题目内容

在某100mL混合溶液中,硝酸和硫酸的物质的量浓度分别为0.4mol/L和0.1mol/L,向该混合溶液中加入1.92克铜粉,加热待充分反应后,所得溶液中的Cu2+的物质的量浓度(mol/L)是(   )

A.0.15             B.0.225             C.0.35             D.0.45

 

【答案】

B

【解析】

试题分析:1.92g铜的物质的量是1.92g÷64g/mol=0.03mol,硝酸和硫酸的物质的量分别是0.04mol和0.01mol,则溶液中氢离子的物质的量是0.06mol,根据反应的离子方程式可知:

3Cu   +   8H  +   2NO3=3Cu2+4H2O+2NO↑

3mol        8mol     2mol

0.03mol     0.06mol  0.04mol

所以反应中氢离子是不足的,因此铜剩余,所以铜离子的物质的量是,因此铜离子的浓度是0.0225mol÷0.1L=0.225mol/L,答案选B。

考点:考查金属铜和硝酸反应的有关计算

点评:该题是高考中的常见题型,难度较大。该题的关键是判断离子的过量问题,采用的方法是根据离子方程式,而不是化学方程式。本题有利于培养学生的逻辑思维能力,以及灵活应变能力。

 

练习册系列答案
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高氯酸铜[Cu(C1O42?6H2O]易溶于水,120℃开始分解,常用于生产电极和作燃烧的催化剂等.实验室制备少量高氯酸铜的步骤如下:
(1)制备纯净的硫酸铜称取15g粗CuSO4(含Fe2+)放入小烧杯中,加入50mL蒸馏水,搅拌.滴入少量稀硫酸,再滴加2mL3%的H2O2溶液,充分反应.将溶液冷却,逐滴加入0.5~1mol?L-1的NaOH溶液,直到pH=3.5~4,过滤,滤液转移到洁净的蒸发皿中,用稀硫酸将溶液pH调至1-2,再经蒸发、结晶、洗涤、晾干得精制的硫酸铜晶体(已知开始沉淀至沉淀完全的pH:Fe3+为2~3.7,Cu2+为4.7~6.7).
①加入酸化的过氧化氢溶液,发生反应的离子方程式为
2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O

②用NaOH溶液将溶液pH调至3.5~4,其目的是
使Fe2+完全转化为Fe(OH)3沉淀,而铜离子不沉淀
使Fe2+完全转化为Fe(OH)3沉淀,而铜离子不沉淀

(2)依据用(1)制得的精制硫酸铜晶体,制备高纯度的Cu(C1O42?6H2O,请补充实验
步骤.该实验可选用的试剂有:70%HClO4溶液,Na2CO3?1OH2O,盐酸酸化的氯化钡溶液.
a.称取7.0gCuSO4?5H2O和8.OgNa2CO3?10H2O,混合研细后,投入100mL沸水,快速搅拌,静置得绿色沉淀.
b.过滤,用少量蒸馏水洗涤沉淀
2-3
2-3
次.
c.用
盐酸酸化的氯化钡
盐酸酸化的氯化钡
检验沉淀是否洗涤干净,
d.在沉淀中慢慢滴加70%HClO4溶液,搅拌至
刚好不产生气泡
刚好不产生气泡
为止.
e.过滤,得蓝色高氯酸铜溶液.f.在通风橱中蒸发至不再产生白雾,继续蒸发至有晶膜出现,冷却、结晶、过滤、洗涤,得蓝色晶体.
g.60℃下,在烘箱中干燥2h,得Cu(ClO4)2?6H2O晶体8.4g.
①补充上述步骤b、c和d.            
②本次实验产率为_
80.9%
80.9%

③某温度下,高氯酸铜同时按两种方式分解:(A).Cu(ClO42═CuCl2+4O2↑(B).2Cu(ClO42═2CuO+7O2↑十+2Cl2
若测得V(O2)/V(Cl2)=n,则按(A)式分解的高氯酸铜的质量分数为
2n-7
2n+1
2n-7
2n+1
(用含n的代数式表示).

将MgCl2溶液加入NaOH和Na2CO3的混合溶液中,溶液中的离子反应如下:先发生Mg2+2OH===Mg(OH)2↓,后发生Mg2+CO===MgCO3↓;经查溶解度表得知, Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3的溶解度。在溶解度表中有这样一组数据,表示四种物质在水中、液氨中的溶解度(g溶质/100 g溶剂),如下表:

  溶质

溶剂  

AgNO3

Ba(NO3)2

AgCl

BaCl2

170

9.3

1.5×10-4

33.3

液氨

86

97.2

0.8

0

(1)分别是1.0 mol· L-1的Ag、Ba2、NO和Cl在水中发生反应的离子方程式是______________________________________________________________。

(2)分别是0.50 mol· L-1的以上四种离子在液氨中发生反应的离子方程式是__________________________________________________。

II(6分)、某100mL溶液中含有的部分离子浓度大小如图所示,该溶液可能还含有

Fe3、Ba2、K、OH、NO3。为了进一步确认,对该溶液进行实验检测:

①仔细观察,该溶液呈无色、透明、均一状态。

②向100mL溶液中滴入稀硫酸,有23.3g白色沉淀产生,再加稀硝酸,白色沉淀不消失。回答下列问题:由此可知,除了含有Na+、Mg2+、Cl-外,该溶液中肯定还含有的离子及其物质的量浓度为___________,肯定没有的离子是___________,可能含有的离子是___________。

III(6分).试样X由氧化亚铁和氧化铜组成。取质量相等的两份试样进行下图所示实验:

 

(1)写出步骤③发生的全部反应的离子方程式。                     

(2)若Y和Z充分反应,生成的不溶物的质量是m,则每份试样X中氧化铜的质量为              (用m表示)。

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