Question

19．Cu、Cu₂O和CuO组成的混合物，加入100mL0.6mol/LHNO₃溶液恰好使混合物溶解，同时收集到224mLNO气体（标准状况）．求：
（已知：3Cu₂O+14H⁺+2NO₃^-→6Cu²⁺+2NO↑+7H₂O）
（1）产物中硝酸铜的物质的量．
（2）如混合物中含0.01molCu，则其中Cu₂O、CuO的物质的量分别为多少？
（3）如混合物中Cu的物质的量为X，求X的取值范围．

Answer 1

分析 （1）从N原子守恒的角度计算硝酸铜的物质的量；
（2）从氧化还原反应得失电子守恒的角度计算；
（3）根据质量和电子守恒列方程式计算X的取值范围．

解答 解：（1）根据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：产物中硝酸铜的物质的量为0.025mol；
（2）由Cu元素守恒可得：2×n（Cu₂0）+n（CuO）+0.01mol=0.025mol，
由氧化还原反应得失电子守恒可知：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，则其中Cu₂0、CuO的物质的量均为0.005mol；
（3）由Cu元素守恒可得：2×n（Cu₂0）+n（CuO）+X=0.025mol，
由氧化还原反应得失电子守恒可知：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，
则X的范围为：0.005mol＜X＜0.015mol，
答：如混合物中Cu的物质的量为X，X的取值范围为0.005mol＜X＜0.015mol．

点评 本题考查混合物反应的计算，题目难度中等，注意从质量守恒和氧化还原反应得失电子守恒的角度分析，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．