题目内容
将一定体积稀硝酸溶液平均分为两份,一份与足量的铜粉反应收集到气体体积为V1;另一份先加入与其等体积的稀硫酸,再投入足量的铜粉收集到气体的体积为V2(V1和V2都在同一条件下测定),已知V2=3V1,则稀硝酸和稀硫酸的物质的量浓度之比( )
分析:铜与稀硝酸反应生成硝酸铜一氧化氮和水;先加入与其等体积的稀硫酸,再投入足量的铜粉反应,溶解的铜比第一份要多,因为硫酸提供氢离子和溶液中的硝酸根离子形成硝酸会继续溶解铜,所以分析反应实质,只需根据发生反应的离子方程式继续计算即可:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+H2O.
解答:解:第一份只有HNO3,发生反应:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+H2O,H+不足,溶液中剩余NO3-,设有8molHNO3,
则生成2molNO,消耗8molH+;
另一份先加入与其等体积的稀硫酸,溶液中硫酸提供H+,3V1=V2,则应生成6molNO,根据3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+H2O
可知消耗24molH+,原来硝酸溶液中含溶质8mol,硫酸溶液中含氢离子为16mol,所以硝酸与硫酸溶液中H+的物质的量之比为1:2,则稀硝酸与稀硫酸的物质的量为1:1,硝酸和硫酸是等体积混合,稀硝酸与稀硫酸的物质的量浓度之比为1:1;
故选A.
则生成2molNO,消耗8molH+;
另一份先加入与其等体积的稀硫酸,溶液中硫酸提供H+,3V1=V2,则应生成6molNO,根据3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+H2O
可知消耗24molH+,原来硝酸溶液中含溶质8mol,硫酸溶液中含氢离子为16mol,所以硝酸与硫酸溶液中H+的物质的量之比为1:2,则稀硝酸与稀硫酸的物质的量为1:1,硝酸和硫酸是等体积混合,稀硝酸与稀硫酸的物质的量浓度之比为1:1;
故选A.
点评:本题考查混合物的计算,题目难度中等,注意根据反应的离子方程式计算.
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