Question

在100ml混合酸的溶液中，硝酸的物质的量浓度为0.5mol/L，硫酸的物质的量浓度为0.15mol/L，向其中加入5.76g

在100ml混合酸的溶液中，硝酸的物质的量浓度为0.5mol/L，硫酸的物质的量浓度为0.15mol/L，向其中加入5.76g铜粉，微热，使其充分反应。
1，求溶液中Cu离子的物质的量浓度
解题过程。

Answer 1

本题硫酸为稀硫酸，不可氧化Cu。但是可提供H+，帮助NO3-氧化Cu
离子方程为：
8H+ + 2NO3- + 3Cu == 3Cu2+ + 2NO + 4H2O
H+物质的量为：01*0.5+0.1*0.15*2=0.08mol
NO3-物质的量为：0.1*0.5=0.05mol
Cu物质的量为：5.76/64=0.09mol
假如NO3-完全反应，需要H+为0.2mol，假如Cu完全反应，需要H+0.24mol，所以可以看出H+量不足，以H+为标准计算。
当H+完全反应，生成的Cu2+物质的量是0.03mol，浓度为0.3mol/L

Answer 2

溶液中的n(H+) = (0.5 + 0.15 * 2)* 0.1 = 0.08mol
n(NO3-) = 0.5 * 0.1 = 0.05mol

反应的离子方程式：3Cu + 8H+ + 2NO3- == 3Cu2+ + 2NO + 4H2O
反应的H+与NO3-的比 = 8:2 = 4:1
而现在实际的H+与NO3-的比 = 0.08:0.05 = 8:5
所以H+少量，NO3-过量，应该用H+计算

0.08mol最多能与0.08/8 * 3 = 0.03mol Cu反应
现在5.76g Cu 的物质的量 = 5.76/64 = 0.09mol > 0.03mol

所以实际生成的Cu2+ 物质的量 = 0.03mol

所以溶液中Cu2+的物质的量浓度 = 0.03/0.1 = 3mol/L