Question

4．在1L某混合溶液中，c（HNO₃）=0.4mol/L，c（H₂SO₄）=0.1mol/L，向其中加入 19.2g铜粉，微热，充分反应后溶液中c（Cu²⁺）为（　　）

• A． 0.15mol/L
• B． 0.3mol/L
• C． 0.225mol/L
• D． 无法计算

Answer 1

分析 铜与硝酸反应，与硫酸不反应，硫酸存在的情况下，溶液中发生离子反应3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO+4H₂O，结合铜、硝酸根、氢离子的物质的量根据离子方程式进行过量计算，再根据不足的物质计算铜离子的物质的量，结合c=$\frac{n}{V}$计算铜离子浓度．

解答 解：溶液中的氢离子既包括硝酸电离的又包括硫酸电离的．所以n（H⁺）=0.4mol/L×1L+0.1mol/L×1L×2=0.6mol，
n（NO₃^-）n=0.4mol/L×1L=0.4mol.1.92g铜的物质的量为$\frac{19.2g}{64g/mol}$=0.3mol；
硝酸和铜反应的离子方程式如下：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO+4H₂O       
 3Cu～～～～～8H⁺～～～～2NO₃^-～～～～3Cu²⁺．
 3            8           2         3                  
0.3mol      0.8mol       0.2mol       
所以氢离子的物质的量不足，根据氢离子的物质的量计算，由离子方程式可知0.6mol氢离子反应，消耗铜的物质的量为$\frac{0.6mol×3}{8}$=0.225mol；所以生成的铜离子的物质的量为0.225mol．
所以溶液中c（Cu²⁺）=$\frac{0.225mol}{1l}$=0.225mol/L．
故选：C．

点评 本题考查混合物的计算，题目难度中等，根据离子方程式判断离子过量是解答本题关键．