在100mL某混合溶液中,c(HNO3)=0.4mol?L-1,c(H2SO4)=0.1mol?L-1,现向混合液中加入1.92g铜粉,微热,充分反应后溶液中Cu2+的物质的量浓度约为(假设反应前后溶液的体积保持不变)( )
A.0.15 mol/L
B.0.225 mol/L
C.0.3 mol/L
D.0.6 mol/L
【答案】
分析:根据n=
计算1.92g铜物质的量,根据n=cV计算n(H
+)、n(NO
3-),铜屑投入HNO
3和H
2SO
4的混合溶液中发生的反应:3Cu+8H
++2NO
3-=3Cu
2++2NO+4H
2O,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=
计算铜离子浓度.
解答:解:n(HNO
3)=0.1L×0.4mol/L=0.04mol,n(H
2SO
4)=0.1L×0.1moL/L=0.01moL,
n(NO
3-)=n(HNO
3)=0.04mol,
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
+)=0.04moL+2×0.01moL=0.06mol,
n(Cu)=
=0.03mol,
3Cu+2NO
3-+8H
+=3Cu
2++2NO↑+4H
2O
3mol 2mol 8mol
0.03mol 0.02mol 0.08mol
由反应关系可以看出,NO
3-过量,H
+不足,根据H
+计算生成的铜离子,则生成的n(Cu
2+)=0.06mol×
=0.0225mol,
c(Cu
2+)=
=0.225mol/L,
故选B.
点评:本题考查物质的量浓度的计算,题目难度不大,解答该题的关键是把握反应的离子方程式,根据离子方程式判断反应的过量问题.