Question

2．某化学研究性学习小组对含有杂质的铜粉进行分析（杂质不与稀硝酸反应）．取2.4g样品与20mL的稀硝酸充分反应，生成气体为448mL（已换算为标准状况下）．
（1）该样品中所含杂质的质量为0.48g．
（2）反应后的溶液中氢离子的浓度为4mol/L（上述反应前后体积不变），现用2mol/L的NaOH溶液滴加至铜离子恰好全部转化为Cu（OH）₂沉淀，需消耗NaOH溶液的体积为100mL．

Answer 1

分析 铜与稀硝酸反应的实质是3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H_²O，在溶液中每3molCu与8molH⁺完全反应生成2molNO气体，而生成气体的体积为448mL，物质的量为：$\frac{448×1{0}^{-3}L}{22.4L/mol}$=0.02mol，所以溶液中铜的物质的量为：0.03mol，恰好完全沉淀得到单一的硝酸钠由此分析解答．

解答 解：铜与稀硝酸反应的实质是3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H_²O，在溶液中每3molCu与8molH⁺完全反应生成2molNO气体，而生成气体的体积为448mL，物质的量为：$\frac{448×1{0}^{-3}L}{22.4L/mol}$=0.02mol，所以溶液中铜的物质的量为：0.03mol，
（1）该样品中所含杂质的质量为2.4g-0.03mol×64g/mol=0.48g，故答案为：0.48；
（2）根据电荷守恒可知：2c（Cu²⁺）+c（H⁺）=c（NO₃^-），c（NO₃^-）=2×$\frac{0.03}{0.02}$+4=10mol/L，所以n（NaOH）=n（NaNO₃）=n（NO₃^-）=10×0.02=0.2mol，所以V（NaOH）=$\frac{0.2mol}{2mol/L}$=0.1L=100mL，故答案为：100．

点评 本题主要考查硝酸的化学性质、化学方程式的过量计算，主要考查了学生要掌握有关物质的量之间的转化的同时，还要会熟练掌握电荷守恒的应用．