Question

為了測定某粗銅的純度（其中所含雜質(zhì)不參加反應(yīng)），將32.0g該粗銅溶于100mL 13mol?L^-1的濃HNO₃中，待銅完全溶解后，收集到氣體8.96L（標準狀況），并測得溶液中c（H⁺）=1mol?L^-1．假設(shè)反應(yīng)后溶液體積仍為100mL，試計算：
（1）被還原的HNO₃的物質(zhì)的量．
（2）計算粗銅中銅的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

考點：有關(guān)混合物反應(yīng)的計算,化學(xué)方程式的有關(guān)計算

專題：計算題

分析：（1）被還原的HNO₃生成氮的氧化物（NO₂或NO、NO₂氣體），根據(jù)N元素守恒計算；
（2）反應(yīng)中硝酸起酸性、氧化劑作用，起酸性作用的硝酸生成硝酸銅、起氧化劑作用的硝酸生成氮的氧化物，由氮元素守恒n_總（HNO₃）=n_剩余（HNO₃）+2n[Cu（NO₃）₂]+n（氣體），再根據(jù)Cu元素守恒計算n（Cu），進而計算Cu的質(zhì)量分數(shù)．

解答： 解：（1）被還原的HNO₃生成氮的氧化物（NO₂或NO、NO₂氣體），根據(jù)N元素守恒，被還原的HNO₃的物質(zhì)的量為

8.96L

22.4L/mol

=0.4mol，
答：被還原的HNO₃的物質(zhì)的量為0.4mol；
（2）反應(yīng)中硝酸起酸性、氧化劑作用，起酸性作用的硝酸生成硝酸銅、起氧化劑作用的硝酸生成氮的氧化物，
由氮元素守恒n_總（HNO₃）=n_剩余（HNO₃）+2n[Cu（NO₃）₂]+n（氣體），
即：0.1L×13mol/L=0.1L×1mol/L+2n[Cu（NO₃）₂]+0.4mol，
解得n[Cu（NO₃）₂]=0.4mol
故m（Cu）=0.4mol×64g/mol=25.6g
故粗銅中Cu的質(zhì)量分數(shù)為

25.6g

32g

×100%=80%，
答：粗銅中銅的質(zhì)量分數(shù)為80%．

點評：本題考查混合物計算、氧化還原反應(yīng)計算，難度中等，注意利用守恒法計算，避免判斷生成氣體的成分．