Question

20．硝酸是工業(yè)上常見的三酸之一，在化學(xué)上有廣泛應(yīng)用．某稀硝酸和稀硫酸的混合溶液中C（NO₃^-）+C（SO₄^2-）=0.5mol•L^-1.100ml該混合酸最多能溶解銅的質(zhì)量為1.92g；其中，C（HNO₃）：C（H₂SO₄）=2：3．

Answer 1

分析 反應(yīng)的離子方程式為3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，要使溶解銅的質(zhì)量最大，則氫離子和硝酸根濃度滿足化學(xué)計量數(shù)即4：1，硝酸全部起氧化劑作用，設(shè)硫酸濃度為x，則硝酸濃度為：0.5mol/L-x，溶液中氫離子濃度共：2x+（0.5mol/L-x），則：$\frac{2x+（0.5mol/L-x）}{0.5mol/L-x}$=$\frac{4}{1}$，解得：x=0.3mol/L，硝酸濃度為0.3mol/L，從而得出c（HNO₃）：c（H₂SO₄），再根據(jù)方程式可計算溶解銅的質(zhì)量．

解答 解：反應(yīng)的離子方程式為3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，要使溶解銅的質(zhì)量最大，則氫離子和硝酸根濃度滿足化學(xué)計量數(shù)即4：1，硝酸全部起氧化劑作用，設(shè)硫酸濃度為x，則硝酸濃度為：0.5mol/L-x，溶液中氫離子濃度共：2x+（0.5mol/L-x），則：$\frac{2x+（0.5mol/L-x）}{0.5mol/L-x}$=$\frac{4}{1}$，解得：x=0.3mol/L，硝酸濃度為：0.5mol/L-0.3mol/L=0.2mol/L，硝酸得物質(zhì)的量為：0.1L×0.2mol/L=0.02mol，
3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O
3×64g       2mol  
m           0.02mol
m=$\frac{3×64g×0.02mol}{2mol}$=1.92g；
根據(jù)分析可知，硝酸的濃度為0.2mol/L，硫酸的濃度為：0.5mol/L-0.2mol/L=0.3mol/L，
所以：c（HNO₃）：c（H₂SO₄）=0.2mol/L：0.3mol/L=2：3，
故答案為：1.92g；2：3．

點(diǎn)評 本題考查了混合物反應(yīng)的計算，題目難度中等，明確氫離子和硝酸根濃度滿足4：1時消耗銅的質(zhì)量最大為解答關(guān)鍵，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析能力及化學(xué)計算能力．