銅合金是人類使用最早的金屬材料,銅在化合物中的常見化合價(jià)有+l、+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 HNO3溶液恰好使混合物溶解,同時(shí)收集到2240mL NO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)的量為 

(4)若混合物中Cu的物質(zhì)的量為n mol,則n的取值范圍為  


考點(diǎn):  化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算;銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì);有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算.

專題:  計(jì)算題.

分析:  (1)硝酸具有強(qiáng)氧化性,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(NO32、NO和H2O,根據(jù)N原子守恒計(jì)算n,根據(jù)Cu元素守恒計(jì)算還原后得到Cu的物質(zhì)的量,再根據(jù)m=nM計(jì)算固體Cu的質(zhì)量;

(3)由Cu元素守恒可得:2n(Cu2O)+n(CuO)+n(Cu)=混合物中Cu原子物質(zhì)的量,根據(jù)電子守恒可知:2n(Cu)+2n(Cu2O)=3n(NO),聯(lián)立方程計(jì)算Cu2O、CuO的物質(zhì)的量,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;

(4)根據(jù)電子守恒和銅原子守恒用n表示出n(Cu2O)、n(CuO).

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(NO32、NO和H2O,硝酸的物質(zhì)的量1L×0.6mol/L=0.6mol,NO的物質(zhì)的量==0.1mol,根據(jù)N原子守恒可知:n==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)由Cu元素守恒可得:2×n(Cu2O)+n(CuO)+0.1mol=0.25mol,

由氧化還原反應(yīng)得失電子守恒可知:0.1×2+2×n(Cu2O)=0.1mol×3,

解之得:n(Cu2O)=0.05mol,n(CuO)=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;

(4))由Cu元素守恒可得:2×n(Cu2O)+n(CuO)+n=0.25mol,

由氧化還原反應(yīng)得失電子守恒可知:n×2+2×n(Cu2O)=0.1mol×3,

解之得:n(CuO)=n﹣0.05mol,

n(Cu2O)=0.15mol﹣n,

所以0.05mol<n<0.15mol.

故答案為:0.05mol<n<0.15mol.

點(diǎn)評(píng):  本題考查混合物的計(jì)算,題目具有一定難度,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.


練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


在密閉容器中,對(duì)于反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),SO2和O2起始時(shí)分別為20mol和10mol;達(dá)平衡時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率為80%.若從SO3開始進(jìn)行反應(yīng),在相同的溫度下,欲使平衡時(shí)各成分的百分含量與前者相同,則起始時(shí)SO3的物質(zhì)的量及其轉(zhuǎn)化率為()

    A.             10 mol和10%        B. 20 mol和20%    C. 20 mol和40% D. 20 mol和80%

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


標(biāo)準(zhǔn)狀況下有①6.72L CH4 ②3.01×1023個(gè) HCl分子③13.6g H2S,下列對(duì)這三種氣體的關(guān)系從小到大的排列順序是:(填寫序號(hào))

A、物質(zhì)的量①③②    B、體積①③②  C、質(zhì)量①③②    D、氫原子數(shù)②③①

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


在反應(yīng)3Cl2+8NH3→6NH4Cl+N2中,設(shè)阿伏加德羅常數(shù)為NA.則下列說法正確的是()

    A. 若有0.3 mol Cl2參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.6NA

    B. 若生成2.24 L氮?dú)猓D(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.6NA

    C. 若有1.2NA個(gè)電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,則被氧化的氨氣的質(zhì)量是27.2 g

    D. 若生成1 mol的氯化銨轉(zhuǎn)移電子數(shù)是n個(gè),則NA=

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


關(guān)于下列各實(shí)驗(yàn)裝置的敘述中,不正確的是()

    A. 裝置①可用于分離C2H5OH和H2O的混合物

    B. 裝置②可用于收集H2、NH3、CO2、Cl2、HCl、NO2等氣體

    C. 裝置③中X若為CCl4,可用于吸收NH3或HCl,并防止倒吸

    D. 裝置④可用于干燥、收集NH3,并吸收多余的NH3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


有X、Y兩種元素,原子序數(shù)≤20,X的原子半徑小于Y,且X、Y原子的最外層電子數(shù)相同(選項(xiàng)中m、n均為正整數(shù)),下列說法正確的是()

    A. 若X(OH)n為強(qiáng)堿,則Y(OH)n也一定為強(qiáng)堿

    B. 若HnXOm為強(qiáng)酸,則X的氫化物溶于水一定顯酸性

    C. 若X形成的單質(zhì)是X2,則Y元素形成的單質(zhì)一定是Y2

    D. 若Y的最高正價(jià)為+m,則X的最高正價(jià)一定為+m

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


把鋅片和鐵片放在盛有稀食鹽水和酚酞試液混合溶液的玻璃皿中(如圖所示平面圖),經(jīng)過一段時(shí)間后,首先觀察到溶液變紅的區(qū)域是()

    A.             Ⅰ和Ⅲ附近          B. Ⅰ和Ⅳ附近      C. Ⅱ和Ⅲ附近   D. Ⅱ和Ⅳ附近

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


甲、乙、丙三種含不相同離子的可溶性強(qiáng)電解質(zhì),它們所含的離子如下表所示:

陽離子        NH4+、Na+、Mg2+

陰離子        OH、NO3、SO42

若取等質(zhì)量的甲、乙、丙配成相同體積的溶液,發(fā)現(xiàn)溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c(甲)>c(乙)>c(丙),

則乙物質(zhì)()

    A.                                 可能是Na2S04 B. 可能是NH4NO3

    C.                                 可能是NaOH  D. 一定不是(NH42SO4

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


下列說法正確的是()

    A. 需要加熱方能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)

    B. 若反應(yīng)為放熱反應(yīng),則該反應(yīng)不必加熱就可發(fā)生

    C. 放熱反應(yīng)比吸熱反應(yīng)容易發(fā)生

    D. 化學(xué)反應(yīng)總是伴隨著能量的變化

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