Question

在500mL  0.2mol?L^-1的稀硝酸中加入1.92g铜片，让其充分反应．试求：
（1）产生的气体在标准状况下所占的体积为多少；
（2）反应后溶液中H⁺的物质的量浓度是多少；（溶液体积变化忽略不计）
（3）若要使溶液中的Cu²⁺全部转化为Cu（OH）₂沉淀，应加入0.2mol?L^-1的氢氧化钠溶液多少毫升．

Answer 1

【答案】分析：根据稀硝酸与铜反应方程式，判断酸过量，求出产生的气体的体积；再根据过量的氢离子，求出其浓度；最后根据氢离子和Cu²⁺都消耗氢氧根离子，求出氢氧化钠溶液的体积．
解答：解：（1）500mL0.2mol/L的稀硝酸中硝酸的物质的量n=0.5L×0.2mol/L=0.1mol，
1.92g铜片的摩尔质量n=1.92g/（64g/mol）=0.03mol
根据反应         3Cu+8HNO₃ =3Cu（NO₃）₂+4H₂O+2NO↑
          0.03mol   0.08mol 0.03mol        0.02mol
铜是0.03mol 所以参加反应的硝酸0.08mol 生成的硝酸铜（铜离子）0.03mol，气体为 0.02mol，其体积为0.448 L，
答：产生的气体在标准状况下所占的体积为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=0.04 mol?L^-1，
答：应后溶液中H⁺的物质的量浓度是0.04 mol?L^-1．
（3）因剩余的氢离子需要0.02mol氢氧根离子中和，每1mol铜离子需要2mol氢氧根离子转化成氢氧化铜沉淀，这需要0.06mol氢氧根，所以一共需要的氢氧根离子0.02+0.06=0.08mol，
也就是0.08mol氢氧化钠氢氧化钠体积为=0.4L=400ml
答：应加入0.2mol?L^-1的氢氧化钠400ml．
点评：本题考查的是硝酸的性质、化学计算中的过量判断以及守恒法的运用，在做题时要灵活运用，不能生搬硬套．