Question

19．Cu、Cu₂O和CuO組成的混合物，加入100mL0.6mol/LHNO₃溶液恰好使混合物溶解，同時收集到224mLNO氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．求：
（已知：3Cu₂O+14H⁺+2NO₃^-→6Cu²⁺+2NO↑+7H₂O）
（1）產(chǎn)物中硝酸銅的物質(zhì)的量．
（2）如混合物中含0.01molCu，則其中Cu₂O、CuO的物質(zhì)的量分別為多少？
（3）如混合物中Cu的物質(zhì)的量為X，求X的取值范圍．

Answer 1

分析 （1）從N原子守恒的角度計算硝酸銅的物質(zhì)的量；
（2）從氧化還原反應(yīng)得失電子守恒的角度計算；
（3）根據(jù)質(zhì)量和電子守恒列方程式計算X的取值范圍．

解答 解：（1）根據(jù)N原子守恒可知：n[Cu（NO₃）₂]=$\frac{0.1L×0.6mol/L-\frac{0.224L}{22.4L/mol}}{2}$=0.025mol，
答：產(chǎn)物中硝酸銅的物質(zhì)的量為0.025mol；
（2）由Cu元素守恒可得：2×n（Cu₂0）+n（CuO）+0.01mol=0.025mol，
由氧化還原反應(yīng)得失電子守恒可知：0.01×2+2×n（Cu₂0）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$×3，
解得：n（Cu₂0）=0.005mol，n（CuO）=0.005mol，
答：如混合物中含0.0lmoLCu，則其中Cu₂0、CuO的物質(zhì)的量均為0.005mol；
（3）由Cu元素守恒可得：2×n（Cu₂0）+n（CuO）+X=0.025mol，
由氧化還原反應(yīng)得失電子守恒可知：X×2+2×n（Cu₂0）=0.01×2+2×n（Cu₂0）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$×3，
解得：n（CuO）=X-0.005mol、n（Cu₂0）=0.015mol-X，
則X的范圍為：0.005mol＜X＜0.015mol，
答：如混合物中Cu的物質(zhì)的量為X，X的取值范圍為0.005mol＜X＜0.015mol．

點評 本題考查混合物反應(yīng)的計算，題目難度中等，注意從質(zhì)量守恒和氧化還原反應(yīng)得失電子守恒的角度分析，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計算能力．