Question

在100mL的混合酸溶液中，硝酸的物質的量濃度為0.5mol/L，硫酸的物質的量濃度為0.15mol/L，向其中加入5.76g銅粉，微熱，使其充分反應．
（1）溶液中Cu²⁺的物質的量濃度是______．
（2）若要使5.76g銅粉恰好完全溶解，且溶液中只存在一種鹽．則原溶液中硝酸的物質的量是______；硫酸的物質的量是______．

Answer 1

（1）n（HNO₃）=0.1L×0.5mol/L=0.05mol，n（H₂SO₄）=0.1L×0.15moL/L=0.015moL，故n（H⁺）=0.05moL+2×0.015moL=0.08mol，
5.76g銅的物質的量為

5.76g

64g/mol

=0.09mol，
則：3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO+4H₂O
3mol2mol8mol
0.03mol 0.02mol 0.08mol
由上述計算可知，H⁺不足，故根據H⁺計算，由方程式可知n（Cu²⁺）=

3

8

n（H⁺）=

3

8

×0.08mol=0.03mol，
故c（Cu²⁺）=

0.03mol

0.1L

=0.3mol/L
故答案為：0.3mol/L；
（2）由上述方程式可知，0.09molCu完全反應，則n（NO₃^-）=

2

3

n（Cu）=

2

3

×0.09mol=0.06mol，故原溶液中n（HNO₃）=n（NO₃^-）=0.06mol．需要n（H⁺）=

8

3

n（Cu）=

8

3

×0.09mol=0.24mol，根據電荷守恒可知n（H⁺）=n（NO₃^-）+2n（SO₄^2-），即0.24mol=0.06mol+2n（SO₄^2-），解得n（SO₄^2-）=0.09mol，故n（H₂SO₄）=n（SO₄^2-）=0.09mol，
故答案為：0.06mol；0.09mol．