Question

某100mL混合液中，HNO₃和H₂SO₄的物质的量浓度分别是0.3mol•L^-1和0.1mol•L^-1．向该混合液中加入2.56g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 （假设反应前后溶液体积不变）（ ）
A．0.15
B．0.1875
C．0.225
D．0.45

Answer

根据n=计算2.56g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+0.1mol/L×0.1L×2=0.05mol，
n（NO3-）n=0.3mol/L×0.1L=0.04mol，
2.56g铜的物质的量为=0.04mol；
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                  
0.04mol    0.11mol      0.027mol       
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0.05mol氢离子反应，消耗铜的物质的量为0.05mol×=0.01875ml，所以生成的铜离子的物质的量为0.01875mol，所以溶液中c（Cu2+）==0.1875mol/L．
故选B．