Question

等体积的两份稀酸溶液，一份为amol.L^{- 1}的硝酸溶液；另一份为硝酸和硫酸的混合溶液，硝酸浓度为amol.L^{- 1} ，硫酸的浓度为bmol.L^{- 1}。若分别向两份溶液加入过量的铜粉，产生的气体体积为1：   2（都只生成NO），则a ：   b的值是（    ）

A. 1：   2 B. 3：   2 C. 2：   1 D. 1：   4

Answer

C

【解析】

设出溶液体积为VL，一份为amol.L- 1的硝酸溶液，含有硝酸的物质的量为Vamol，由于铜足量，根据反应3Cu+8H＋+2NO3－（稀）═3Cu2＋+2NO↑+4H2O可知生成气体的物质的量为：2/8×Vamol=0.25Vamol；另一份中若硝酸根离子完全反应时生成NO，由N原子守恒可知生成NO为Va mol，而实际生成NO为0.25 Va mol×2=0.5 Va mol＜Va mol，说明第二份溶液中的硝酸根离子有剩余，根据第二份溶液中的氢离子计算出生成NO的物质的量，然后结合生成气体的体积之比为1：2列式计算。

设出溶液体积为VL，一份为amol.L- 1的硝酸溶液，含有硝酸的物质的量为Vamol，由于铜足量，根据反应3Cu+8H＋+2NO3－（稀）═3Cu2＋+2NO↑+4H2O可知生成气体的物质的量为：Va×2/8mol=0.25Vamol；另一份中若硝酸根离子完全反应时生成NO，由N原子守恒可知生成NO为Va mol，而实际生成NO为0.25 Va mol×2=0.5 Va mol＜Va mol，所以反应后硝酸根离子有剩余，氢离子完全反应，混合液中含有氢离子的总物质的量为：（Va+2Vb）mol，根据反应3Cu+8H＋+2NO3－（稀）═3Cu2＋+2NO↑+4H2O可知生成气体的物质的量为：

2（Va+2Vb）/8mol=（0.25Va+0.5Vb）mol，根据产生的气体体积为1：2（都只生成NO）可知：0.25Vamol：（0.25Va+0.5Vb）mol=1：2，整理可得a：b=2：1，

故选：C。