Question

14．在4mol/L的硫酸和2mol/L的硝酸混合溶液10mL中，加入0.96g銅粉，充分反應后，最多可以收集到的標準狀況下的氣體體積為（　　）[提示：稀硝酸和銅粉的化學反應為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O]．

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

Answer 1

分析 0.96gCu的物質(zhì)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和稀硝酸發(fā)生的離子反應方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，根據(jù)物質(zhì)間的反應來分析解答．

解答 解：0.96gCu的物質(zhì)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和稀硝酸發(fā)生的離子反應方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
根據(jù)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，
根據(jù)銅的量計算生成氣體體積，設生成氣體體積為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，
故選B．

點評 本題考查了混合物的計算，在計算時要進行過量計算，根據(jù)不足量的為標準進行計算，注意該混合物中，硫酸中的氫離子能被硝酸根離子運用，相當于含有硝酸，為易錯點，題目難度中等．