Question

【題目】已知單質銅與稀硝酸的反應為3Cu＋8HNO3===2NO↑＋4H2O＋3Cu(NO3)2(Cu的相對原子質量為64)。現把19.2 g Cu放入200 mL 5 mol·L－1硝酸中，充分反應，問：

（1）哪種物質過量？______

（2）參加反應的硝酸的物質的量為多少？______

（3）在標準狀況下產生的氣體的體積為多少？______

（4）生成水的分子數為多少？______

（5）若反應前后溶液的體積不變，則生成Cu(NO3)2的物質的量濃度為多少？______

Answer 1

【答案】硝酸 0.8 mol 4.48 L 2.408×1023 1.5 mol·L－1

【解析】

n（Cu）=n(Cu)＝＝0.3 mol，可根據反應的化學方程式計算消耗或生成物質的物質的量。

存在過量問題時，以不足量的物質為準進行計算。計算時，要注意“單位縱相同；數據橫相應”，用已知數據，可直接求出未知量。

(1)方法一：假設法

3Cu＋8HNO3===2NO↑＋4H2O＋3Cu(NO3)2

因為＝

解得n(HNO3)＝0.8 mol

HNO3實際為5 mol·L－1×0.2 L＝1 mol，

0．8＜1(實際量)，所以HNO3過量。

方法二：物質的量比值法

n(Cu)＝＝0.3 mol

n(HNO3)＝5 mol·L－1×0.2 L＝1 mol

所以有＜，故HNO3過量。計算時，應以Cu的數據為準。

(2)3Cu＋8HNO3===2NO↑＋4H2O＋3Cu(NO3)2

＝，解得n(HNO3)＝0.8 mol。

(3)3Cu＋8HNO3===2NO↑＋4H2O＋3Cu(NO3)2

＝，解得V(NO)＝4.48 L。

(4)3Cu＋8HNO3===2NO↑＋4H2O＋3Cu(NO3)2

＝，

解得N(H2O)＝2.408×1023。

(5)物質的量濃度c與方程式不成比例，必須把它與體積V相乘轉化為物質的量(n＝cV)，才能代入方程式計算。

3Cu＋8HNO3===2NO↑＋4H2O＋3Cu(NO3)2

＝

解得c[Cu(NO3)2]＝1.5 mol·L－1。