Question

在200mL的混合溶液中，硝酸和硫酸的物质的量的浓度均为0.2mol/L，向该混合液中加入3.84g的铜，加热使其充分反应．试计算：
（1）理论上生成的一氧化氮（标准状况下）的体积是多少升？
（2）若反应后溶液的体积不发生变化，溶液中Cu²⁺物质的量浓度是多少？

Answer 1

分析：在200mL的混合溶液中，硝酸和硫酸的物质的量的浓度均为0.2mol/L，则n（H⁺）=0.2L×0.2mol/L+0.2L×0.2mol/L×2=0.12mol，n（NO₃^-）=0.2L×0.2mol/L=0.04mol，n（Cu）=

3.84g

64g/mol

=0.06mol，
反应离子方程式为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，结合离子方程式进行过量计算．

解答：解：混合溶液中n（H⁺）=0.2L×0.2mol/L+0.2L×0.2mol/L×2=0.12mol，n（NO₃^-）=0.2L×0.2mol/L=0.04mol，且n（Cu）=

3.84g

64g/mol

=0.06mol，
（1）反应离子方程式为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
                      3   8   2          2
                     0.06 0.12 0.04      n
可知H⁺不足，完全反应，则生成n（NO）=

0.12×2

8

mol=0.03mol，V（NO）=0.03mol×22.4L/mol=0.672L，
答：理论上生成的一氧化氮（标准状况下）的体积是0.672升．
（2）H⁺不足，铜过量，由反应的离子方程式可知消耗铜的物质的量为

3×0.12

8

mol=0.045mol，
则c（Cu²⁺）=

0.045mol

0.2L

=0.225mol/L，
答：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，为高频考点，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．