Question

6．有某硫酸和硝酸的混合溶液200mL，其中含有硫酸的濃度為2mol•L^-1，含有硝酸的濃度為1mol•L^-1，現向其中加入9.6g銅粉，充分反應后（假設只生成NO氣體）．
（1）寫出有關反應的離子方程式3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）9.6g銅粉反應，理論上最多可收集到標況下的氣體體積為多少升？

Answer 1

分析 n（H⁺）=0.2L×2mol/L×2+0.2L×1mol/L=1mol/L，n（NO₃^-）=0.4mol，n（Cu）=$\frac{9.6g}{24g/mol}$=0.4mol，結合3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O計算．

解答 解：（1）Cu與混合酸發生氧化還原反應，離子反應為3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）若9.6g銅粉反應，由3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O可知，
0.4molCu完全反應消耗0.4mol×$\frac{8}{3}$＞1mol，消耗硝酸根離子為0.4mol×$\frac{2}{3}$＜0.4mol，
則氫離子不足，理論上最多可收集到標況下的氣體體積為1mol×$\frac{2}{8}$×22.4L/mol=5.6L，
答：理論上最多可收集到標況下的氣體體積為5.6L．

點評 本題考查氧化還原反應的計算，為高頻考點，把握發生的離子反應及過量判斷為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，題目難度不大．