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硫酸、硝酸混合液加入铜后铜离子浓度的求算

来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/06/14 14:02:48
在100mL某混合酸中,HNO3的物质的量浓度为0.4mol/L,H2SO4的物质的量浓度为0.1mol/L,向其中加人1.92g铜粉,微热,待充分反应后,求溶液中Cu2+的物质的量浓度为多少?
硫酸、硝酸混合液加入铜后铜离子浓度的求算
解题思路: 铜与稀硝酸反应,得到硝酸铜溶液、一氧化氮气体和水。加入稀硫酸,硫酸的氢离子会与硝酸铜中的硝酸根继续结合为硝酸,若铜有剩余,将继续发生铜与稀硝酸的反应。既本题需要注意:第二次加入的稀硫酸不是体现稀硫酸的性质,而是靠引入的氢离子与硝酸铜的硝酸根结合继续体现硝酸。则求铜离子浓度可知,不能光用铜与稀硝酸反应,而应该书写铜与稀硝酸反应的离子方程式,因为离子方程式反映的是反应实质,这样的话,所有参与反应的物质均用离子去运算,计算结果是最准确的。
解题过程:
书写铜与稀硝酸反应的离子方程式
其中氢离子由硝酸和稀硫酸共同提供
根据题意:硝酸的物质的量为0.4mol/L*0.1L=0.04mol;稀硫酸的物质的量为0.1mol/L*0.1L=0.01mol;铜的物质的量为1.92g/64g/mol=0.03mol
则氢离子的总量为0.04(硝酸提供)+0.01*2(稀硫酸提供)=0.06mol
书写反应,代入量值,判断谁过量。以量最少的为标准计算。假设生成的铜离子的物质的量为x
3Cu + 8H+ + 2NO3- == 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O
3 8 2 3
0.03mol 0.06mol 0.04mol x
发现:铜与硝酸根均过量,以氢离子为标准计算
x=(0.06*3)/8=0.0225mol
溶液体积忽略变化为0.1L
故铜离子物质的量浓度为0.0225mol/0.1L=0.225mol/L

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最终答案:略