Question

当三份铜粉分别与过量的稀硝酸、浓硝酸、热的浓硫酸充分反应后，收集到的气体在相同状况下体积相等时（不考虑NO₂转化为N₂O₄ 、生成气体溶解及产生水蒸气的体积），其三份铜的质量比为               

（2）1.28克铜与适量的浓硝酸反应，铜完全溶解，共收集到672 ml NO、NO₂混合气(标准状况)，则反应中共消耗HNO₃的物质的量为              

（3）用20ml 18.4 mol/L浓硫酸和铜共热一段时间后，冷却、过滤，将滤液稀释到100ml，测得溶液中SO₄^2— 的浓度为3.18mol/L，则该溶液CuSO₄的物质的量浓度为            

（4）Na₂SiO₃可以改写成氧化物的形式为Na₂O·SiO₂，则质量分数为98%的浓硫酸改写成氧化物的形式为                     。

Answer

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

【解析】

试题分析：（1）铜与稀硝酸、浓硝酸和浓硫酸反应的化学方程式分别是3Cu + 8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O、Cu + 4HNO3(浓)Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O、Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋2H2O＋SO2↑。当反应中生成当气体体积相等时（假设均是2mol），则根据方程式可知，消耗铜的质量之比是3:1:2。

（2）1.28g铜的物质的量是1.28g÷64g/mol＝0.02mol，则生成硝酸铜就是0.02mol。672 ml NO、NO2混合气(标准状况)的物质的量是0.672L÷22.4L/mol＝0.03mol，实验根据氮原子守恒可知，参加反应的硝酸的物质的量是0.02mol×2+0.03mol＝0.07mol。

（3）反应前浓硫酸的物质的量是0.02L×18.4mol/L＝0.368mol，反应后溶液中SO42－的物质的量是0.10L×3.18mol/L＝0.3186mol，则根据S原子守恒可知，反应中生成SO2的物质的量是0.368mol－0.318mol＝0.05mol，所以根据电子得失守恒可知，参加反应的铜的物质的量是0.05mol，则硫酸铜的物质的量是0.05mol，其浓度是0.05mol÷0.1L＝0.5mol/。

（4）98%的浓硫酸中硫酸和水的物质的量之比是＝9:1，由于硫酸可以看作是SO3·H2O，所以98%的浓硫酸改写成氧化物的形式为SO3·H2O。

考点：铜和硝酸以及浓硫酸反应的有关计算