Question

6．有某硫酸和硝酸的混合溶液200mL，其中含有硫酸的浓度为2mol•L^-1，含有硝酸的浓度为1mol•L^-1，现向其中加入9.6g铜粉，充分反应后（假设只生成NO气体）．
（1）写出有关反应的离子方程式3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）9.6g铜粉反应，理论上最多可收集到标况下的气体体积为多少升？

Answer 1

分析 n（H⁺）=0.2L×2mol/L×2+0.2L×1mol/L=1mol/L，n（NO₃^-）=0.4mol，n（Cu）=$\frac{9.6g}{24g/mol}$=0.4mol，结合3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O计算．

解答 解：（1）Cu与混合酸发生氧化还原反应，离子反应为3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，故答案为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）若9.6g铜粉反应，由3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O可知，
0.4molCu完全反应消耗0.4mol×$\frac{8}{3}$＞1mol，消耗硝酸根离子为0.4mol×$\frac{2}{3}$＜0.4mol，
则氢离子不足，理论上最多可收集到标况下的气体体积为1mol×$\frac{2}{8}$×22.4L/mol=5.6L，
答：理论上最多可收集到标况下的气体体积为5.6L．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握发生的离子反应及过量判断为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，题目难度不大．