在200mL的混合溶液中,硝酸和硫酸的物质的量的浓度均为0.2mol/L,向该混合液中加入3.84g的铜,加热使其充分反应。试计算:
(1)理论上生成的一氧化氮(标准状况下)的体积是多少升?
(2)若反应后溶液的体积不发生变化,溶液中Cu2+物质的量浓度是多少?
(6分)(1)、解:n(HNO3)=n(H2SO4)=0.2mol/L×0.2L=0.04mol,n(Cu)=3.84g÷64g/mol=0.06mol;n(H+)=n(HNO3)+2n(H2SO4)=0.12mol,n(NO3—)=n(HNO3)=0.04mol;3Cu+8H++2NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2O,反应物的化学计量数之比等于物质的量之比,则铜、硝酸根离子均过量,氢离子完全反应,应根据n(H+)计算n(NO);n(NO)=n(H+)/4=0.12mol/4=0.03mol;V(NO)=n•Vm=0.03mol×22.4L/mol=0.672L;(2)、根据生成物与反应物的化学计量数之比等于物质的量之比,则反应后溶液中n(Cu2+)=3n(H+)/8=0.045mol;由于反应前后溶液的体积不变,则c(Cu2+)=n(Cu2+)/V=0.045mol÷0.2L=0.225mol/L。
题目分析:(1)、解:n(HNO3)=n(H2SO4)=0.2mol/L×0.2L=0.04mol,n(Cu)=3.84g÷64g/mol=0.06mol;n(H+)=n(HNO3)+2n(H2SO4)=0.12mol,n(NO3—)=n(HNO3)=0.04mol;3Cu+8H++2NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2O,反应物的化学计量数之比等于物质的量之比,则铜、硝酸根离子均过量,氢离子完全反应,应根据n(H+)计算n(NO);n(NO)=n(H+)/4=0.12mol/4=0.03mol;V(NO)=n•Vm=0.03mol×22.4L/mol=0.672L;(2)、根据生成物与反应物的化学计量数之比等于物质的量之比,则反应后溶液中n(Cu2+)=3n(H+)/8=0.045mol;由于反应前后溶液的体积不变,则c(Cu2+)=n(Cu2+)/V=0.045mol÷0.2L=0.225mol/L。