在100mL的混合酸溶液中,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.

在100mL的混合酸溶液中,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)溶液中Cu2+的物质的量浓度是______.
(2)若要使5.76g铜粉恰好完全溶解,且溶液中只存在一种盐.则原溶液中硝酸的物质的量是______;硫酸的物质的量是______.
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boyhand 幼苗

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解题思路:(1)根据n=[m/M]计算铜的物质的量,根据n=cV计算NO3-、H+的物质的量,根据反应3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO+4H2O进行过量计算,根据不足量的物质计算n(Cu2+),再根据c=[n/V]计算;
(2)使5.76g铜粉恰好完全溶解,且溶液中只存在一种盐,硝酸根完全反应,根据方程式计算n(NO3-),计算消耗的n((H+),根据电荷守恒计算n(SO42-),硫酸根守恒可知n(H2SO4)=n(SO42-).

(1)n(HNO3)=0.1L×0.5mol/L=0.05mol,n(H2SO4)=0.1L×0.15moL/L=0.015moL,故n(H+)=0.05moL+2×0.015moL=0.08mol,
5.76g铜的物质的量为[5.76g/64g/mol]=0.09mol,
则:3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO+4H2O
3mol 2mol 8mol
0.03mol 0.02mol 0.08mol
由上述计算可知,H+不足,故根据H+计算,由方程式可知n(Cu2+)=[3/8]n(H+)=[3/8]×0.08mol=0.03mol,
故c(Cu2+)=[0.03mol/0.1L]=0.3 mol/L
故答案为:0.3mol/L;
(2)由上述方程式可知,0.09molCu完全反应,则n(NO3-)=[2/3]n(Cu)=[2/3]×0.09mol=0.06mol,故原溶液中n(HNO3)=n(NO3-)=0.06mol.需要n(H+)=[8/3]n(Cu)=[8/3]×0.09mol=0.24mol,根据电荷守恒可知n(H+)=n(NO3-)+2n(SO42-),即0.24mol=0.06mol+2n(SO42-),解得n(SO42-)=0.09mol,故n(H2SO4)=n(SO42-)=0.09 mol,
故答案为:0.06mol;0.09mol.

点评:
本题考点: 化学方程式的有关计算.

考点点评: 本题考查混合物的有关计算,难度中等,解答该题的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.

1年前

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