Question

12．在100ml硝酸和硫酸的混合液中，兩種酸的物質(zhì)的量濃度之和是0.6mol/l．向混合液中加入足量的銅粉，加熱充分反應(yīng)，所得溶液中銅離子的物質(zhì)的量濃度最大值為（忽略反應(yīng)前后溶液體積變化）（　�。�

• A． 0.30mol/l
• B． 0.225mol/l
• C． 0.45mol/l
• D． 0.36mol/l

Answer 1

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

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

點評 本題考查離子方程式的計算、混合物反應(yīng)的計算，題目難度中等，確定NO₃^-和H⁺的物質(zhì)的量之比為1：4時生成的銅離子濃度最大是解題的關(guān)鍵，注意利用離子方程式進行解答，試題培養(yǎng)了學生的化學計算能力．