Question

8．已知稀硝酸和稀硫酸组成的混酸中c（NO₃^-）+c（SO₄^2-）=5mol•L^-1，若取一定量的混酸溶解铜粉达到最大值（假设还原产物只有NO），则混酸中HNO₃、H₂SO₄的物质的量浓度之比为（　　）

• A． 1：1
• B． 3：2
• C． 2：3
• D． 2：1

Answer 1

分析 稀硝酸和稀硫酸组成的混酸中c（NO₃^-）+c（SO₄^2-）=5mol•L^-1，稀硝酸和Cu反应但稀硫酸和Cu不反应，混酸和Cu反应离子方程式为3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，要使溶解的Cu最大，则硝酸根离子应该完全反应，根据离子方程式知，c（NO₃^-）、c（H⁺）=2：8=1：4，
设c（NO₃^-）=xmol/L、则c（H⁺）=4xmol/L，根据电荷守恒得c（NO₃^-）+2c（SO₄^2-）=5mol/L×2-xmol/L+c（H⁺）=4xmol/L，x=2，
所以c（NO₃^-）=2mol/L、则c（H⁺）=8mol/L，c（SO₄^2-）=5mol/L-2mol/L=3mol/L，
根据硝酸根离子守恒、硫酸根离子守恒计算混酸中HNO₃、H₂SO₄的物质的量浓度之比．

解答 解：稀硝酸和稀硫酸组成的混酸中c（NO₃^-）+c（SO₄^2-）=5mol•L^-1，稀硝酸和Cu反应但稀硫酸和Cu不反应，混酸和Cu反应离子方程式为3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，要使溶解的Cu最大，则硝酸根离子应该完全反应，根据离子方程式知，c（NO₃^-）、c（H⁺）=2：8=1：4，
设c（NO₃^-）=xmol/L、则c（H⁺）=4xmol/L，根据电荷守恒得c（NO₃^-）+2c（SO₄^2-）=5mol/L×2-xmol/L+c（H⁺）=4xmol/L，x=2，
所以c（NO₃^-）=2mol/L、则c（H⁺）=8mol/L，c（SO₄^2-）=5mol/L-2mol/L=3mol/L，
根据硝酸根离子守恒、硫酸根离子守恒得c（NO₃^-）=c（HNO₃）=2mol/L、c（SO₄^2-）=c（H₂SO₄）=3mol/L，
所以混酸中HNO₃、H₂SO₄的物质的量浓度之比2mol/L：3mol/L=2：3，
故选C．

点评 本题考查化学方程式有关计算，为高频考点，侧重考查学生理解、分析、计算能力，明确反应中硝酸根离子与氢离子关系式是解本题关键，题目难度不大．