（2012•河北模拟）当硝酸与金属或非金属反应时，反应物或反应条件不同，硝酸被还原的产物也不同．请回答下列问题：（1）金属Zn与某浓度的硝酸反应时无气体产生，那么硝酸的还原产物

Question

（2012•河北模拟）当硝酸与金属或非金属反应时，反应物或反应条件不同，硝酸被还原的产物也不同．请回答下列问题：
（1）金属Zn与某浓度的硝酸反应时无气体产生，那么硝酸的还原产物为______（填化学式）．
（2）某混酸由200mL 3mol•L^-1I的稀硝酸和200mL 2.5mol•L^-1的稀硫酸均匀混合而成（忽略溶液的体积变化）．将其分成两等份，分别与铜和铁反应，还原产物只有NO，则最多能溶解______ mol Cu和______g Fe．
（3）200mL 16mol•L^-1的浓硝酸与3.2g Cu反应，反应过程中还原产物只有NO₂，则反应结束后，产生气体的体积为______（标准状况下），溶液中c（H⁺）：c（NO^-₃）=______（忽略HNO₃的挥发）．
（4）用试管将（3）反应产生的NO₂收集满并倒立在足量的水中，待试管中液面不再上升时，试管中剩余气体的体积约为原气体体积的

(1)/(3)

(1)/(3)

．试管中的液体的物质的量浓度为______．（假设试管中的液体不对外扩散，此反应条件下1mol气体的体积为25.0L．如果NO₂中混有N₂O₄气体，试管中的液体的物质的量浓度将______（填“增大”、“减小”或“不变”）．

Answer 1

（1）金属锌和硝酸反应时没有气体生成，说明生成的气体易溶于溶液，所以该气体是氨气NH₃，故答案为：NH₃；
（2）n（HNO₃）=3mol•L^-1×0.2L=0.6mol，n（H₂SO₄）=2.5mol•L^-1×0.2L=0.5mol，混合酸中n（H⁺）=0.6mol+0.5mol×2=1.6mol，n（NO₃^-）=0.6mol，铜和硝酸能发生反应但和稀硫酸不反应，铜和稀硝酸的反应方程式为3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，根据方程式知，参加反应的氢离子和硝酸根离子的物质的量之比是8：2，实际上混合溶液中氢离子和硝酸根离子的物质的量之比是8：3，说明硝酸根离子过量，以氢离子为标准计算溶解的铜的物质的量，设铜的物质的量为x，
3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O
3mol    8mol
x       1.6mol
x=0.3mol，
向混合酸中加入铁，过量铁和酸反应生成亚铁离子，所以铁和硝酸反应与铜与硝酸的反应相同，把铜换成铁即可；通过铜知，溶解铁的物质的量也是0.3mol，
其质量为0.3mol×56g/mol=16.8g，故答案为：0.3；16.8；
（3）反应过程中还原产物只有二氧化氮说明浓硝酸过量，铜不足量，氧化还原反应中得失电子数相等，所以铜失去的电子数=硝酸根离子得到的电子数，设二氧化氮的体积是V，(3.2g)/(64g/mol)×2=(V)/(22.4L/mol)×1，V=2.24L，
原溶液中硝酸的物质的量=16mol/L×0.2L=3.2mol，根据反应过程中氮原子守恒知，生成2.24L二氧化氮消耗硝酸根离子0.1mol，参加反应的硝酸根和氢离子的物质的量之比为1：2，
所以消耗氢离子的物质的量为0.2mol，所以溶液中还剩余氢离子的物质的量为3.2mol-0.2mol=3mol，
硝酸根的物质的量为3.2mol-0.1mol=3.1mol，所以反应后的溶液中c（H⁺）：c（NO^-₃）=3mol：3.1mol=30：31，
故答案为：2.24L；30：31；
（5）二氧化氮和水反应的方程式为3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，根据方程式知，生成的一氧化氮体积是二氧化氮的(1)/(3)，所以试管中剩余气体的体积约为原气体体积的(1)/(3)；根据方程式知，设气体的体积为V，生成硝酸的物质的量为(2V)/(3Vm)，c=((2V)/(3Vm))/((2)/(3)V)=0.04mol/L；相同体积的气体中如果混有四氧化二氮，导致氮元素的物质的量增大，所以硝酸的物质的量浓度增大，
故答案为：(1)/(3)；0.04mol/L；增大．