选择题2.0分
化学

15.在100mL HNO3和H2SO4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

0.225mol/L

B

0.30mol/L

C

0.36mol/L

D

0.45mol/L

正确答案及相关解析

正确答案

C

解析

反应离子方程式为:3Cu+2NO3+8H+=3Cu2++2NO(g)+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,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×=0.036mol,故铜离子的最大浓度为=0.36mol/L,故选C

考查方向

有关化学方程式的有关计算.

解题思路

有关反应离子方程式为:3Cu+2NO3+8H+=3Cu2++2NO(g)+4H2O,由上述反应方程式可知,NO3和H+的物质的量之比为1:4,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=计算铜离子浓度.

易错点

只要有氢离子存在,硝酸根离子就可以反应。避免直接用极值法进行计算。