Question

将19.2g 的Cu投入3mol/L 400mL过量的稀硝酸中，微热，充分反应至Cu完全溶解，用排水集气法收集生成的气体．
（1）写出Cu与稀硝酸反应的化学方程式，并用单线桥法标出电子转移的方向和数目．
（2）用排水集气法收集生成的气体的体积（标准状况）最多为

4.48

L．
（3）反应结束后，所得溶液（反应前后溶液的体积变化忽略不计）中H⁺的物质的量浓度是多少？（要求写出计算过程）

Answer 1

分析：（1）根据反应物生成物写出反应方程式，单线桥标电子转移的方向是：由还原剂指向氧化剂．
（2）根据铜的物质的量算出生成的气体体积．
（3）先根据铜的物质的量算出反应的硝酸的物质的量，继而算出剩余的硝酸的物质的量，根据物质的量浓度公式算出氢离子的浓度．

解答：解：（1）铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮、水；根据化合价变化判断：氧化剂是硝酸，还原剂是铜，故答案为：

（2）由题意知，硝酸是过量的，以铜为标准进行计算，设生成的气体的体积为xL，
n（Cu）=

19.2g

64g/mol

=0.3mol 
3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
3                           2×22.4L
0.3mol                       xL
x=4.48
故答案为：4.48；
（3）n（Cu）=

19.2g

64g/mol

=0.3mol 
n（HNO₃）=3mol/L×0.4L=1.2mol 
3Cu+8HNO₃ （稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
3mol      8mol
0.3mol    0.8mol
n（H⁺）=1.2mol-0.8mol=0.4mol
c（H⁺）=

0.4mol

0.4L

=1mol/L
故答案为：1mol/L

点评：因为已知两种反应物的物理量，所以要注意过量计算，应以不足量的物质为标准进行分析该题，本题也考查了学生认真审题的能力．