Question

10．往100mL氢离子浓度为1mol•L^-1的硫酸和硝酸混合液中投入3.84g铜粉，微热使反应充分完成后，生成NO气体448mL（标准状况）．则反应前的混合液中含硫酸的物质的量为（　　）

• A． 0.01mol
• B． 0.02 mol
• C． 0.03 mol
• D． 0.04 mol

Answer 1

分析 100mL氢离子浓度为1mol•L^-1的混合液中含有氢离子的物质的量为：n（H⁺）=0.1L×1mol/L=0.1mol，3.84g铜粉物质的量为：$\frac{3.84g}{64g/mol}$=0.06mol，NO的物质的量为：$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，根据3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+3H₂O可知，铜、H⁺过量，所以只能是硝酸不足，进而可计算出硝酸的物质的量，再根据氢离子的物质的量计算出硫酸的物质的量．

解答 解：100mL氢离子浓度为1mol•L^-1的混合液中含有氢离子的物质的量为：n（H⁺）=0.1L×1mol/L=0.1mol，
3.84g铜粉物质的量为：$\frac{3.84g}{64g/mol}$=0.06mol，NO的物质的量为：$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，
根据3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+3H₂O可知，生成0.02molNO，需要铜0.03mol、H⁺为0.04mol，所以铜、H⁺过量，硝酸不足，硝酸完全反应，
根据氮元素守恒可知，溶液中n（HNO₃）=n（NO）=0.02mol，0.02mol硝酸中含有0.02mol氢离子，则硫酸中含有的氢离子的物质的量为：0.1mol-0.02mol=0.08mol，则硫酸的物质的量为：$\frac{1}{2}$×0.08mol=0.04mol，
故选D．

点评 本题考查混合物反应的计算，题目难度中等，根据离子方程式及题中数据正确判断硝酸不足为解答关键，注意掌握质量守恒定律在化学计算中的应用方法．