题目

将23.9g表面已锈蚀的铜绿的铜片投入152ml一定浓度的硝酸中.充分反应后,反应后溶液中氢离子为0.160mol.
往反应后的溶液中加入过量的氢氧化钠,过滤出沉淀.干燥后得到29.4g蓝色固体.
（1） 铜片中单质铜的质量分数.
（2） 铜片与硝酸充分反映后,溶液中硝酸根的量浓度.（假设反应前后体积不变）

提问时间：2020-08-07

答案

(1)已生锈的铜片中含有Cu和Cu2（OH）2CO3（碱式碳酸铜）,设Cu的物质的量为x,Cu2（OH）2CO3的物质的量为y；加入NaOH后,生成沉淀为Cu（OH）2,生成沉淀物质的量为n=29.4/98=0.3mol则有：
由混合物总质量为23.9g：64x+222y=23.9g
由Cu原子守恒得：x+2y=0.3mol
解之可得x=0.2mol y=0.05mol
即可求出铜的质量分数为12.8g/23.9g*100%=53.6%
(2)由题目条件易知溶液中离子为铜离子、氢离子和硝酸根离子,根据电荷守恒：
n（NO3）=0.3mol*2+0.16mol=0.46mol
其次硝酸中氮原子还有一部分发生氧化还原反应转化为气体,但是不知道硝酸是稀是浓,不知生成物是NO还是NO2,所以只能根据0.2mol铜单质失去0.4mol电子,被N原子得到生成NO或NO2分别讨论即可.时间有限,还有事,后面的思路就是讨论情况.之后弄清生成时NO或NO2的物质的量加上NO3的物质的量即为原硝酸的物质的量（氮原子守恒）.