Question

【题目】已知单质铜与稀硝酸的反应为3Cu＋8HNO3===2NO↑＋4H2O＋3Cu(NO3)2(Cu的相对原子质量为64)。现把19.2 g Cu放入200 mL 5 mol·L－1硝酸中，充分反应，问：

（1）哪种物质过量？______

（2）参加反应的硝酸的物质的量为多少？______

（3）在标准状况下产生的气体的体积为多少？______

（4）生成水的分子数为多少？______

（5）若反应前后溶液的体积不变，则生成Cu(NO3)2的物质的量浓度为多少？______

Answer 1

【答案】硝酸 0.8 mol 4.48 L 2.408×1023 1.5 mol·L－1

【解析】

n（Cu）=n(Cu)＝＝0.3 mol，可根据反应的化学方程式计算消耗或生成物质的物质的量。

存在过量问题时，以不足量的物质为准进行计算。计算时，要注意“单位纵相同；数据横相应”，用已知数据，可直接求出未知量。

(1)方法一：假设法

3Cu＋8HNO3===2NO↑＋4H2O＋3Cu(NO3)2

因为＝

解得n(HNO3)＝0.8 mol

HNO3实际为5 mol·L－1×0.2 L＝1 mol，

0．8＜1(实际量)，所以HNO3过量。

方法二：物质的量比值法

n(Cu)＝＝0.3 mol

n(HNO3)＝5 mol·L－1×0.2 L＝1 mol

所以有＜，故HNO3过量。计算时，应以Cu的数据为准。

(2)3Cu＋8HNO3===2NO↑＋4H2O＋3Cu(NO3)2

＝，解得n(HNO3)＝0.8 mol。

(3)3Cu＋8HNO3===2NO↑＋4H2O＋3Cu(NO3)2

＝，解得V(NO)＝4.48 L。

(4)3Cu＋8HNO3===2NO↑＋4H2O＋3Cu(NO3)2

＝，

解得N(H2O)＝2.408×1023。

(5)物质的量浓度c与方程式不成比例，必须把它与体积V相乘转化为物质的量(n＝cV)，才能代入方程式计算。

3Cu＋8HNO3===2NO↑＋4H2O＋3Cu(NO3)2

＝

解得c[Cu(NO3)2]＝1.5 mol·L－1。