Question

现有一稀硫酸和稀硝酸的混合溶液，其中c（H₂SO₄）=0.3 mol·L^-1,c(HNO₃)=0.4 mol·L^-1。取该溶液100 mL，向其中加入1.92 g铜粉并加热，充分反应后，所得溶液中Cu²⁺的物质的量浓度为（假设反应前后溶液体积不变）(    )

A.0.15 mol·L^-1      B.0.2 mol·L^-1      C.0.3 mol·L^-1       D.0.4 mol·L^-1

Answer 1

C

错解：认为Cu不和稀硫酸反应，只根据Cu和稀硝酸反应的方程式计算：

3Cu+8HNO₃（稀）====3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O

n（Cu）=1.92 g/64 g·mol^-1=0.03 mol,

n(HNO₃)=0.4 mol·L^-1×0.1 L=0.04 mol。

由此可知Cu在反应中过量，根据完全反应的HNO₃的物质的量，可知有0.015 mol Cu被溶解，c（Cu²⁺）=0.015 mol/0.1 L=0.15 mol·L^-1，选A项。

正解：该题不能孤立地认为Cu不和稀硫酸反应，因为Cu和稀硝酸反应后，溶液中还存在一定量的，在含有H₂SO₄的酸性溶液中还能继续和Cu反应。针对该题特点，可根据如下离子方程式求解：

3Cu+8H⁺+2====3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O

由n（Cu）=0.03 mol,n(H⁺)=0.1 mol,n()=0.04 mol,可知Cu不足，将全部被溶解。

c（Cu²⁺）=0.03 mol/0.1 L=0.3 mol·L^-1,答案为C项。