Question

18．在100mLHNO₃和H₂SO₄的混合溶液中，兩種酸的物質的量濃度之和為0.6mol/L，向該溶液中加入足量的銅粉，加熱，充分反應后，所得溶液中Cu²⁺的物質的量濃度最大值為（反應前后溶液體積變化忽略不計）（　�。�

• A． 0.025 mol/L
• B． 0.30mol/L
• C． 0.36mol/L
• D． 0.45mol/L

Answer 1

分析 有關反應離子方程式為：3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO（g）+4H₂O，由上述反應方程式可知，NO₃^-和H⁺的物質的量之比為1：4，氫離子與硝酸根恰好反應，生成的銅離子物質的量最大，設HNO₃、H₂SO₄各為x、ymol，則n（NO₃^-）：n（H⁺）=x：（x+2y）=1：4，x+y=0.6×0.1，據此計算x、y的值，再根據方程式計算銅離子的物質的量，根據c=$\frac{n}{V}$計算銅離子濃度．

解答 解：反應離子方程式為：3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO（g）+4H₂O，銅足量，由上述反應方程式可知，NO₃^-和H⁺的物質的量之比為1：4，氫離子與硝酸根恰好反應，生成的銅離子物質的量最大，設HNO₃、H₂SO₄各為x、ymol，則n（NO₃^-）：n（H⁺）=x：（x+2y）=1：4，x+y=0.6×0.1，聯立解得x=0.024mol、y=0.036mol，由方程式可知，生成銅離子的物質的量為0.024mol×$\frac{3}{2}$=0.036mol，故銅離子的最大濃度為$\frac{0.036mol}{0.1L}$=0.36mol/L，
故選C．

點評 本題考查化合物的有關計算，確定NO₃^-和H⁺的物質的量之比為1：4時生成的銅離子濃度最大是解題的關鍵，難度中等，注意利用離子方程式進行解答．