在100mL混合酸中,HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别为0.4mol/L和0.1mol/L,向其中加入1.92g铜粉,待其充分反应后,所得溶液中Cu2+的物质的量浓度是(  )A. 0.225mol/LB. 0.15mol/LC. 0.35mol/LD. 0.45mol/L

问题描述:

在100mL混合酸中,HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别为0.4mol/L和0.1mol/L,向其中加入1.92g铜粉,待其充分反应后,所得溶液中Cu2+的物质的量浓度是(  )
A. 0.225mol/L
B. 0.15mol/L
C. 0.35mol/L
D. 0.45mol/L

溶液中的氢离子包括硝酸、硫酸电离的,所以n(H+)=0.4mol/L×0.1L+0.1mol/L×0.1L×2=0.06mol,n(NO3-)n=0.4mol/L×0.1L=0.04mol,1.92g铜的物质的量为

1.92g
64g/mol
=0.03mol,则:
    3Cu+8 H++2 NO3-=3Cu2++2NO+3H2O       
     3    8      2 
0.03mol 0.08mol  0.02mol
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0.06mol氢离子反应,生成的铜离子的物质的量为0.06mol×
3
8
=0.0225mol,所以溶液中c(Cu2+)=
0.0225mol
0.1L
=0.225mol/L,
故选A.
答案解析:根据n=
m
M
计算1.92g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=
n
V
计算铜离子浓度.
考试点:物质的量浓度的相关计算.
知识点:本题考查物质的量浓度的计算,题目难度中等,关键是把握反应的离子方程式,根据离子方程式判断反应的过量问题.