Question

10．把19.2g 的Cu放500mL的稀硝酸中，微熱至Cu完全反應．求：
（1）參加反應的硝酸的物質的量；
（2）生成的NO在標準狀況下的體積．
（3）向反應后的溶液中加入1mol•L^-1的NaOH溶液800mL時剛好使溶液中的Cu²⁺完全沉淀，求原硝酸溶液的物質的量濃度．（假設反應前后溶液的體積不變）

Answer 1

分析 （1）（2）根據n=$\frac{m}{M}$計算19.2gCu的物質的量，根據3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O計算參加反應的硝酸的物質的量和生成的NO在標準狀況下的體積；
（3）加入氫氧化鈉恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉化成沉淀，此時溶液中溶質為NaNO₃，根據鈉離子守恒有：n（NaNO₃）=n（NaOH），由N原子守恒可知：n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO），再根據c=$\frac{n}{V}$計算．

解答 解：（1）（2）19.2gCu的物質的量=$\frac{19.2g}{64g/mol}$=0.3mol，設參加反應的硝酸的物質的量為x，生成的NO在標準狀況下的體積為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）參加反應的硝酸的物質的量為0.8mol；（2）生成的NO在標準狀況下的體積為4.48L；
（3）1mol•L^-1的NaOH溶液800mL中溶質的物質的量為：1mol•L^-1×0.8L=0.8mol，所以n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO）=0.8mol+$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=1mol，所以硝酸溶液的物質的量濃度為：$\frac{1mol}{0.5L}$=2mol/L，答：原硝酸溶液的物質的量濃度為：2mol/L．

點評 本題考查化學方程式計算，難度中等，注意利用守恒思想進行解答，第（3）小題要根據恰好完全反應后得到單一的硝酸鈉，根據組成守恒分析解答．