Question

16．有某硫酸和硝酸的混合溶液20mL，其中含有硫酸的浓度为2mol•L^-1，含硝酸的浓度为1mol•L^-1，现向其中加入3.2g铜粉，充分反应后（假设只生成NO气体），最多可收集到标况下的气体的体积为（　　）

• A． 89.6mL
• B． 112mL
• C． 224 mL
• D． 448mL

Answer 1

分析 n（HNO₃）=1mol/L×0.02L=0.02mol、n（H₂SO₄）=2mol/L×0.02L=0.04mol，n（H⁺）=n（HNO₃）+2n（H₂SO₄）=0.02mol+0.04mol×2=0.1mol，n（Cu）=$\frac{3.2g}{64g/mol}$=0.05mol，发生反应为 3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO+4H₂O，根据方程式知，硝酸根离子完全反应需要n（H⁺）为0.08mol＜0.1mol、n（Cu）为0.03mol＜0.05mol，所以硝酸根离子不足量，根据硝酸根离子计算NO的体积．

解答 解：n（HNO₃）=1mol/L×0.02L=0.02mol、n（H₂SO₄）=2mol/L×0.02L=0.04mol，n（H⁺）=n（HNO₃）+2n（H₂SO₄）=0.02mol+0.04mol×2=0.1mol，n（Cu）=$\frac{3.2g}{64g/mol}$=0.05mol，发生反应为 3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO+4H₂O，根据方程式知，硝酸根离子完全反应需要n（H⁺）为0.08mol＜0.1mol、n（Cu）为0.03mol＜0.05mol，所以硝酸根离子不足量，所以硝酸根离子完全被还原生成NO，根据N原子守恒得n（NO）=n（HNO₃）=0.02mol，则V（NO）=0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448mL，故选D．

点评 本题考查混合物的有关计算，为高频考点，侧重考查学生分析判断能力，正确判断哪种微粒过量是解本题关键，以不足量的物质为标准进行计算，注意：一定要进行过量计算，为易错点．