Question

將23.9g表面已銹蝕成銅綠[Cu₂（OH）₂CO₃]的銅片投入100mL一定濃度的硝酸中，充分反應(yīng)后，硝酸被還原成NO₂和NO，反應(yīng)后溶液中H⁺的物質(zhì)的量為0.160mol．往反應(yīng)后的溶液中加入過(guò)量的NaOH溶液，濾出沉淀，洗滌，干燥后得到29.4g藍(lán)色固體．
（1）銅片中單質(zhì)銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．
（2）銅片與硝酸充分反應(yīng)后，溶液中NO₃^-的物質(zhì)的量濃度（假設(shè)反應(yīng)前后溶液的體積不變）為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專(zhuān)題：計(jì)算題

分析：（1）Cu和銅綠和硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、氮氧化物，反應(yīng)后溶液中氫離子有剩余，說(shuō)明Cu和銅綠完全反應(yīng)，然后向溶液中加入足量NaOH溶液，最后得到的沉淀是Cu（OH）₂ ，n[Cu（OH）₂]=

29.4g

98g/mol

=0.3mol，如果固體完全是Cu，其質(zhì)量=64g/mol×0.3g=19.2g，則n[（OH）₂CO₃]=

23.9g-19.2g

94g/mol

=0.05mol，根據(jù)Cu原子守恒得n（Cu）=n[Cu（OH）₂]-2n[Cu₂（OH）₂CO₃]=0.3mol-2×0.05mol=0.2mol，則銅片中單質(zhì)Cu的質(zhì)量=0.2mol×64g/mol=12.8g，根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算；
（2）完全反應(yīng)后氫離子有剩余說(shuō)明Cu和銅綠完全反應(yīng)，溶液中的溶質(zhì)為硝酸銅、硝酸，根據(jù)N原子、Cu原子守恒得n（NO₃^-）=2n[Cu（NO₃）₂]+n（HNO₃）=2n[Cu（OH）₂]+n（HNO₃），再根據(jù)c=

n

V

計(jì)算其物質(zhì)的量濃度．

解答： 解：（1）Cu和銅綠和硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、氮氧化物，反應(yīng)后溶液中氫離子有剩余，說(shuō)明Cu和銅綠完全反應(yīng)，然后向溶液中加入足量NaOH溶液，最后得到的沉淀是Cu（OH）₂ ，n[Cu（OH）₂]=

29.4g

98g/mol

=0.3mol，如果固體完全是Cu，其質(zhì)量=64g/mol×0.3g=19.2g，則n[（OH）₂CO₃]=

23.9g-19.2g

94g/mol

=0.05mol，根據(jù)Cu原子守恒得n（Cu）=n[Cu（OH）₂]-2n[Cu₂（OH）₂CO₃]=0.3mol-2×0.05mol=0.2mol，則銅片中單質(zhì)Cu的質(zhì)量=0.2mol×64g/mol=12.8g，Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

12.8g

23.9g

=53.6%，
故答案為：53.6%；　
（2）完全反應(yīng)后氫離子有剩余說(shuō)明Cu和銅綠完全反應(yīng)，溶液中的溶質(zhì)為硝酸銅、硝酸，根據(jù)N原子、Cu原子守恒得n（NO₃^-）=2n[Cu（NO₃）₂]+n（HNO₃）=2n[Cu（OH）₂]+n（H⁺）=2×0.3mol+0.160mol=0.76mol，C（NO₃^-）=

n

V

=

0.76mol

0.1L

=7.6 mol?L^-1，
故答案為：7.6 mol?L^-1．

點(diǎn)評(píng)：本題以硝酸和銅為載體考查化學(xué)方程式的計(jì)算，側(cè)重考查分析、計(jì)算能力，利用原子守恒解答能化繁為簡(jiǎn)，很多同學(xué)往往考慮氮氧化物的物質(zhì)的量而導(dǎo)致錯(cuò)誤，題目難度中等．