Question

15．向27.2g Cu和Cu₂O的混合物中加入某濃度的稀硝酸0.6L，固體物質(zhì)完全反應(yīng)，生成NO和Cu（NO₃）₂．在所得溶液中加入1.0mol/L的NaOH溶液1.0L，此時溶液呈中性，金屬離子已完全沉淀，沉淀質(zhì)量為39.2g．
①寫出Cu與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式3Cu+8H⁺+2NO₃^-（�。┄T3Cu²⁺+2NO?+4H₂O；
②混合物中Cu與Cu₂O的物質(zhì)的量之比為2：1；
③產(chǎn)生的NO在標準狀況下的體積為4.48L．

Answer 1

分析 在所得溶液中加入NaOH溶液后，此時溶液呈中性，金屬離子已完全沉淀，溶液中溶質(zhì)為NaNO₃，n（NaNO₃）=n（NaOH）=1.0mol/L×1.0L=1mol，沉淀為Cu（OH）₂，質(zhì)量為39.2g，物質(zhì)的量為$\frac{39.2g}{98g/mol}$=0.4mol，根據(jù)銅元素守恒有n（Cu）+2n（Cu₂O）=n[Cu（OH）₂]，所以反應(yīng)后的溶液中n[[Cu（NO₃）₂]=n[Cu（OH）₂]=0.4mol；設(shè)Cu和Cu₂O的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者質(zhì)量及Cu元素物質(zhì)的量列方程計算出銅和氧化亞銅的物質(zhì)的量，據(jù)此進行解答．

解答 解：在所得溶液中加入NaOH溶液后，此時溶液呈中性，金屬離子已完全沉淀，溶液中溶質(zhì)為NaNO₃，n（NaNO₃）=n（NaOH）=1.0mol/L×1.0L=1mol，沉淀為Cu（OH）₂，質(zhì)量為39.2g，物質(zhì)的量為$\frac{39.2g}{98g/mol}$=0.4mol，根據(jù)銅元素守恒有n（Cu）+2n（Cu₂O）=n[Cu（OH）₂]，所以反應(yīng)后的溶液中n[[Cu（NO₃）₂]=n[Cu（OH）₂]=0.4mol，
①銅與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮氣體和水，反應(yīng)的離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-（�。┄T3Cu²⁺+2NO?+4H₂O，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-（稀）═3Cu²⁺+2NO?+4H₂O；
②設(shè)Cu和Cu₂O的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者質(zhì)量有 64x+144y=27.2，根據(jù)銅元素守恒有x+2y=0.4，聯(lián)立方程解得x=0.2，y=0.1，
所以n（Cu）：n（Cu₂O）=0.2mol：0.1mol=2：1，
故答案為：2：1；
③根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知：3n（NO）=2n（Cu）+2n（Cu₂O），所以3n（NO）=2×0.2mol+2×0.1mol，解得：n（NO）=0.2mol，
所以標準狀況下NO的體積為：0.2mol×22.4L/mol=4.48L，
故答案為：4.48．

點評 本題考查了混合物反應(yīng)的計算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)的實質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意掌握守恒思想在化學計算中的應(yīng)用，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力及化學計算能力．