Question

在500mL  0.2mol?L^-1的稀硝酸中加入1.92g銅片，讓其充分反應．試求：
（1）產生的氣體在標準狀況下所占的體積為多少；
（2）反應后溶液中H⁺的物質的量濃度是多少；（溶液體積變化忽略不計）
（3）若要使溶液中的Cu²⁺全部轉化為Cu（OH）₂沉淀，應加入0.2mol?L^-1的氫氧化鈉溶液多少毫升．

Answer 1

分析：根據稀硝酸與銅反應方程式，判斷酸過量，求出產生的氣體的體積；再根據過量的氫離子，求出其濃度；最后根據氫離子和Cu²⁺都消耗氫氧根離子，求出氫氧化鈉溶液的體積．

解答：解：（1）500mL0.2mol/L的稀硝酸中硝酸的物質的量n=0.5L×0.2mol/L=0.1mol，
1.92g銅片的摩爾質量n=1.92g/（64g/mol）=0.03mol
根據反應         3Cu+8HNO₃ =3Cu（NO₃）₂+4H₂O+2NO↑
          0.03mol   0.08mol 0.03mol        0.02mol
銅是0.03mol 所以參加反應的硝酸0.08mol 生成的硝酸銅（銅離子）0.03mol，氣體為 0.02mol，其體積為0.448 L，
答：產生的氣體在標準狀況下所占的體積為0.448L．
（2）由（1）知：剩余的硝酸0.02mol，剩余的氫離子0.02mol，其濃度為

0.02mol

0.5L

=0.04 mol?L^-1，
答：應后溶液中H⁺的物質的量濃度是0.04 mol?L^-1．
（3）因剩余的氫離子需要0.02mol氫氧根離子中和，每1mol銅離子需要2mol氫氧根離子轉化成氫氧化銅沉淀，這需要0.06mol氫氧根，所以一共需要的氫氧根離子0.02+0.06=0.08mol，
也就是0.08mol氫氧化鈉氫氧化鈉體積為

0.08mol

0.2mol/L

=0.4L=400ml
答：應加入0.2mol?L^-1的氫氧化鈉400ml．

點評：本題考查的是硝酸的性質、化學計算中的過量判斷以及守恒法的運用，在做題時要靈活運用，不能生搬硬套．