题目内容

17.有一含0.04molH2SO4、0.04molHNO3的混合稀溶液,加入足量的铜粉,加热充分反应,最终可产生气体的物质的量是(  )
A.0.01molB.0.03molC.0.04molD.0.01~0.03mol

分析 先计算氢离子的物质的量,再根据溶液中发生的反应3Cu+8H++2NO3?=3Cu2++2NO↑+4H2O判断过量,将不足的代入离子反应方程式来计算最终可产生气体的物质的量.

解答 解:混合液中含有硝酸根离子的物质的量为:n(NO3-)=0.04mol,
含有氢离子的物质的量为:n(H+)=0.04mol+0.04×2mol=0.12mol,
根据反应3Cu+8H++2NO3?=3Cu2++2NO↑+4H2O可知,
铜足量,消耗0.04mol硝酸根离子完全反应消耗氢离子的物质的量为:0.04mol×$\frac{8}{2}$=0.16mol,显然H+不足,
设放出的气体的物质的量为x,则
3Cu+8H++2NO3?=3Cu2++2NO↑+4H2O
     8              2
    0.12mol         x
8x=0.12mol×2,
解得:x=0.03mol,
故选B.

点评 本题考查学生利用离子反应方程式进行的计算,题目难度中等,明确离子的物质的量及判断过量是解答本题的关键,并学会利用离子反应来分析解答问题.

练习册系列答案
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9.化学反应原理在合成氨工业及氨的性质研究中具有广泛的应用.
(1)工业生产硝酸的第一步反应是氨的催化氧化反应,已知下列3个热化学方程式(K为平衡常数):
①4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)△H1=-1266.8kJ•mol-1  K1
②N2(g)+O2(g)?2NO(g)△H2=180.5kJ•mol-1   K2
③4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)△H3  K3
则△H3=-905.8kJ•mol-1,K3=K1 •K22(用K1、K2表示).
(2)工业合成氨所用的氢气主要来自天然气与水的反应,但这种原料气中往往混有一氧化碳杂质,工业生产中通过如下反应来除去原料气中的CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2 (g)△H<0.
①一定条件下,反应达到平衡后,欲提高CO 的转化率,可采取的措施有可降低温度或增加水蒸气的浓度、降低二氧化碳或氢气的浓度等.
②在容积为2L的密闭容器中发生上述反应,其中c(CO)随反应时间(t)的变化如图甲中曲线Ⅰ,如果在t0时刻将容器容积扩大至4L,请在图甲中画出t0时刻后c(CO)随反应时间(t)的变化曲线.

(3)氨气的重要用途是合成尿素,一定条件下,NH3和CO2合成尿素的反应为2NH3+CO2?CO(NH22+H2O.当加料比例n(NH3):n(CO2)=4 时,CO2的转化率随反应时间(t)的变化如图乙所示,a点v (CO2)<b 点v(CO2)(填“>”、“<”或“=”),NH3的平衡转化率为30%.
(4)硫酸工业生产过程中产生的尾气可用氨水吸收,生成的(NH42SO3再与硫酸反应,将生成的SO2返回车间作生产硫酸的原料,而生成的(NH42SO4可作肥料.常温下,0.1mol•L-1(NH42SO4溶液中各离子浓度由大到小的顺序是c(NH4+)>c(SO4 2-)>c(H+)>c(OH-);若某工厂中使用的是室温下0.1mol•L-1的氨水,那么该氨水的pH=11.15.(已知Kb(NH3•H2O)=2.0×10-5,$\sqrt{2}$=1.414,lg1.414=0.15)

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