Question

硝酸是常见的三大强酸之一，在化学研究和化工生产中有着广泛应用，常用于制备硝酸盐、染料、肥料、医药中间体、烈性炸药等。硝酸盐多用于焰火、试剂、图像处理行业。 
（1）某金属M的硝酸盐受热时按下式分解：2MNO₃ 2M+2NO₂↑+O₂↑，加热3.40gMNO₃，生成NO₂和O₂折算成标准状况时的总体积为672mL。由此可以计算出M的相对原子质量为_____________。
（2）将32.64g铜与140mL 一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO₂混合气体折算成标准状况下的体积为11.2L。其中NO的体积为_____________。
（3）现有Cu、Cu₂O和CuO组成的混合物，某研究性学习小组为了探究其组成情况，加入100mL0.6mol/LHNO₃溶液恰好使混合物完全溶解，同时收集到224mLNO气体（标准状况）。则产物中硝酸铜的物质的量为       。如原混合物中有0.0lmolCu，则其中Cu₂O与CuO的质量比为_____________。

Answer 1

（1）108   （2）5.82L  （3）0.025mol 9:5

（1）标准状况下，672ml气体的物质的量是0.672L÷22.4L/mol＝0.03mol。因此根据反应的方程式可知，氧气的物质的量是0.01mol，所以硝酸盐的物质的量是0.02mol，则硝酸盐的相对分子质量是3.40÷0.02＝170，所以M的相对原子质量是170－62＝108。
（2）32.64g铜的物质的量是0.51mol，失去1.02mol电子。气体的物质的量是0.5mol，若设NO和NO₂的物质的量分别是x和y，则x＋y＝0.5、3x＋y＝1.02，解得x＝0.26mol，所以NO的体积是5.82L。
（3）硝酸的物质的量是0.06mol，被还原的硝酸是0.01mol，所以根据氮原子守恒可知，硝酸铜的物质的量是（0.06mol－0.01mol）÷2＝0.025mol。根据铜原子守恒可知，铜原子的物质的量是0.025mol。Cu₂O与Cu在反应中均是失去2个电子的，所以二者的物质的量之和是0.015mol，则氧化亚铜的物质的量是0.005mol，所以氧化铜的物质的量是0.005mol，则Cu₂O与CuO的质量比为144︰80＝9:5。