.2g，
答：当反应生成X气体时有7V111.2g氮元素被还原；
②再将此红棕色气体通过水变成V₂L无色气体Y，发生反应为：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，
设混合气体中含有xLNO，yLNO₂，
则：

x+y=V113y+x=V2，
解之得：x=3V2-V12，y=3V1-3V22
所以：n（NO）=3V2-V144.8mol，n（NO₂）=3V1-3V244.8mol，
答：X气体中各组分的物质的量分别为：n（NO）=3V2-V144.8mol，n（NO₂）=3V1-3V244.8mol；
（2）①反应后溶液中含有NO₃^-，NO₃^-在酸性条件下具有强氧化性，能继续与Cu反应，最终产物为CuSO₄，反应的方程式为3Cu+Cu（NO₃）₂+4H₂SO₄═4CuSO₄+2NO↑+4H₂O，
答：发生的化学反应方程式为3Cu+Cu（NO₃）₂+4H₂SO₄═4CuSO₄+2NO↑+4H₂O；
②反应的方程式为3Cu+Cu（NO₃）₂+4H₂SO₄═4CuSO₄+2NO↑+4H₂O，
由方程式可知：加入硫酸前与加入硫酸后的Cu的物质的量之比为1：3，
则总的Cu的物质的量与加入硫酸后的Cu的物质的量之比为（1+3）：3=4：3，
质量比为：4：3，
n（Cu（NO₃）₂）=2×ag64g/mol×14=a128mol
根据N元素守恒计算总n（HNO₃），
n_总=n（NO₂）+n（NO）+2n（Cu（NO₃）₂）=V122.4mol+2×ag64g/mol×14=（V122.4+a128）mol
所以：浓HNO₃的物质的量浓度为：c=nV=1000(a128+V122.4)bmol/L，
答：a与c的质量比及浓HNO₃的物质的量浓度分别为：4：3； 1000(a128+V122.4)bmol/L．

解析

V122.4

考点

据考高分专家说，试题“硝酸与金属反应是硝酸的重要化学性质之一，.....”主要考查你对 [化学反应方程式 ]考点的理解。

化学反应方程式

化学方程式：

用化学式来表示化学反应的式子，叫做化学方程式。化学方程式不仅表明了反应物、生成物和反应条件，同时，通过相对分子质量或相对原子质量还可以表示个物质之间的质量关系，即各物质之间的质量比。

 

 

书写化学方程式要遵守两个原则：

一是必须以客观事实为基础，绝不能凭空臆想、臆造事实上不存在的物质和化学反应；
二是要遵守质量守恒定律，等号两边各原子种类与数目必须相等。

化学方程式的意义：

化学方程式不仅表明了反应物、生成物和反应条件。同时，化学计量数代表了各反应物、生成物物质的量关系，通过相对分子质量或相对原子质量还可以表示各物质之间的质量关系，即各物质之间的质量比。对于气体反应物、生成物，还可以直接通过化学计量数得出体积比。