Question

14．在4mol/L的硫酸和2mol/L的硝酸混合溶液10mL中，加入0.96g铜粉，充分反应后，最多可以收集到的标准状况下的气体体积为（　　）[提示：稀硝酸和铜粉的化学反应为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O]．

• A． 112 mL
• B． 224 mL
• C． 448 mL
• D． 560 mL

Answer 1

分析 0.96gCu的物质的量=$\frac{0.96g}{64g/mol}$=0.015mol，n（SO₄^2- ）=4mol/L×0.01L=0.04mol，n（NO₃^-）=2mol/L×0.01L×1=0.02mol，n（H⁺）=2n（SO₄^2- ）+n（NO₃^-）=0.08mol+0.02mol=0.1mol，Cu和稀硝酸发生的离子反应方程式为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，根据物质间的反应来分析解答．

解答 解：0.96gCu的物质的量=$\frac{0.96g}{64g/mol}$=0.015mol，
n（SO₄^2- ）=4mol/L×0.01L=0.04mol，
n（NO₃^-）=2mol/L×0.01L×1=0.02mol，
n（H⁺）=2n（SO₄^2- ）+n（NO₃^-）=0.08mol+0.02mol=0.1mol，
Cu和稀硝酸发生的离子反应方程式为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
根据方程式知，Cu完全溶解需要n（H⁺）=$\frac{8}{3}$n（Cu）=$\frac{8}{3}$×0.015mol=0.04mol＜0.1mol，
需要n（NO₃^-）=$\frac{2}{3}$n（Cu）=$\frac{2}{3}$×0.015mol=0.01mol＜0.02mol，所以硝酸有剩余，
根据铜的量计算生成气体体积，设生成气体体积为V，
3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O
3mol               44.8L
0.015mol            V
     3mol：44.8L=0.015mol：V
V=$\frac{0.015mol×44.8L}{3mol}$=0.224L=224mL，
故选B．

点评 本题考查了混合物的计算，在计算时要进行过量计算，根据不足量的为标准进行计算，注意该混合物中，硫酸中的氢离子能被硝酸根离子运用，相当于含有硝酸，为易错点，题目难度中等．