Question

將一定體積稀硝酸溶液平均分為兩份，一份與足量的銅粉反應收集到氣體體積為V₁；另一份先加入與其等體積的稀硫酸，再投入足量的銅粉收集到氣體的體積為V₂（V₁和V₂都在同一條件下測定），已知V₂=3V₁，則稀硝酸和稀硫酸的物質的量濃度之比（ ）
A．1：1
B．1：2
C．1：3
D．無法確定

Answer 1

【答案】分析：銅與稀硝酸反應生成硝酸銅一氧化氮和水；先加入與其等體積的稀硫酸，再投入足量的銅粉反應，溶解的銅比第一份要多，因為硫酸提供氫離子和溶液中的硝酸根離子形成硝酸會繼續溶解銅，所以分析反應實質，只需根據發生反應的離子方程式繼續計算即可：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+H₂O．
解答：解：第一份只有HNO₃，發生反應：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+H₂O，H⁺不足，溶液中剩余NO₃^-，設有8molHNO₃，
則生成2molNO，消耗8molH⁺；
另一份先加入與其等體積的稀硫酸，溶液中硫酸提供H⁺，3V₁=V₂，則應生成6molNO，根據3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+H₂O
可知消耗24molH⁺，原來硝酸溶液中含溶質8mol，硫酸溶液中含氫離子為16mol，所以硝酸與硫酸溶液中H⁺的物質的量之比為1：2，則稀硝酸與稀硫酸的物質的量為1：1，硝酸和硫酸是等體積混合，稀硝酸與稀硫酸的物質的量濃度之比為1：1；
故選A．
點評：本題考查混合物的計算，題目難度中等，注意根據反應的離子方程式計算．