Question

在100mL硝酸和硫酸的混合溶液中，两种酸的物质的量浓度之和为0.6mol/L。向该溶液中加入足量的铜粉，加热，充分反应后，所得溶液中Cu²⁺的物质的量浓度最大值为（反应前后溶液体积变化忽略不计）

A. 0.225 mol/L    B. 0.3 mol/L    C. 0.36 mol/L    D. 0.45 mol/L

Answer

C

【解析】

有关反应离子方程式为：3Cu+2NO3－+8H＋=3Cu2＋+2NO↑+4H2O，由上述反应方程式可知，NO3－和H＋的物质的量之比为1：4时，氢离子与硝酸根恰好反应，生成的铜离子物质的量最大，设HNO3、H2SO4各为x、ymol，则n（NO3－）：n（H＋）=x：（x+2y）=1：4，x+y=0.6×0.1，据此计算x、y的值，再根据方程式计算铜离子的物质的量，根据c=n/V计算铜离子浓度．

反应离子方程式为：3Cu+2NO3－+8H＋=3Cu2＋+2NO↑+4H2O，铜足量，由上述反应方程式可知，NO3－和H＋的物质的量之比为1：4时，氢离子与硝酸根恰好反应，生成的铜离子物质的量最大，设HNO3、H2SO4各为x、ymol，则n（NO3－）：n（H＋）=x：（x+2y）=1：4，x+y=0.6×0.1，联立解得x=0.024mol、y=0.036mol，由方程式可知，生成铜离子的物质的量为0.024mol×3/2=0.036mol，故铜离子的最大浓度为0.036mol÷0.1L=0.36mol·L－1，故选C。