Question

向Cu、Cu₂O和CuO組成的混合物中加入100 mL 0.6 mol·L^-1HNO₃,恰好使混合物溶解，同時(shí)收集到224 mLNO氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。求：

(1)寫出Cu₂O跟稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式。

(2)產(chǎn)物中硝酸銅的物質(zhì)的量。

(3)如混合物中含0.01 mol Cu，則其中Cu₂O、CuO的物質(zhì)的量分別為多少？

(4)如混合物中Cu的物質(zhì)的量為x,求其中Cu₂O、CuO的物質(zhì)的量及x的取值范圍。

Answer 1

解析：(1)3Cu₂O+14HNO₃====6Cu(NO₃)₂+2NO↑+7H₂O

(2)利用N原子守恒。n(HNO₃)=0.06 mol,n(NO)=0.01 mol,則n〔Cu(NO₃)₂〕=(0.06-0.01)mol/2

=0.025 mol。

(3)本題混合物中雖含有Cu、Cu₂O和CuO三種物質(zhì)，但參加氧化還原反應(yīng)的只有Cu、Cu₂O,所以利用得失電子守恒可直接求解。

    轉(zhuǎn)移電子總數(shù):n(e^-)=n(NO)×3=0.03 mol

    Cu提供電子數(shù)：0.01×2=0.02 mol

    Cu₂O失去電子的物質(zhì)的量為0.03 mol-0.02 mol=0.01 mol，則n(Cu₂O)=0.005 mol,CuO的物質(zhì)的量n(CuO)=0.025 mol-0.01 mol-0.005 mol=0.005 mol

(4)根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)目相等可知：x·2+n(Cu₂O)×2×(2-1)=0.03 mol

    解得n(Cu₂O)=0.015 mol-x

    由于Cu、Cu₂O、CuO中的銅元素全部以Cu(NO₃)₂形式存在，所以∶n(CuO)=n〔Cu(NO₃)₂〕-n(Cu)-n(Cu₂O)×2=x-0.005 mol

    當(dāng)n(CuO)=0時(shí)，x=0.005 mol

    當(dāng)n(Cu₂O)=0時(shí)，x=0.015 mol

    故x的取值范圍為：0.005 mol≤x≤0.015 mol

答案：(1)3Cu₂O+14HNO₃====6Cu(NO₃)₂+2NO↑+7H₂O

(2)0.025 mol

(3)0.005 mol  0.005 mol

(4)0.015 mol-x  x-0.005 mol  0.005 mol≤x≤0.015 mol