Question

9．某溶液中含H⁺、SO₄^2-、NO₃^-三種離子，其中H⁺、SO₄^2-的物質(zhì)的量濃度分別為7.0mol•L^-1和2.0mol•L^-1．取該溶液20mL，加入3.2g銅粉，加熱使它們充分反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為（　�。�

• A． 0.75 L
• B． 0.336 L
• C． 1.5 L
• D． 0.448 L

Answer 1

分析 其中H⁺、SO₄^2-的物質(zhì)的量濃度分別為7.0mol/L和2.0mol/L．由電荷守恒可知，NO₃^-的濃度為7mol/L-2.0mol/L×2=3mol/L，取該溶液20mL，H⁺、NO₃^-兩種離子的物質(zhì)的量分別為0.02L×7mol/L=0.14mol、0.02L×3mol/L=0.06mol，n（Cu）=$\frac{3.2g}{64g/mol}$=0.05mol，結(jié)合3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，判斷過量后以不足量代入計算．

解答 解：其中H⁺、SO₄^2-的物質(zhì)的量濃度分別為7.0mol/L和2.0mol/L．由電荷守恒可知，NO₃^-的濃度為7.0mol/L-2.0mol/L×2=3mol/L，取該溶液20mL，H⁺、NO₃^-兩種離子的物質(zhì)的量分別為0.02L×7mol/L=0.14mol、0.02L×3mol/L=0.06mol，n（Cu）=$\frac{3.2g}{64g/mol}$=0.05mol，
由3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O可知，若0.05molCu完全反應(yīng)，消耗氫離子為0.05mol×$\frac{8}{3}$=0.133mol，消耗硝酸根離子為0.05mol×$\frac{2}{3}$=0.033mol，
若氫離子完全反應(yīng)，則消耗Cu為0.14mol×$\frac{3}{8}$=0.0525mol，消耗硝酸根離子為0.14mol×$\frac{2}{8}$=0.035mol，
由上述計算可知，H⁺、NO₃^-均過量，Cu完全反應(yīng)，設(shè)生成NO的物質(zhì)的量為x，則
3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O
 3                  2
0.05mol             x
$\frac{3}{2}=\frac{0.05}{x}$，
解得x≈0.033mol，
所以收集到的氣體在標(biāo)況下體積是0.033mol×22.4L/mol=0.75L，
故選A．

點評 本題考查氧化還原反應(yīng)的計算，為高頻考點，把握發(fā)生的氧化還原反應(yīng)、過量計算等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計算能力的考查，題目難度不大．