Question

某100mL硝酸和硫酸的混合液，其中硝酸的物質的量濃度為0.4mol/L，硫酸的物質的量濃度為0.1mol/L，向混合液中加入1.92g銅粉，微熱，待充分反應后，試求產生氣體的體積以及Cu²⁺的物質的量濃度．

Answer 1

考點：物質的量濃度的相關計算

專題：物質的量濃度和溶解度專題

分析：反應離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，根據n=cV計算溶液中n（H⁺）、n（NO₃^-），根據n=

m

M

計算n（Cu），進行過量計算，根據不足量的物質計算n（NO）、n（Cu²⁺），進而計算NO的體積與Cu²⁺的物質的量濃度．

解答： 解：混合溶液中n（H⁺）=0.1L×0.4mol/L+0.1L×0.1mol/L×2=0.06mol，n（NO₃^-）=0.1L×0.4mol/L=0.04mol，n（Cu）=

1.92g

64g/mol

=0.03mol，
   3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
   3    8    2         
0.03mol 0.08mol  0.02mol     
可知H⁺不足，完全反應，則生成n（NO）=

0.06mol×2

8

mol=0.015mol，V（NO）=0.015mol×22.4L/mol=0.336L，
n（Cu²⁺）=

0.06mol×3

8

=0.0225mol，則c（Cu²⁺）=

0.0225mol

0.1L

=0.225mol/L，
答：理論上生成的一氧化氮（標準狀況下）的體積是0.672升，溶液中Cu²⁺物質的量濃度是0.225mol/L．

點評：本題考查化學方程式的計算，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，注意根據反應的離子方程式計算，明確物質的過量問題為解答該題的關鍵，難度不大．