Question

銅是重要的工業(yè)原材料，現(xiàn)有Cu、Cu₂O和CuO組成的混合物，某研究性學(xué)習(xí)小組為了探究其組成情況，向混合物中加入10mL 6mol·L^－1HNO₃溶液剛好使其溶解，同時(shí)收集到224mLNO氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。請(qǐng)回答下列問題：

（1）寫出Cu₂O跟稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式__________ __      。（不必配平）

（2）產(chǎn)物中硝酸銅的物質(zhì)的量______________mol；

（3）如混合物中含0.01molCu，則其中Cu₂O、CuO的物質(zhì)的量分別是________mol、__________mol

（4）如混合物中Cu的物質(zhì)的量為x，求x的取值范圍________________。

Answer 1

（1）Cu₂O+HNO₃→Cu(NO₃)₂+NO↑+H₂O  

（2）0.025                                                           

（3）0.005           0.005                                 

（4）0.005＜x＜0.015

解析:

（1）Cu₂O跟稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：

Cu₂O+HNO₃→Cu(NO₃)₂+NO↑+H₂O

（2）發(fā)生氧化還原反應(yīng)當(dāng)硝酸的物質(zhì)的量與NO的物質(zhì)的量相等，即：

0.224L/22.4L·mol^－1＝0.01 mol，溶液中NO₃^－的物質(zhì)的量為：

0.010L×6mol·L^－1－0.01 mol＝0.05mol，則硝酸銅的物質(zhì)的量為：

1/2×0.05mol＝0.025mol

（3）根據(jù)銅元素守恒和電子守恒得：

n(Cu)+ n(CuO) + 2n(Cu₂O)＝0.025 mol (銅元素守恒)…①

2n(Cu)+2n(Cu₂O)＝3n(NO)          (電子守恒)  …②

聯(lián)立①、②兩式，代入數(shù)據(jù)解得n(Cu₂O)＝n(CuO)＝0.005 mol

（4）由②式得n(Cu)< 3/2n(NO)＝0.015；

②式－①式得n(Cu)－n(CuO)＝3n(NO)－0.025＝0.005

             n(Cu)> 0.005

故0.005< n(Cu)< 0.015