Question

【題目】某化學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，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)反應后溶液呈_______性（用“酸”、“堿”或“中”填空）；

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

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的量，Cu與稀硝酸反應產生Cu(NO3)2、NO、H2O，根據NO的體積確定反應消耗的HNO3的物質的量，結合題目給出的硝酸的物質的量可判斷溶液的酸堿性；根據反應方程式中Cu(NO3)2、NO的關系計算Cu(NO3)2的物質的量，然后由物質的量濃度定義式計算銅離子的物質的量濃度。

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

(2)根據(1)可知 n(NO)=0.0125 mol，根據物質反應轉化關系可知反應產生Cu(NO3)2的物質的量為 n(NO)=×0.0125 mol=0.01875 mol，由于溶液的體積是50 mL，所以反應后Cu(NO3)2的物質的量你的c[Cu(NO3)2]==0.375 mol/L。