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銅粉，微熱，充分反應后溶液中c（Cu²⁺）為（　　）

• A． 0.15mol/L
• B． 0.3mol/L
• C． 0.225mol/L
• D． 無法計算

Answer 1

分析 銅與硝酸反應，與硫酸不反應，硫酸存在的情況下，溶液中發(fā)生離子反應3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO+4H₂O，結合銅、硝酸根、氫離子的物質的量根據離子方程式進行過量計算，再根據不足的物質計算銅離子的物質的量，結合c=$\frac{n}{V}$計算銅離子濃度．

解答 解：溶液中的氫離子既包括硝酸電離的又包括硫酸電離的．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銅的物質的量為$\frac{19.2g}{64g/mol}$=0.3mol；
硝酸和銅反應的離子方程式如下：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO+4H₂O       
 3Cu～～～～～8H⁺～～～～2NO₃^-～～～～3Cu²⁺．
 3            8           2         3                  
0.3mol      0.8mol       0.2mol       
所以氫離子的物質的量不足，根據氫離子的物質的量計算，由離子方程式可知0.6mol氫離子反應，消耗銅的物質的量為$\frac{0.6mol×3}{8}$=0.225mol；所以生成的銅離子的物質的量為0.225mol．
所以溶液中c（Cu²⁺）=$\frac{0.225mol}{1l}$=0.225mol/L．
故選：C．

點評 本題考查混合物的計算，題目難度中等，根據離子方程式判斷離子過量是解答本題關鍵．