Question

13．向10mL浓度为2mol/LH NO₃与3mol/L H₂SO₄的混合溶液中加入1.92克铜，充分反应后，设溶液体积仍为10mL．求：
（1）产生的气体在标准状况下的体积为多少升？
（2）反应后溶液中各溶质的离子浓度是多少？

Answer 1

分析 溶液中的氢离子既包括硝酸电离的又包括硫酸电离的．所以n（H⁺）=2mol•L^-1×0.01L×1+3mol•L^-1×0.01L×2=0.08mol，n（NO₃^-）=2mol•L^-1×0.01L=0.02mol，
n（Cu）=$\frac{1.92g}{64g/mol}$=0.03mol，结合反应的离子方程式3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O解答该题．

解答 解：溶液中的氢离子既包括硝酸电离的又包括硫酸电离的．所以n（H⁺）=2mol•L^-1×0.01L×1+3mol•L^-1×0.01L×2=0.08mol，n（NO₃^-）=2mol•L^-1×0.01L=0.02mol，
n（Cu）=$\frac{1.92g}{64g/mol}$=0.02mol，则
 3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O
 3      8    2    3    2
0.03  0.08  0.02
可知Cu、H⁺和NO₃^-恰好完全反应，则
（1）由反应的离子方程式可知n（NO）=0.02mol，V（NO）=0.02mol×22.4L/mol=0.448L，
答：产生的气体在标准状况下的体积是0.448L；
（2）0.03molCu完全反应，则生成0.03molCu²⁺，
所以反应后溶液中c（Cu²⁺）=$\frac{0.03mol}{0.01L}$=3mol/L，
由于SO₄^2-没有参加反应，反应后的浓度仍为3mol/L，
答：反应后溶液中各溶质离子物质的量浓度分别是Cu²⁺：3mol/L、SO₄^2-：3mol/L．

点评 本题考查化学方程式的计算，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意把握相关反应的离子方程式的书写，根据方程式计算该题，难度不大．