Question

在某100mL混合液中，HNO₃和H₂SO₄的物质的量浓度分别是0.30mol?L^-1和0.15mol?L^-1．向该混合液中加入3.20g铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中的Cu²⁺的物质的量浓度（mol?L^-1）是（　　）

A．0.225

B．0.25

C．0.45

D．0.50

Answer 1

分析：根据n=

m

M

计算3.2g铜物质的量，铜屑投入HNO₃和H₂SO₄的混合溶液中发生的反应：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO+4H₂O，结合铜、硝酸根、氢离子的物质的量根据离子方程式进行过量计算，再根据不足的物质计算铜离子的物质的量，结合c=

n

V

计算铜离子浓度．

解答：解：溶液中的氢离子既包括硝酸电离的又包括硫酸电离的，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铜的物质的量为

3.2g

64g/mol

=0.05mol；
硝酸和铜反应的离子方程式如下：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO+3H₂O       
 3Cu～～～～～8H⁺～～～～2NO₃^-～～～～3Cu²⁺．
 3            8          2         3                  
0.045mol    0.12mol      0.03mol       
所以氢离子的物质的量不足，根据氢离子的物质的量计算，由离子方程式可知0.06mol氢离子反应，消耗铜的物质的量为0.06mol×

3

8

=0.0225ml，所以生成的铜离子的物质的量为0.0225mol，所以溶液中c（Cu²⁺）=

0.0225mol

0.1l

=0.225mol/L，
故选A．

点评：本题考查物质的量浓度的计算，题目难度中等，解答该题的关键是把握反应的离子方程式，根据离子方程式判断反应的过量问题．