Question

将一定量铜与足量浓硝酸充分反应，反应后测得溶液中Cu²⁺的物质的量浓度1.5mol/L，反应后溶液体积为100mL．
（1）求反应消耗硝酸的物质的量；
（2）若改用排水法收集反应生成的气体，则标准状况下气体的体积为多少？

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算,硝酸的化学性质

专题：计算题

分析：根据铜元素守恒可知铜的物质的量与Cu²⁺的物质的量相等，根据Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂ ↑+2H₂O计算硝酸的物质的量、二氧化氮的物质的量分析．

解答： 解：根据铜元素守恒可知n（Cu）=n（Cu²⁺）=1.5mol/L×0.1L=0.15mol，设消耗的硝酸的物质的量为xmol，生成的二氧化氮ymol，
           Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂ ↑+2H₂O
 化学计量数：1       4                 2
物质的量/mol：0.15     x                y
求得：x=0.6，y=0.3；
标准状况下二氧化氮的体积V=0.3mol×22.4l/mol=6.72L．
答：（1）反应消耗硝酸的物质的量为0.6mol．
（2）若改用排水法收集反应生成的气体，则标准状况下气体的体积为6.72L．

点评：本题以铜与浓硝酸反应为载体考查以物质的量为中心的计算，掌握铜与浓硝酸反应化学方程式是解题的关键，很好的培养了学生的计算能力和元素守恒思想的应用．