在100ML硝酸和硫酸的混合液中,两种酸的物质的量浓度只和为0.6摩尔/L,向该溶液中加入足量的铜粉,加热,充分反应后,所得铜离子的物质的量浓度的最大值为

题目

在100ML硝酸和硫酸的混合液中,两种酸的物质的量浓度只和为0.6摩尔/L,向该溶液中加入足量的铜粉,加热,充分反应后,所得铜离子的物质的量浓度的最大值为
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答案

HNO3和H2SO4浓度之和0.6mol/L,这个浓度太低,H2SO4在这里纯粹提供H+,不能发挥氧化作用.
其氧化作用的只能是HNO3,按稀硝酸处理,离子反应式为
3Cu + 2NO3 - + 8H+ = 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O
显然,HNO3和H2SO4浓度恰好使得NO3 -和H+的物质的量之比等于上述方程中二者系数比时,反应进行程度最大.
c(HNO3)+c(H2SO4)=0.6
c(HNO3):c(HNO3)+2c(H2SO4)=2:8
解方程得到c(HNO3)=0.24mol/L,c(H2SO4)=0.36mol/L
此时反应得到的Cu2+浓度为0.36mol/L,为最大可能值.