Question

16．Cu、Cu₂O、CuO的混合物与0.6mol/L 100mL的HNO₃恰好反应生成224mL NO（标况下），求混合物中Cu的物质的量的取值范围．

Answer 1

分析 标准状况下224mLNO气体的物质的量为$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，
由N元素守恒2n[Cu（NO₃）₂]+n（NO）=n（HNO₃），可知n[Cu（NO₃）₂]=$\frac{1}{2}$[n（HNO₃）-n（NO）]=$\frac{1}{2}$×（0.1L×0.6mol/L-0.01mol）=0.025mol，
由Cu元素守恒可得：2n（Cu₂O）+n（CuO）+n（Cu）=n[Cu（NO₃）₂]，由氧化还原反应得失电子守恒可知：2n（Cu）+2n（Cu₂O）=3n（NO），以此来解答．

解答 解：硝酸具有强氧化性，硝酸与Cu、Cu₂O和CuO组成的混合物恰好反应，生成Cu（NO₃）₂与NO，标准状况下224mLNO气体的物质的量为$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，
由N元素守恒2n[Cu（NO₃）₂]+n（NO）=n（HNO₃），可知n[Cu（NO₃）₂]=$\frac{1}{2}$[n（HNO₃）-n（NO）]=$\frac{1}{2}$×（0.1L×0.6mol/L-0.01mol）=0.025mol，
设Cu的物质的量为x，
由Cu元素守恒可得：2×n（Cu₂O）+n（CuO）+x=0.025mol，
由氧化还原反应得失电子守恒可知：x×2+2×n（Cu₂O）=0.01×3，
解之得：n（CuO）=x-0.005mol＞0，n（Cu₂O）=0.015mol-x＞0，
则0.005mol＜x＜0.015mol，
答：混合物中Cu的物质的量的取值范围为0.005mol＜x＜0.015mol．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握原子守恒、电子守恒为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意守恒法的应用，题目难度不大．