Question

8．在100mL的混合溶液中，硝酸和硫酸的物質(zhì)的量的濃度分別是0.4mol/L和0.1mol/L，向該混合液中加入1.92g的銅，加熱使其充分反應(yīng)．試計(jì)算：
（1）理論上生成的一氧化氮（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）的體積是多少升？
（2）若反應(yīng)后溶液的體積不發(fā)生變化，溶液中Cu²⁺物質(zhì)的量濃度是多少？

Answer 1

分析 1.92g的銅的物質(zhì)的量n（Cu）=$\frac{1.92g}{64g/mol}$=0.03mol，混合酸中n（H⁺）=0.4mol/L×0.1L+0.1mol/L×2×0.1L=0.06mol，n（NO₃^-）=0.4mol/L×0.1L=0.04mol，
發(fā)生3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，判斷過量后以不足量代入計(jì)算．

解答 解：1.92g的銅的物質(zhì)的量n（Cu）=$\frac{1.92g}{64g/mol}$=0.03mol，混合酸中n（H⁺）=0.4mol/L×0.1L+0.1mol/L×2×0.1L=0.06mol，n（NO₃^-）=0.4mol/L×0.1L=0.04mol，
由3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O可知，Cu與NO₃^-過量，H⁺不足，氫離子的物質(zhì)的量進(jìn)行計(jì)算，
設(shè)一氧化氮的體積是V L，產(chǎn)生的銅離子的物質(zhì)的量為x moL，
  3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O
       8        3    44.8
      0.06      x     V
$\frac{8}{0.06}=\frac{3}{x}=\frac{44.8}{V}$
V=0.336，x=0.0225mol，
c（Cu²⁺）=$\frac{0.0225mol}{0.1L}$=0.225mol/L，
答：（1）理論上生成的一氧化氮（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）的體積是0.336L；
（2）若反應(yīng)后溶液的體積不發(fā)生變化，溶液中Cu²⁺物質(zhì)的量濃度是0.225mol/L．

點(diǎn)評 本題考查離子反應(yīng)的計(jì)算，解答該題的關(guān)鍵是把握反應(yīng)的離子方程式及判斷反應(yīng)的過量問題，側(cè)重分析能力和計(jì)算能力的考查，題目難度中等．