Question

7．在500mL 0.2mol•L^-1 稀硝酸中投入铜片1.92g，充分反应（反应前后溶液体积变化忽略不计）求：
①产生的气体在标准状况下的体积0.448L
②反应后溶液中H⁺的物质的量浓度是0.04mol•L^-1，NO₃^-的物质的量浓度是0.16mol/L．
③若使反应后溶液中Cu²⁺全部变为Cu（OH）₂沉淀，至少应加入0.2mol•L^-1 NaOH 溶液0.4L．

Answer 1

分析 发生3Cu+8HNO₃ =3Cu（NO₃）₂+4H₂O+2NO↑，n（Cu）=$\frac{1.92g}{64g/mol}$=0.03mol，n（HNO₃）=0.5L×0.2mol/L=0.1mol，由反应可知硝酸过量，溶质只有硝酸钠时Cu²⁺全部变为Cu（OH）₂沉淀，以此计算．

解答 解：①n（Cu）=$\frac{1.92g}{64g/mol}$=0.03mol，n（HNO₃）=0.5L×0.2mol/L=0.1mol，由 
                3Cu+8HNO₃ =3Cu（NO₃）₂+4H₂O+2NO↑
        0.03mol   0.08mol      0.03mol                   0.02mol
可知0.03molCu参加反应消耗硝酸为0.08mol，生成的硝酸铜（铜离子）0.03mol，气体为 0.02mol，其体积为0.02mol×22.4L/mol=0.448 L，
故答案为：0.448L；
②由①知剩余的硝酸0.02mol，剩余的氢离子0.02mol，其浓度为$\frac{0.02mol}{0.5L}$=0.04 mol•L^-1，NO₃^-的物质的量浓度是$\frac{0.1mol-0.02mol}{0.5L}$=0.16mol/L，
故答案为：0.04 mol•L^-1；0.16mol/L；
③使反应后溶液中Cu²⁺全部变为Cu（OH）₂沉淀，溶质为硝酸钠，溶液中硝酸根离子为0.08mol，则需要NaOH为0.08mol，氢氧化钠溶液体积为$\frac{0.08mol}{0.2mo/L}$=0.4L，
故答案为：0.4．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握发生的反应、物质的量关系为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意铜离子完全沉淀时溶质为硝酸钠，题目难度不大．