Question

【題目】向10 mL濃度均為3 mol·L－1的HNO3與H2SO4的混合溶液中加入1.92 g銅，充分反應后，設溶液體積仍為10 mL。求：

(1)產生的氣體在標準狀況下的體積是多少升_____？

(2)反應后溶液中各溶質的離子濃度是多少 ______？ （反應完溶液中溶質的離子有Cu2＋、H＋、、NO3-、 SO42-）（以上要求寫出計算過程）

Answer 1

【答案】0.448 L Cu2＋：3 mol·L－1　H＋：1 mol·L－1 NO3-：1 mol·L－1　SO42-：3 mol·L－1

【解析】

根據銅與稀硝酸反應的離子反應過程分析解答。

(1)n（Cu）= =0.03mol，n（H+）=3molL-1×0.01L×1+3molL-1×0.01L×2=0.09mol，n（NO3-）=3molL-1×0.01L=0.03mol，根據離子反應方程式：3Cu+8H++2NO3-=3 Cu2++2NO↑+4H2O 可知，Cu完全反應，H+和NO3-過量，由反應的離子方程式可知：n（NO）=0.03mol×2÷3=0.02mol， V（NO）=0.02mol×22.4L/mol=0.448L；

故答案為：0.448 L；

(2) 由離子方程式可知1.92 g Cu為0.03 mol，反應中消耗H＋ 0.08 mol，消耗NO3- 0.02 mol，生成Cu2＋ 0.03 mol，可得：c(Cu2＋)＝0.03mol÷0.01L＝3 mol·L－1，反應后c(H＋)＝(0.09mol-0.08mol) ÷0.01L＝1 mol·L－1，反應后n(NO3-)=0.03-0.02=0.01mol，故c(NO3-)＝0.01mol÷0.01L＝1 mol·L－1，因為SO42-沒有參加反應，故SO42-的離子濃度仍為3 mol·L－1。

故答案為：Cu2＋：3 mol·L－1，H＋：1 mol·L－1，NO3-：1 mol·L－1，SO42-：3 mol·L－1。