Question

銅合金是人類(lèi)使用最早的金屬材料，銅在化合物中的常見(jiàn)化合價(jià)為+1、+2．已知Cu₂O與稀硫酸反應(yīng)，溶液呈藍(lán)色．現(xiàn)向Cu、Cu₂O和CuO組成的混合物中，加入1L 0.6mol?L^-1 HNO₃溶液恰好使混合物溶解，同時(shí)收集到2 240mL NO氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）寫(xiě)出Cu₂O跟稀硝酸反應(yīng)的離子方程式

 

．
（2）若將上述混合物用足量的H₂加熱還原，所得到固體的質(zhì)量為

 

．
（3）若混合物中含0.1mol Cu，將該混合物與稀硫酸充分反應(yīng)，至少消耗H₂SO₄的物質(zhì)的為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算,硝酸的化學(xué)性質(zhì),銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)

專(zhuān)題：守恒法

分析：（1）Cu₂O被稀HNO₃氧化為Cu²⁺，NO₃^-被還原為NO，同時(shí)生成H₂O，據(jù)此配平寫(xiě)出反應(yīng)離子方程式；
（2）Cu、Cu₂O、CuO與0.6mol HNO₃恰好完全反應(yīng)時(shí)生成Cu（NO₃）₂、NO和H₂O，根據(jù)N原子守恒可知：n[Cu（NO₃）₂]=

0.6mol-0.1mol

2

=0.25mol，混合物中所含的Cu元素共有0.25mol，根據(jù)銅元素守恒可知，用H₂還原Cu、Cu₂O、CuO混合物后應(yīng)得到0.25mol Cu，根據(jù)m=nM計(jì)算固體Cu的質(zhì)量；
（3）根據(jù)3Cu～2NO，3Cu₂O～2NO，n（Cu）=0.1mol，n（NO）=0.1mol，可得混合物中Cu₂O為0.05mol，故CuO為0.05mol．混合物中，0.1mol Cu不與稀H₂SO₄反應(yīng)，0.05molCu₂O、0.05molCuO與稀H₂SO₄反應(yīng)，根據(jù)Cu₂O、CuO中氧原子與H₂SO₄反應(yīng)結(jié)合H⁺生成H₂O，據(jù)此計(jì)算消耗硫酸．

解答： 解：（1）Cu₂O被稀HNO₃氧化為Cu²⁺，NO₃^-被還原為NO，同時(shí)生成H₂O，其反應(yīng)的離子方程式為：3Cu₂O+14H⁺+2NO₃^-═6Cu²⁺+2NO↑+7H₂O，
故答案為：3Cu₂O+14H⁺+2NO₃^-═6Cu²⁺+2NO↑+7H₂O；
（2）Cu、Cu₂O、CuO與HNO₃恰好完全反應(yīng)時(shí)生成Cu（NO₃）₂、NO和H₂O，硝酸的物質(zhì)的量1L×0.6mol/L=0.6mol，NO的物質(zhì)的量=

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，根據(jù)N原子守恒可知：n[Cu（NO₃）₂]=

0.6mol-0.1mol

2

=0.25mol，混合物中所含的Cu元素共有0.25mol，根據(jù)銅元素守恒可知，用H₂還原Cu、Cu₂O、CuO混合物后應(yīng)得到0.25mol Cu，故固體的質(zhì)量為0.25mol×64g/mol=16g，
故答案為：16g；
（3）根據(jù)3Cu～2NO可知，0.1molCu反應(yīng)生成NO為

0.2

3

mol，故3Cu₂O～2NO反應(yīng)生成NO為（0.1mol-

0.2

3

mol），可得混合物中Cu₂O為（0.1mol-

0.2

3

mol）×

3

2

=0.05mol，故CuO為0.25mol-0.1mol-0.05mol=0.05mol，混合物中，0.1mol Cu不與稀H₂SO₄反應(yīng)，0.05molCu₂O、0.05molCuO與稀H₂SO₄反應(yīng)，根據(jù)Cu₂O、CuO中氧原子與H₂SO₄反應(yīng)結(jié)合H⁺生成H₂O，可得n（H₂SO₄）=0.05mol+0.05mol=0.1mol，
故答案為：0.1mol．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算，難度中等，側(cè)重對(duì)學(xué)生思維能力的考查，（2）中注意根據(jù)守恒思想進(jìn)行計(jì)算，（3）中利用反應(yīng)生成水，根據(jù)H、O原子關(guān)系計(jì)算，避免利用方程式的繁瑣．