Question

10．把19.2g 的Cu放500mL的稀硝酸中，微热至Cu完全反应．求：
（1）参加反应的硝酸的物质的量；
（2）生成的NO在标准状况下的体积．
（3）向反应后的溶液中加入1mol•L^-1的NaOH溶液800mL时刚好使溶液中的Cu²⁺完全沉淀，求原硝酸溶液的物质的量浓度．（假设反应前后溶液的体积不变）

Answer 1

分析 （1）（2）根据n=$\frac{m}{M}$计算19.2gCu的物质的量，根据3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O计算参加反应的硝酸的物质的量和生成的NO在标准状况下的体积；
（3）加入氢氧化钠恰好使溶液中的Cu²⁺全部转化成沉淀，此时溶液中溶质为NaNO₃，根据钠离子守恒有：n（NaNO₃）=n（NaOH），由N原子守恒可知：n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO），再根据c=$\frac{n}{V}$计算．

解答 解：（1）（2）19.2gCu的物质的量=$\frac{19.2g}{64g/mol}$=0.3mol，设参加反应的硝酸的物质的量为x，生成的NO在标准状况下的体积为y，
3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
3mol   8mol                  44.8L
0.3mol  x                     y
$\frac{3mol}{0.3mol}=\frac{8mol}{x}$=$\frac{44.8L}{y}$；x=0.8mol，y=4.48L
答：（1）参加反应的硝酸的物质的量为0.8mol；（2）生成的NO在标准状况下的体积为4.48L；
（3）1mol•L^-1的NaOH溶液800mL中溶质的物质的量为：1mol•L^-1×0.8L=0.8mol，所以n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO）=0.8mol+$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=1mol，所以硝酸溶液的物质的量浓度为：$\frac{1mol}{0.5L}$=2mol/L，答：原硝酸溶液的物质的量浓度为：2mol/L．

点评 本题考查化学方程式计算，难度中等，注意利用守恒思想进行解答，第（3）小题要根据恰好完全反应后得到单一的硝酸钠，根据组成守恒分析解答．