Question

3．将一定量金属铜溶于50mL11.0mol/L的浓硝酸中，待铜完全溶解后，收集到气体4.48L（标准状况），并测得溶液中氢离子浓度为1.0mol/L．假设反应后溶液的体积仍为50mL．试计算：
（1）被还原的硝酸的物质的量；
（2）铜的质量．

Answer 1

分析 （1）被还原的硝酸生成NO₂或NO₂、NO混合物，根据N原子守恒可知，被还原的n（HNO₃）=n（NO₂+NO）；
（2）反应中硝酸有剩余，根据氢离子计算剩余硝酸物质的量，再根据N元素守恒计算Cu（NO₃）₂的物质的量，根据Cu元素守恒计算Cu的质量．

解答 解：（1）被还原的硝酸生成NO₂或NO₂、NO混合物，根据N原子守恒可知，故被还原的n（HNO₃）=n（气体）=4.48 L÷22.4L•mol^-1=0.20mol，
答：被还原的硝酸的物质的量为0.2mol；
（2）剩余的n（HNO₃）=1.0 mol•L^-1×0.05L=0.05 mol，
根据N元素守恒，可知0.05mol+0.2mol+2n[Cu（NO₃）₂]=11.0 mol•L^-1×0.050L，
解得n[Cu（NO₃）₂]=0.15mol，
故m（Cu）=0.15mol×64g．mol^-1=9.6g，
答：Cu的质量为9.6g．

点评 本题考查化学方程式计算、氧化还原反应计算，难度中等，注意反应中硝酸起氧化剂、还原剂作用，注意守恒思想的应用．