Question

将一定体积稀硝酸溶液平均分为两份，一份与足量的铜粉反应收集到气体体积为V₁；另一份先加入与其等体积的稀硫酸，再投入足量的铜粉收集到气体的体积为V₂（V₁和V₂都在同一条件下测定），已知V₂=3V₁，则稀硝酸和稀硫酸的物质的量浓度之比（　　）

A．1：1

B．1：2

C．1：3

D．无法确定

Answer 1

分析：铜与稀硝酸反应生成硝酸铜一氧化氮和水；先加入与其等体积的稀硫酸，再投入足量的铜粉反应，溶解的铜比第一份要多，因为硫酸提供氢离子和溶液中的硝酸根离子形成硝酸会继续溶解铜，所以分析反应实质，只需根据发生反应的离子方程式继续计算即可：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+H₂O．

解答：解：第一份只有HNO₃，发生反应：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+H₂O，H⁺不足，溶液中剩余NO₃^-，设有8molHNO₃，
则生成2molNO，消耗8molH⁺；
另一份先加入与其等体积的稀硫酸，溶液中硫酸提供H⁺，3V₁=V₂，则应生成6molNO，根据3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+H₂O
可知消耗24molH⁺，原来硝酸溶液中含溶质8mol，硫酸溶液中含氢离子为16mol，所以硝酸与硫酸溶液中H⁺的物质的量之比为1：2，则稀硝酸与稀硫酸的物质的量为1：1，硝酸和硫酸是等体积混合，稀硝酸与稀硫酸的物质的量浓度之比为1：1；
故选A．

点评：本题考查混合物的计算，题目难度中等，注意根据反应的离子方程式计算．