Question

將19.2g 的Cu投入3mol/L 400mL過量的稀硝酸中，微熱，充分反應至Cu完全溶解，用排水集氣法收集生成的氣體．
（1）寫出Cu與稀硝酸反應的化學方程式，并用單線橋法標出電子轉移的方向和數目．
（2）用排水集氣法收集生成的氣體的體積（標準狀況）最多為

4.48

L．
（3）反應結束后，所得溶液（反應前后溶液的體積變化忽略不計）中H⁺的物質的量濃度是多少？（要求寫出計算過程）

Answer 1

分析：（1）根據反應物生成物寫出反應方程式，單線橋標電子轉移的方向是：由還原劑指向氧化劑．
（2）根據銅的物質的量算出生成的氣體體積．
（3）先根據銅的物質的量算出反應的硝酸的物質的量，繼而算出剩余的硝酸的物質的量，根據物質的量濃度公式算出氫離子的濃度．

解答：解：（1）銅和稀硝酸反應生成硝酸銅和一氧化氮、水；根據化合價變化判斷：氧化劑是硝酸，還原劑是銅，故答案為：

（2）由題意知，硝酸是過量的，以銅為標準進行計算，設生成的氣體的體積為xL，
n（Cu）=

19.2g

64g/mol

=0.3mol 
3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
3                           2×22.4L
0.3mol                       xL
x=4.48
故答案為：4.48；
（3）n（Cu）=

19.2g

64g/mol

=0.3mol 
n（HNO₃）=3mol/L×0.4L=1.2mol 
3Cu+8HNO₃ （�。�=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
3mol      8mol
0.3mol    0.8mol
n（H⁺）=1.2mol-0.8mol=0.4mol
c（H⁺）=

0.4mol

0.4L

=1mol/L
故答案為：1mol/L

點評：因為已知兩種反應物的物理量，所以要注意過量計算，應以不足量的物質為標準進行分析該題，本題也考查了學生認真審題的能力．