将23.9g表面已锈蚀成铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜片投入100mL一定浓度的硝酸中.充分反应后.硝酸被还原成NO2和NO.反应后溶液中H+的物质的量为0.160mol．往反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液.滤出沉淀.洗涤.干燥后得到29.4g蓝色固体．(1)铜片中单质铜的质量分数为．(2)铜片与硝酸充分反应后.溶液中NO3-的物质的量浓度(假� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

将23.9g表面已锈蚀成铜绿[Cu₂（OH）₂CO₃]的铜片投入100mL一定浓度的硝酸中，充分反应后，硝酸被还原成NO₂和NO，反应后溶液中H⁺的物质的量为0.160mol．往反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液，滤出沉淀，洗涤，干燥后得到29.4g蓝色固体．
（1）铜片中单质铜的质量分数为

．
（2）铜片与硝酸充分反应后，溶液中NO₃^-的物质的量浓度（假设反应前后溶液的体积不变）为

．

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：（1）Cu和铜绿和硝酸反应生成硝酸铜、氮氧化物，反应后溶液中氢离子有剩余，说明Cu和铜绿完全反应，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，如果固体完全是Cu，其质量=64g/mol×0.3g=19.2g，则n[（OH）₂CO₃]=

23.9g-19.2g

94g/mol

=0.05mol，根据Cu原子守恒得n（Cu）=n[Cu（OH）₂]-2n[Cu₂（OH）₂CO₃]=0.3mol-2×0.05mol=0.2mol，则铜片中单质Cu的质量=0.2mol×64g/mol=12.8g，根据质量分数公式计算；
（2）完全反应后氢离子有剩余说明Cu和铜绿完全反应，溶液中的溶质为硝酸铜、硝酸，根据N原子、Cu原子守恒得n（NO₃^-）=2n[Cu（NO₃）₂]+n（HNO₃）=2n[Cu（OH）₂]+n（HNO₃），再根据c=

计算其物质的量浓度．

解答： 解：（1）Cu和铜绿和硝酸反应生成硝酸铜、氮氧化物，反应后溶液中氢离子有剩余，说明Cu和铜绿完全反应，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，如果固体完全是Cu，其质量=64g/mol×0.3g=19.2g，则n[（OH）₂CO₃]=

23.9g-19.2g

94g/mol

=0.05mol，根据Cu原子守恒得n（Cu）=n[Cu（OH）₂]-2n[Cu₂（OH）₂CO₃]=0.3mol-2×0.05mol=0.2mol，则铜片中单质Cu的质量=0.2mol×64g/mol=12.8g，Cu的质量分数=

12.8g

23.9g

=53.6%，
故答案为：53.6%；　
（2）完全反应后氢离子有剩余说明Cu和铜绿完全反应，溶液中的溶质为硝酸铜、硝酸，根据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^-）=

0.76mol

0.1L

=7.6 mol?L^-1，
故答案为：7.6 mol?L^-1．

点评：本题以硝酸和铜为载体考查化学方程式的计算，侧重考查分析、计算能力，利用原子守恒解答能化繁为简，很多同学往往考虑氮氧化物的物质的量而导致错误，题目难度中等．