Question

(8分)将23.9g表面已锈蚀成铜绿[Cu₂(OH)₂CO₃]的铜片投入120mL一定浓度的硝酸中；充分反应后，硝酸被还原成NO₂和NO，测得反应后溶液中H^＋浓度为0.1 mol?L^-1。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。（假设反应前后溶液的体积不变）

计算：

（1）已锈蚀的铜片中的铜元素的质量分数为        。（保留两位小数）

（2）求铜片中单质铜的物质的量。（写出计算过程）

（3）若生成NO₂和NO混合气体共aL（标准状况下）。

 ①a的取值范围为               。

 ②原硝酸的浓度为多少？（只需用a的代数式表示，写出过程）

Answer 1

（1）80.33%或0.80（2分）

（2）根据元素守恒，n(Cu)=29.4/98=0.3mol

    设单质铜为xmol，铜Cu₂(OH)₂CO₃为ymol。

    x+2y=0.3

    64x+222y=23.9解得x=0.2  y=0.05  铜的物质的量为0.2mol。（2分）

（3）①8.96/3< a< 8.96（2分）

     ②原硝酸的物质的量为：

      n=2n(Cu(NO₃)₂­)+n(HNO₃)_余+n(NO_x)=2×0.3+0.1×0.12+a/22.4=(0.612+a/22.4)mol

      c(HNO₃)=(0.612+a/22.4)/0.12=(5.1+a/2.688)mol/L（2分）