Question

當三份銅粉分別與過量的稀硝酸、濃硝酸、熱的濃硫酸充分反應后，收集到的氣體在相同狀況下體積相等時（不考慮NO₂轉化為N₂O₄ 、生成氣體溶解及產生水蒸氣的體積），其三份銅的質量比為               
（2）1.28克銅與適量的濃硝酸反應，銅完全溶解，共收集到672 ml NO、NO₂混合氣(標準狀況)，則反應中共消耗HNO₃的物質的量為              
（3）用20ml 18.4 mol/L濃硫酸和銅共熱一段時間后，冷卻、過濾，將濾液稀釋到100ml，測得溶液中SO₄^2— 的濃度為3.18mol/L，則該溶液CuSO₄的物質的量濃度為            
（4）Na₂SiO₃可以改寫成氧化物的形式為Na₂O·SiO₂，則質量分數為98%的濃硫酸改寫成氧化物的形式為                    。

Answer 1

（11分）（1） 3:1:2 （2）0.07 mol （3） 0.5 mol/L （4） SO₃·H₂O

解析試題分析：（1）銅與稀硝酸、濃硝酸和濃硫酸反應的化學方程式分別是3Cu + 8HNO₃(稀)＝3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑+ 4H₂O、Cu + 4HNO₃(濃)Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑+ 2H₂O、Cu＋2H₂SO₄(濃)CuSO₄＋2H₂O＋SO₂↑。當反應中生成當氣體體積相等時（假設均是2mol），則根據方程式可知，消耗銅的質量之比是3:1:2。
（2）1.28g銅的物質的量是1.28g÷64g/mol＝0.02mol，則生成硝酸銅就是0.02mol。672 ml NO、NO₂混合氣(標準狀況)的物質的量是0.672L÷22.4L/mol＝0.03mol，實驗根據氮原子守恒可知，參加反應的硝酸的物質的量是0.02mol×2+0.03mol＝0.07mol。
（3）反應前濃硫酸的物質的量是0.02L×18.4mol/L＝0.368mol，反應后溶液中SO₄^2－的物質的量是0.10L×3.18mol/L＝0.3186mol，則根據S原子守恒可知，反應中生成SO₂的物質的量是0.368mol－0.318mol＝0.05mol，所以根據電子得失守恒可知，參加反應的銅的物質的量是0.05mol，則硫酸銅的物質的量是0.05mol，其濃度是0.05mol÷0.1L＝0.5mol/。
（4）98%的濃硫酸中硫酸和水的物質的量之比是＝9:1，由于硫酸可以看作是SO₃·H₂O，所以98%的濃硫酸改寫成氧化物的形式為SO₃·H₂O。
考點：銅和硝酸以及濃硫酸反應的有關計算
點評：該題是中等難度的試題，試題基礎性強，難易適中，注重解題的靈活性，有利于培養學生的邏輯推理能力和發散思維能力。明確反應的原理并能依據守恒法答題是關鍵。守恒法是計算題中最常用也是最重要的解題方法，常見守恒法有質量守恒、原子守恒、電荷守恒、電子的得失守恒等，需要平時學習中注意積累和總結。