Question

11．在100mL混合溶液中，硝酸和硫酸的物质的量浓度分別是0.4mol•L^-1、0.1mol•L^-1，向混合溶液中加入1.92g铜粉，并加热，待充分反应后，所得溶液中Cu²⁺物质的量浓度是（假设反应前后溶液体积不变）（　　）

• A． 0.10mol•L^-1
• B． 0.15mol•L^-1
• C． 0.225mol•L^-1
• D． 0.30mol•L^-1

Answer 1

分析 n（HNO₃）=0.4mol/L×0.1L=0.04mol，n（H₂SO₄）=0.1mol/L×0.1L=0.01mol，n（H+）=n（HNO₃）+2n（H₂SO₄）=0.04mol+0.02mol=0.06mol，n（Cu）=$\frac{1.92g}{64g/mol}$=0.03mol，Cu和硝酸反应离子方程式为3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，根据方程式知，假设0.03molCu完全反应需要氢离子0.08mol＞0.06mol，所以Cu过量，以氢离子为标准计算生成铜离子的物质的量，据此分析解答．

解答 解：n（HNO₃）=0.4mol/L×0.1L=0.04mol，n（H₂SO₄）=0.1mol/L×0.1L=0.01mol，n（H+）=n（HNO₃）+2n（H₂SO₄）=0.04mol+0.02mol=0.06mol，n（Cu）=$\frac{1.92g}{64g/mol}$=0.03mol，Cu和硝酸反应离子方程式为 3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3 Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，根据方程式知，假设0.03molCu完全反应需要氢离子0.08mol＞0.06mol，所以Cu过量，以氢离子为标准计算生成铜离子的物质的量，
0.06mol氢离子完全反应生成n（Cu²⁺）=$\frac{0.06mol}{8}×3$=0.0225mol，
c（Cu²⁺）=$\frac{0.0225mol}{0.1L}$=0.225mol•L^-1，
故选C．

点评 本题混合物的有关计算，侧重考查分析计算能力，注意要先进行过量计算，然后根据量少的为标准进行计算，题目难度不大．