Question

17．在500mL 0.2mol•L^-1的稀硝酸中加入1.92g铜片，让其充分反应．试求：
（1）产生的气体在标准状况下所占的体积为多少？
（2）反应后溶液中H⁺的物质的量浓度是多少？（溶液体积变化忽略不计）

Answer 1

分析 发生反应：3Cu+8HNO₃ =3Cu（NO₃）₂+4H₂O+2NO↑，n（Cu）=$\frac{1.92g}{64g/mol}$=0.03mol，n（HNO₃）=0.5L×0.2 mol•L^-1=0.1 mol，由方程式可知Cu完全反应，根据Cu计算生成NO物质的量、消耗硝酸物质的量，进而计算剩余硝酸物质的量，再根据V=nVm计算NO体积，根据c=$\frac{n}{V}$计算氢离子浓度．

解答 解：（Cu）=$\frac{1.92g}{64g/mol}$=0.03mol，n（HNO₃）=0.5L×0.2 mol•L^-1=0.1 mol，
由3Cu+8HNO₃ =3Cu（NO₃）₂+4H₂O+2NO↑可知，稀硝酸过量，Cu完全反应，
（1）设生成的一氧化氮物质的量为x，消耗HNO₃的物质的量为y，则：
   3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
   3    8               2
0.03mol y               x 
（1）生成NO的物质的量x=$\frac{0.03mol×2}{3}$=0.02mol，标准状况下所占的体积为0.02mol×22.4L/mol=0.448L，
答：标准状况下所占的体积为0.448L；
（2）消耗硝酸的物质的量y=$\frac{0.03mol×8}{3}$=0.08mol，则反应后溶液中H⁺的物质的量浓度是$\frac{0.1mol-0.08mol}{0.5L}$=0.04mol/L，
答：反应后溶液中H⁺的物质的量浓度是0.04mol/L．

点评 本题考查化学反应方程式的计算，明确发生的反应即可解答，注意对化学方程式意义理解，掌握以物质的量为中心的计算，题目难度不大．