Question

在某100mL混合液中，HNO₃和H₂SO₄的物质的量浓度分别是0.30mol•L^-1和0.15mol•L^-1．向该混合液中加入3.20g铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中的Cu²⁺的物质的量浓度是（ ）
A．0.225
B．0.25
C．0.45
D．0.50

Answer

根据n=计算3.2g铜物质的量，铜屑投入HNO3和H2SO4的混合溶液中发生的反应：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO+4H2O，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．
【解析】
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+）=0.3mol/L×0.1L+0.15mol/L×0.1L×2=0.06mol，
n（NO3-）n=0.3mol/L×0.1L=0.03mol，
3.2g铜的物质的量为=0.05mol；
硝酸和铜反应的离子方程式如下：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO+3H2O       
 3Cu～～～～～8H+～～～～2NO3-～～～～3Cu2+．
 3            8          2         3                  
0.045mol    0.12mol      0.03mol       
所以氢离子的物质的量不足，根据氢离子的物质的量计算，由离子方程式可知0.06mol氢离子反应，消耗铜的物质的量为0.06mol×=0.0225ml，所以生成的铜离子的物质的量为0.0225mol，所以溶液中c（Cu2+）==0.225mol/L，
故选A．