Question

(8分)將23.9g表面已銹蝕成銅綠[Cu₂(OH)₂CO₃]的銅片投入120mL一定濃度的硝酸中；充分反應后，硝酸被還原成NO₂和NO，測得反應后溶液中H^＋濃度為0.1 mol?L^-1。往反應后的溶液中加入過量的NaOH溶液，濾出沉淀，洗滌，干燥后得到29.4g藍色固體。（假設反應前后溶液的體積不變）

計算：

（1）已銹蝕的銅片中的銅元素的質量分數為        。（保留兩位小數）

（2）求銅片中單質銅的物質的量。（寫出計算過程）

（3）若生成NO₂和NO混合氣體共aL（標準狀況下）。

 ①a的取值范圍為               。

 ②原硝酸的濃度為多少？（只需用a的代數式表示，寫出過程）

Answer 1

（1）80.33%或0.80（2分）

（2）根據元素守恒，n(Cu)=29.4/98=0.3mol

    設單質銅為xmol，銅Cu₂(OH)₂CO₃為ymol。

    x+2y=0.3

    64x+222y=23.9解得x=0.2  y=0.05  銅的物質的量為0.2mol。（2分）

（3）①8.96/3< a< 8.96（2分）

     ②原硝酸的物質的量為：

      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）