Question

【题目】向10 mL浓度均为3 mol·L－1的HNO3与H2SO4的混合溶液中加入1.92 g铜，充分反应后，设溶液体积仍为10 mL。求：

(1)产生的气体在标准状况下的体积是多少升_____？

(2)反应后溶液中各溶质的离子浓度是多少 ______？ （反应完溶液中溶质的离子有Cu2＋、H＋、、NO3-、 SO42-）（以上要求写出计算过程）

Answer 1

【答案】0.448 L Cu2＋：3 mol·L－1　H＋：1 mol·L－1 NO3-：1 mol·L－1　SO42-：3 mol·L－1

【解析】

根据铜与稀硝酸反应的离子反应过程分析解答。

(1)n（Cu）= =0.03mol，n（H+）=3molL-1×0.01L×1+3molL-1×0.01L×2=0.09mol，n（NO3-）=3molL-1×0.01L=0.03mol，根据离子反应方程式：3Cu+8H++2NO3-=3 Cu2++2NO↑+4H2O 可知，Cu完全反应，H+和NO3-过量，由反应的离子方程式可知：n（NO）=0.03mol×2÷3=0.02mol， V（NO）=0.02mol×22.4L/mol=0.448L；

故答案为：0.448 L；

(2) 由离子方程式可知1.92 g Cu为0.03 mol，反应中消耗H＋ 0.08 mol，消耗NO3- 0.02 mol，生成Cu2＋ 0.03 mol，可得：c(Cu2＋)＝0.03mol÷0.01L＝3 mol·L－1，反应后c(H＋)＝(0.09mol-0.08mol) ÷0.01L＝1 mol·L－1，反应后n(NO3-)=0.03-0.02=0.01mol，故c(NO3-)＝0.01mol÷0.01L＝1 mol·L－1，因为SO42-没有参加反应，故SO42-的离子浓度仍为3 mol·L－1。

故答案为：Cu2＋：3 mol·L－1，H＋：1 mol·L－1，NO3-：1 mol·L－1，SO42-：3 mol·L－1。