Question

將Cu與CuO的混合物20.8g加入到50mL 18.4mol?L^-1濃H₂SO₄中，加熱充分反應(yīng)至固體物質(zhì)完全溶解（產(chǎn)生氣體全部逸出），冷卻后將溶液稀釋至1000ml，測得c（H⁺）=0.84mol?L^-1．若要使稀釋后溶液中的Cu²⁺沉淀完全，應(yīng)加入6.0mol?L^-1的NaOH溶液的體積為（　�。�

• A、1OOmL
• B、160mL
• C、240mL
• D、307mL

Answer 1

分析：由題意可知，Cu與CuO的混合物與硫酸反應(yīng)硫酸有剩余，溶液中氫離子來源于剩余的硫酸，則n_剩余（H₂SO₄）=

1

2

n（H⁺），設(shè)混合物中含銅、氧化銅的物質(zhì)的量分別為x、y，表示出二者反應(yīng)消耗的硫酸及生成的二氧化硫，根據(jù)二者質(zhì)量與消耗的硫酸列方程計算，Cu²⁺剛好沉淀完全，此時溶液中溶質(zhì)為Na₂SO₄，根據(jù)鈉離子守恒n（NaOH）=2n（Na₂SO₄），根據(jù)硫原子守恒可得n（Na₂SO₄）=n_原來（H₂SO₄）-n（SO₂），據(jù)此計算解答．

解答：解：反應(yīng)剩余硫酸的物質(zhì)的量為：

1

2

×0.84 mol/L×1 L=0.42 mol，
設(shè)混合物中含銅、氧化銅的物質(zhì)的量分別為x、y，則：
Cu+2H₂SO₄（濃） 

△ ．

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
1    2                    1
x    2x                   x
CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O
1     1
y     y
所以，2x+y=18.4 mol/L×0.05 L-0.42 mol=0.5 mol
64g/mol?x+80g/mol?y=20.8g
解得：x=0.2 mol，y=0.1 mol
n（SO₂）=0.2 mol，
1000 mL溶液中SO₄^2-的總量為18.4 mol/L×0.05 L-0.2 mol=0.72 mol，Cu²⁺剛好沉淀完全，此時溶液中溶質(zhì)為Na₂SO₄，根據(jù)鈉離子守恒n（NaOH）=2n（Na₂SO₄），故需要n（NaOH）=2n（Na₂SO₄）=0.72mol×2=1.44mol，所以沉淀Cu²⁺所需氫氧化鈉的體積=

1.44mol

6mol/L

=0.24 L=240mL，
故選C．

點評：本題考查混合物的有關(guān)計算，難度中等，注意利用守恒法進(jìn)行計算，側(cè)重對學(xué)生思維能力、分析解決問題能力的考查．