Question

有一硫酸和硝酸的混合溶液，取出20mL，加入足量BaCl2溶液，经过滤、洗涤、烘干后得沉淀9.32g；滤液与4.0mol/L的氢氧化钠溶液35mL恰好完全中和。试求：

（1）原混合溶液中硫酸和硝酸的物质的量浓度。

（2）另取10mL原溶液，加入0.96g铜粉共热，生成一氧化氮的体积为多少？

（3）另取10mL原溶液，加入1.92g铜粉共热,，至少还要向反应后的溶液中加入多少毫升1mol/L硫酸才能将铜粉恰好完全溶解？

 

Answer 1

（1）c(H2SO4)= 2mol/L c(HNO3)= 3mol/L

（2）标准状况下的体积V(NO)= 0.224L

（3）5×10-3L

【解析】

试题分析： （1）20 mL混合液中含有n(SO42-) =9.32g÷233g/ mol=0.04 mol

n(H+) =35×10-3×4.0 mol / L =0.14 mol

∴n((NO3-)=0.14 mol－2×0.04 mol =0.06mol

c(H2SO4)=0.04mol÷0.02L=2mol/L （1分）

c(HNO3)=0.06mol÷0.02L=3mol/L （1分）

（2） 10 mL混合液中含有n(H+) =0.07 mol，n(NO3-)=0.03mol

加入0.96g铜粉：n(Cu)=0.96g÷64g/mol=0.015mol

发生反应：3Cu + 8H++ 2NO3 - 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O

铜粉不足，生成NO：n(NO)=0.015mol×2÷3= 0.01 mol （1分）

标准状况下的体积V(NO)= 0.01 mol×22.4 L / mol =0.224L （1分）

（3）10 mL混合液中含有n(H+) =0.07 mol，n((NO3-)=0.03mol

若加入1.92g铜粉：n(Cu)=1.92g÷64g/mol=0.03mol

发生反应：3Cu + 8H++ 2NO3 - 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O

溶解1.92g铜粉至少需要n(H+) =0.08 mol ，n(NO3-)=0.02mol，显然H+不足（1分）

至少需要添加n(H+) =0.08 mol-0.07 mol=0.01 mol

∴ 至少加入稀硫酸：V(H2SO4)=0.01mol÷(2×1mol/L)=5×10-3L （2分）

答：略

考点：考查物质的量在化学反应方程式中的应用的相关知识点。