Question

18．将足量的铜屑加入到浓度均为2mol/L的HNO₃和H₂SO₄的混合溶液100ml中，充分反应后，求溶液中Cu²⁺浓度（假设溶液体积不变）．

Answer 1

分析 发生反应：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，铜足量，溶液中n（NO₃^-）=0.2mol，n（H⁺）=0.2mol+0.2mol×2=0.6mol，由反应可知，氢离子不足，根据氢离子计算参加反应Cu的物质的量，进而计算溶液中Cu²⁺浓度．

解答 解：混合溶液中n（NO₃^-）=0.1L×2mol/L=0.2mol，n（H⁺）=0.2mol+0.1L×2mol/L×2=0.6mol，
Cu足量，由3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，可知0.2molNO₃^-完全反应需要0.8molH⁺离子，大于溶液中0.6molH⁺离子，故H⁺离子不足，则参加反应Cu为0.6mol×$\frac{3}{8}$，溶液中Cu²⁺浓度$\frac{0.6×\frac{3}{8}}{0.1}$=2.25mol/L，
答：溶液中Cu²⁺浓度为：2.25mol/L．

点评 本题考查化学方程式有关计算，注意酸性条件下，硝酸根具有强氧化性，关键是明确反应本质，利用离子方程式解答，难度中等．