在200mL的混合溶液中，硝酸和硫酸的物质的量的浓度均为0.2mol/L，向该混合液中加入3.84g的铜，加热使其充分反应。试计算：（1）理论上生成的一氧化氮（标准状况下）的体积是多少升？

Question

在200mL的混合溶液中，硝酸和硫酸的物质的量的浓度均为0.2mol/L，向该混合液中加入3.84g的铜，加热使其充分反应。试计算：
（1）理论上生成的一氧化氮（标准状况下）的体积是多少升？
（2）若反应后溶液的体积不发生变化，溶液中Cu ^{2 ＋} 物质的量浓度是多少？

Answer 1

（6分）（1）、n(HNO ₃ )=n(H ₂ SO ₄ )=0.2mol/L×0.2L=0.04mol，n(Cu)=3.84g÷64g/mol=0.06mol；n(H ⁺ )=n(HNO ₃ )+2n(H ₂ SO ₄ )=0.12mol，n(NO ₃ ^— )=n(HNO ₃ )=0.04mol；3Cu+8H ⁺ +2NO ₃ ^— =3Cu ²⁺ +2NO↑+4H ₂ O，反应物的化学计量数之比等于物质的量之比，则铜、硝酸根离子均过量，氢离子完全反应，应根据n(H ⁺ )计算n(NO)；n(NO)=n(H ⁺ )/4=0.12mol/4=0.03mol；V(NO)=n•Vm=0.03mol×22.4L/mol=0.672L；（2）、根据生成物与反应物的化学计量数之比等于物质的量之比，则反应后溶液中n(Cu ²⁺ )=3n(H ⁺ )/8=0.045mol；由于反应前后溶液的体积不变，则c(Cu ²⁺ )=n(Cu ²⁺ )/V=0.045mol÷0.2L=0.225mol/L。