Question

2．在100mL混合酸的溶液中，硝酸的物质的量浓度为0.5mol/L，硫酸的物质的量浓度为0.15mol/L，向其中加入5.76g铜粉，微热，使其充分反应．
（1）写出铜与稀硝酸反应的离子方程式．
（2）求溶液中Cu²⁺的物质的量浓度．

Answer 1

分析 （1）Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水；
（2）混合酸中硝酸的物质的量为：n（HNO₃）=0.1L×0.5mol/L=0.05mol，硫酸的物质的量为：n（H₂SO₄）=0.1L×0.15moL/L=0.015moL，
溶液中所含氢离子的物质的量为：n（H⁺）=0.05moL+2×0.015moL=0.08mol，铜的物质的量为：n=$\frac{5.76g}{64g/mol}$=0.09mol，依据离子方程式：3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO+4H₂O计算解答．

解答 解：（1）Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，其反应的离子方程式为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
答：反应的离子方程式为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）混合酸中硝酸的物质的量为：n（HNO₃）=0.1L×0.5mol/L=0.05mol，硫酸的物质的量为：n（H₂SO₄）=0.1L×0.15moL/L=0.015moL，
溶液中所含氢离子的物质的量为：n（H⁺）=0.05moL+2×0.015moL=0.08mol，铜的物质的量为：n=$\frac{5.76g}{64g/mol}$=0.09mol，
      3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO+4H₂O
      3             2          8     
0.03mol    0.02mol   0.08mol
由上述计算可知，H⁺不足，应该根据H⁺计算，由方程式可知n（Cu²⁺）=$\frac{3}{8}$n（H⁺）=$\frac{3}{8}$×0.08mol=0.03mol，
所以C（Cu²⁺）=$\frac{0.03mol}{0.1L}$=0.3 mol/L，
答：溶液中Cu²⁺的物质的量浓度为：0.3 mol/L．

点评 本题考查了硝酸的有关计算，明确利用离子反应方程式计算是解题的关键，题目难度不大，侧重于考查学生的分析能力和计算能力．