Question

4．有某硫酸和硝酸的混合溶液20mL，其中含有硫酸的浓度为2mol•L^-1，含有硝酸的浓度为1mol•L^-1，现向其中加入0.96g铜粉，充分反应后（假设只生成NO气体），最多可收集到标准状况下的气体的体积为（　　）

• A． 89.6 mL
• B． 112 mL
• C． 168 mL
• D． 224 mL

Answer 1

分析 铜与硝酸的反应生成的硝酸盐，如果有酸存在时，NO₃^-和H⁺仍是稀硝酸环境中，铜可以继续被稀硝酸氧化，稀硝酸被还原为NO气体．所以可利用Cu和H⁺、NO₃^-离子之间的反应来计算．

解答 解：铜与稀硝酸反应的实质是3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H_²O，在溶液中每3molCu与8molH⁺完全反应生成2molNO气体，
题中混合溶液中含H⁺物质的量为：0.04mol硫酸中含0.08mol，0.02mol硝酸中含0.02mol，所以溶液中共含0.10molH⁺，
0.96g铜的物质的量为$\frac{0.96g}{64g/mol}$=0.015mol，根据离子方程式量的关系，3Cu～8H⁺～2NO，0.015mol铜完全反应，消耗的氢离子物质的量为0.015mol×$\frac{8}{3}$×0.04mol，
显然氢离子过量，铜离子完全反应，生成的NO气体由铜的物质的量计算得出，气体物质的量为0.01mol，
标准状况下的0.01molNO的体积为：22.4L/mol×0.01L=0.224L=224mL，
故选D．

点评 本题主要考查硝酸的化学性质、化学方程式的过量计算、溶液中隐含条件的判断，主要考查了硝酸根在溶液中有氢离子存在时，仍是稀硝酸具有强氧化性．