Question

（7分）铜与浓硝酸反应的化学方程式如下：Cu +4HNO₃（浓）==Cu(NO₃)₂+2 NO₂↑+2H₂O将 3．2 g铜完全溶于足量的 50 mL 11．0 mol?L^-1的浓硝酸中，只生成NO₂气体，假设反应后溶液的体积仍为 50 mL。试计算
(1)反应后可生成标准状况下NO₂气体多少 L? (写计算过程)
(2)反应后溶液中NO₃^－物质的量浓度为_________________________。

Answer 1

（4分） (1)2.24L (2分)   格式2分  (2)  9 mol?L^-1  (3分)(单位漏写扣1分)

试题分析：（1）3.2g铜是3.2g÷64g/mol＝0.05mol、硝酸的物质的量是0.05mol×11mol/L＝0.55mol。根据浓硝酸和铜反应的方程式是Cu +4HNO₃（浓）＝Cu(NO₃)₂+2 NO₂↑+2H₂O，所以0.05mol铜需要0.05mol×4＝0.2mol，所以硝酸是过量的。生成NO₂是0.05mol×2＝0.1mol，在标准状况下的体积是0.1mol×22.4L/mol＝2.24L。
（2）根据氮原子守恒可知，反应后溶液中NO₃^－的物质的量是0.55mol－0.1mol＝0.45mol。溶液的体积是50ml，所以反应后溶液中NO₃^－物质的量浓度为0.45mol÷0.05L＝9.0mol/L。
点评：由于反应物的物质的量都是已知的，所以该题在计算时首先需要讨论过量问题。即计算NO₂的体积时必需是以完全参加反应的物质的物质的量为标准。其次在计算时应该利用好守恒法，以简化计算过程。