Question

在某100mL混合液中，HNO₃和H₂SO₄的物質的量濃度分別是0.30mol?L^-1和0.15mol?L^-1．向該混合液中加入3.20g銅粉，加熱，待充分反應后，所得溶液中的Cu²⁺的物質的量濃度是（ ）
A．0.225
B．0.25
C．0.45
D．0.50

Answer 1

【答案】分析：根據n=計算3.2g銅物質的量，銅屑投入HNO₃和H₂SO₄的混合溶液中發生的反應：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO+4H₂O，結合銅、硝酸根、氫離子的物質的量根據離子方程式進行過量計算，再根據不足的物質計算銅離子的物質的量，結合c=計算銅離子濃度．
解答：解：溶液中的氫離子既包括硝酸電離的又包括硫酸電離的，所以n（H⁺）=0.3mol/L×0.1L+0.15mol/L×0.1L×2=0.06mol，
n（NO₃^-）n=0.3mol/L×0.1L=0.03mol，
3.2g銅的物質的量為=0.05mol；
硝酸和銅反應的離子方程式如下：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO+3H₂O       
 3Cu～～～～～8H⁺～～～～2NO₃^-～～～～3Cu²⁺．
 3            8          2         3                  
0.045mol    0.12mol      0.03mol       
所以氫離子的物質的量不足，根據氫離子的物質的量計算，由離子方程式可知0.06mol氫離子反應，消耗銅的物質的量為0.06mol×=0.0225ml，所以生成的銅離子的物質的量為0.0225mol，所以溶液中c（Cu²⁺）==0.225mol/L，
故選A．
點評：本題考查物質的量濃度的計算，題目難度中等，解答該題的關鍵是把握反應的離子方程式，根據離子方程式判斷反應的過量問題．