Question

【題目】在稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中，加入銅粉。

（1）若將50mL 4mol/L 稀HNO3和200mL 0.5mol/L稀H2SO4混合后，加入19.2g 銅粉，微熱，充分反應。

①若忽略溶液體積變化，溶液中銅離子物質的量濃度為________mol/L。

②若使銅粉全部溶解，還需加入0.5mol/L H2SO4________________________mL。

（2）若c(SO42—)＋c(NO3—)＝a mol·L－1。取200 mL該混合酸，則能溶解銅的最大物質的量為___________mol（用含a的式子表示）。

Answer 1

【答案】 0.6 400 0.12a

【解析】（1）50mL 4mol/L 稀HNO3和200mL 0.5mol/L稀H2SO4混合后，溶液中n(NO3-)=5010-3L4mol/L=0.2mol，n(SO42-)=20010-3L0.5mol/L=0.1mol，n(H+)=0.2mol+0.1mol2=0.4mol，加入19.2g 銅粉的物質的量為0.3mol，微熱，發生的反應為3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++NO↑+4H2O。因為n(Cu): n(NO3-): n(H+)=0.3:0.2:0.4=3:2:4，不等于化學計量數之比3:2:8，可以判斷銅和硝酸根都過量，應按n(H+)計算，所以： ①若忽略溶液體積變化，溶液中銅離子物質的量濃度為 = 0.6mol/L。

②若使銅粉全部溶解，由上面數據分析可知，還需要加入H+0.4mol，所以還需加入0.5mol/L H2SO4 , =0.4L=400mL。

（2）若c(SO42—)＋c(NO3—)＝a mol·L－1。取200 mL該混合酸，n(SO42—)＋n(NO3—)＝0.2a mol，n(H+)= 2n(SO42—)＋n(NO3—)，由反應的離子方程式可知，當n(H+): n(NO3—)=8:2=4:1時，溶解的銅最多，聯立上面三個式子可求出n(NO3—)=0.08amol，所以能溶解銅的最大物質的量為0.08a mol=0.12a mol。