Question

【題目】某化學(xué)興趣小組用一定量銅片和50 mL濃度為2.0 mol/L的硝酸反應(yīng)，當銅片完全溶解時收集到標準狀況下280 mL的一氧化氮。請回答(忽略溶液體積變化)：

(1)反應(yīng)后溶液呈_______性（用“酸”、“堿”或“中”填空）；

(2)反應(yīng)后溶液中銅離子的物質(zhì)的量濃度是多少_______(寫出計算過程，保留三位有效數(shù)字)？

Answer 1

【答案】酸 0.375 mol/L

【解析】

由硝酸的濃度和體積可計算硝酸的物質(zhì)的量，Cu與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生Cu(NO3)2、NO、H2O，根據(jù)NO的體積確定反應(yīng)消耗的HNO3的物質(zhì)的量，結(jié)合題目給出的硝酸的物質(zhì)的量可判斷溶液的酸堿性；根據(jù)反應(yīng)方程式中Cu(NO3)2、NO的關(guān)系計算Cu(NO3)2的物質(zhì)的量，然后由物質(zhì)的量濃度定義式計算銅離子的物質(zhì)的量濃度。

(1)n(HNO3)=c·V=2.0 mol/L×0.050 L=0.10 mol，標準狀況下280 mL的一氧化氮的物質(zhì)的量n(NO)==0.0125 mol，根據(jù)Cu與稀硝酸反應(yīng)的方程式3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知：反應(yīng)消耗8 mol HNO3，會同時產(chǎn)生3 mol Cu(NO3)2、2 molNO，則反應(yīng)產(chǎn)生0.0125 molNO，就會消耗硝酸的物質(zhì)的量為4 n(NO)=4×0.0125 mol=0.05 mol，加入的硝酸的物質(zhì)的量為0.10 mol>0.05 mol，硝酸過量，所以反應(yīng)后溶液顯酸性；

(2)根據(jù)(1)可知 n(NO)=0.0125 mol，根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知反應(yīng)產(chǎn)生Cu(NO3)2的物質(zhì)的量為 n(NO)=×0.0125 mol=0.01875 mol，由于溶液的體積是50 mL，所以反應(yīng)后Cu(NO3)2的物質(zhì)的量你的c[Cu(NO3)2]==0.375 mol/L。