Question

某100mL硝酸和硫酸的混合液，其中硝酸的物质的量浓度为0.4mol/L，硫酸的物质的量浓度为0.1mol/L，向混合液中加入1.92g铜粉，微热，待充分反应后，试求产生气体的体积以及Cu²⁺的物质的量浓度．

Answer 1

考点：物质的量浓度的相关计算

专题：物质的量浓度和溶解度专题

分析：反应离子方程式为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，根据n=cV计算溶液中n（H⁺）、n（NO₃^-），根据n=

m

M

计算n（Cu），进行过量计算，根据不足量的物质计算n（NO）、n（Cu²⁺），进而计算NO的体积与Cu²⁺的物质的量浓度．

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，完全反应，则生成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，则c（Cu²⁺）=

0.0225mol

0.1L

=0.225mol/L，
答：理论上生成的一氧化氮（标准状况下）的体积是0.672升，溶液中Cu²⁺物质的量浓度是0.225mol/L．

点评：本题考查化学方程式的计算，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意根据反应的离子方程式计算，明确物质的过量问题为解答该题的关键，难度不大．