Question

把一塊表面已銹蝕成銅綠[Cu₂（OH）₂CO₃]的銅片23.9g投入100mL 9mol/L的硝酸中，充分反應后，固體全部溶解，硝酸只被還原成NO₂和NO（假設生成氣體全部逸出），反應后溶液中H⁺為0.16mol．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．
（1）寫出銅綠和硝酸反應的離子方程式

 

．
（2）過濾沉淀過程中用到的玻璃儀器除了燒杯外還有

 

、

 

．
（3）已知2NO₂+2NaOH═NaNO₃+NaNO₂+H₂O，NO+NO₂+2NaOH═2NaNO₂+H₂O．現(xiàn)將反應后生成的氣體用過量NaOH溶液吸收，為使氮氧化物充分吸收，還需通入一定量氧氣．
①最少應通入氧氣的體積（標準狀況）為

 

升．
②參加反應的NaOH的物質的量為

 

摩爾．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算,有關混合物反應的計算

專題：計算題

分析：（1）銅綠和硝酸反應生成硝酸銅、二氧化碳與水；
（2）過濾沉淀過程中用到的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒、漏斗；
（3）干燥后得到29.4g藍色固體為Cu（OH）₂，n[Cu（OH）₂]=

29.4g

98g/mol

=0.3mol，設NO₂和NO的物質的量分別為xmol、ymol，根據(jù)氮元素守恒可知，二者物質的量之和等于原硝酸溶液中硝酸的物質的量減去反應后溶液中硝酸根的物質的量，再根據(jù)電子轉移守恒列方程計算：
①當NO：NO₂=1：1時需要氧氣最少，計算通入氧氣后NO、NO₂的物質的量，根據(jù)反應的NO計算最少應通入n（O₂），再根據(jù)V=nV_m計算；
②由化學式NaNO₃、NaNO₂可知，氮原子與鈉原子物質的量之比為1：1，故n（NaOH）=n（N），放出的氣體中含有二氧化碳，二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉，由鈉離子守恒可知n（NaOH）=2n（Na₂CO₃），根據(jù)碳原子守恒計算n（Na₂CO₃），上述兩部分氫氧化鈉之和為消耗的氫氧化鈉，據(jù)此解答．

解答： 解：（1）銅綠和硝酸反應生成硝酸銅、二氧化碳與水，反應離子方程式為：Cu₂（OH）₂CO₃+4H⁺=2Cu²⁺+3H₂O+CO₂↑，
故答案為：Cu₂（OH）₂CO₃+4H⁺=2Cu²⁺+3H₂O+CO₂↑；
（2）過濾沉淀過程中用到的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒、漏斗，
故答案為：玻璃棒；漏斗；
（3）干燥后得到29.4g藍色固體為Cu（OH）₂，n[Cu（OH）₂]=

29.4g

98g/mol

=0.3mol，根據(jù)銅元素守恒n（Cu）=n[Cu（OH）₂]=0.3mol，
由題意可知，反應后硝酸有剩余，溶液中溶質為硝酸銅、硝酸，根據(jù)硝酸根守恒可知，溶液中n（NO₃^-）=n（HNO₃）+2n[Cu（NO₃）₂]=0.16mol+2×0.3mol=0.76mol，
設NO₂和NO的物質的量分別為xmol、ymol，根據(jù)氮元素守恒可知，二者物質的量之和等于原硝酸溶液中硝酸的物質的量減去反應后溶液中硝酸根的物質的量，則：x+y=0.1×9-0.76，
再根據(jù)電子轉移守恒有：x+3y=0.2×2，
聯(lián)立方程，解得x=0.01，y=0.13，
①當NO：NO₂=1：1時需要氧氣最少，則加入氧氣后NO的物質的量=

1

2

×（0.01mol+0.13mol）=0.07mol，故與氧氣反應轉化為二氧化氮的NO的物質的量為：0.13mol-0.07mol=0.06mol，2NO+O₂=2NO₂可知，需要氧氣最少為

1

2

×0.06mol=0.03mol，體積為0.03mol×22.4L/mol=0.672L，
故答案為：0.672L；
②由化學式NaNO₃、NaNO₂可知，氮原子與鈉原子物質的量之比為1：1，故n（NaOH）=n（N）=0.01mol+0.13mol=0.14mol，
放出的氣體中含有二氧化碳，二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉，根據(jù)碳原子守恒計算n（Na₂CO₃）=n[Cu₂（OH）₂CO₃]=0.05mol，由鈉離子守恒可知n（NaOH）=2n（Na₂CO₃）=0.1mol，
故消耗的氫氧化鈉的物質的量=0.14mol+0.1mol=0.24mol，
故答案為：0.24．

點評：本題考查混合物的有關計算，難度較大，注意根據(jù)守恒進行的計算，（3）中①關鍵是判斷通入氧氣后NO：NO₂=1：1時需要氧氣最少，②為易錯點，學生容易忽略氣體中二氧化碳與氫氧化鈉反應．