Question

将Cu与CuO的混合物20．8g加入到50mL 18．4mol/L浓H₂SO₄中，加热充分反应至固体物质完全溶解(产生气体全部逸出)，冷却后将溶液稀释至1000ml，测得c(H⁺)=0．84mol/L；若要使稀释后溶液中的Cu²⁺沉淀完全，应加入6．0mol/L的NaOH溶液的体积为：（   ）

A. 100mL    B. 160mL    C. 240mL    D. 307mL

Answer

C

【解析】反应剩余硫酸的物质的量为： ×0.84mol/L×1L=0.42mol，设混合物中含铜、氧化铜的物质的量分别为x、y，则：

Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O

1   2        1

x   2x        x

CuO+H2SO4═CuSO4+H2O

1   1

y   y

所以，2x+y=18.4mol/L×0.05L-0.42mol=0.5mol，64g/mol•x+80g/mol•y=20.8g，解得：x=0.2mol，y=0.1mol，n(SO2)=0.2mol，1000 mL溶液中SO42-的总量为18.4mol/L×0.05L-0.2mol=0.72mol，Cu2+刚好沉淀完全，此时溶液中溶质为Na2SO4，根据钠离子守恒n(NaOH)=2n(Na2SO4)，故需要n(NaOH)=2n(Na2SO4)=0.72mol×2=1.44mol，所以沉淀Cu2+所需氢氧化钠的体积==0.24L=240mL，故选C。

点睛：解答本题的思路为：Cu与CuO的混合物与硫酸反应硫酸有剩余，溶液中氢离子来源于剩余的硫酸，则n剩余(H2SO4)= n(H+)，根据二者质量与消耗的硫酸列方程计算出反应消耗的硫酸及生成的二氧化硫；Cu2+刚好沉淀完全，此时溶液中溶质为Na2SO4，根据钠离子守恒和硫原子守恒计算即可。