Question

在100mL混合酸中，HNO3的物质的量浓度为0.4 mol/L,H2SO4的物质的量浓度为0.1mol/L,向其中加入1.92g铜粉，

微热，待充分反应后，求溶液中铜离子的物质的量浓度为多少？

Answer 1

解析：
假设反应前后溶液体积变化可以忽略：

Cu物质的量 = 1.92 g / 64 g/mol = 0.03 mol

HNO3物质的量 = 0.4 mol/L * 0.1 L = 0.04 mol
H2SO4物质的量 = 0.1 mol/L * 0.1 L = 0.01mol

H+ 总物质的量 = 0.04 mol + 0.01 mol * 2 = 0.06 mol

无论硝酸物质的量多少，只要满足NO3- 和 H+共存，就是硝酸，其余非氧化性酸只起到酸性作用。
根据离子方程式：
3Cu + 2NO3- + 8H+ → 3Cu2+ + NO↑ + 4H2O

Cu：NO3-：H+物质的量 = 3:2:8

而实际上比值只有 0.03:0.04:0.06

所以H+不足，按照最低的H+计算：
设反应后Cu2+物质的量为 x mol

8H+ ～ 3Cu2+
8 3
0.06mol x

解得：x = 0.0225 mol

所以Cu2+物质的量浓度 = 0.0225 mol / 0.1L = 0.225 mol/L