Question

5．在100mL硝酸和硫酸的混合溶液中，c（HNO₃）=0.2mol/L，c（H₂SO₄）=0.4mol/L，向其中加入2.56g銅粉，微熱，充分反應后溶液中c（Cu²⁺）為（反應前后溶液體積保持不變）（　�。�

• A． 0.40mol/L
• B． 0.30mol/L
• C． 0.075mol/L
• D． 無法計算

Answer 1

分析 n（Cu）=$\frac{2.56g}{64g/mol}$=0.04mol，混合溶液中n（H⁺）=n（HNO₃）+2n（H₂SO₄）=0.2mol/L×0.1L+2×0.4mol/L×0.1L=0.1mol，n（NO₃^-）=n（HNO₃）=0.2mol/L×0.1L=0.02mol，Cu和混合酸的離子方程式為3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，根據(jù)離子方程式知，0.02mol硝酸根離子完全反應需要0.03molCu、0.08mol氫離子，所以Cu、氫離子都剩余，則Cu完全溶解，根據(jù)Cu原子守恒計算c（Cu²⁺）．

解答 解：n（Cu）=$\frac{2.56g}{64g/mol}$=0.04mol，混合溶液中n（H⁺）=n（HNO₃）+2n（H₂SO₄）=0.2mol/L×0.1L+2×0.4mol/L×0.1L=0.1mol，n（NO₃^-）=n（HNO₃）=0.2mol/L×0.1L=0.02mol，Cu和混合酸的離子方程式為3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，根據(jù)離子方程式知，0.02mol硝酸根離子完全反應需要0.03molCu、0.08mol氫離子，所以Cu、氫離子都剩余，則Cu完全溶解，根據(jù)Cu原子守恒得溶解的n（Cu²⁺）=n（Cu）=0.03mol，c（Cu²⁺）=$\frac{0.03mol}{0.1L}$=0.30mol/L，
故選B．

點評 本題考查氧化還原反應有關計算，為高頻考點，側重考查學生分析計算能力，注意：該反應計算銅離子濃度時要先進行過量計算，為易錯題．