Question

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

0.025mol    9：5
分析：硝酸与Cu、Cu₂O和CuO组成的混合物恰好反应，生成Cu（NO₃）₂与NO，根据n=计算NO的物质的量，根据n=cV计算硝酸的物质的量，根据氮元素守恒可知n[Cu（NO₃）₂]=[n（HNO₃）-n（NO）]，根据电子转移守恒有2n（Cu）+2n（Cu₂O）=3n（NO），据此计算n（Cu₂O），再根据铜元素守恒可知n（CuO）=n[Cu（NO₃）₂]-n（Cu）-2n（Cu₂O），根据m=nM计算Cu₂O与CuO的质量，进而计算二者质量比．
解答：标准状况下224mLNO气体的物质的量为：=0.01mol，
硝酸与Cu、Cu₂O和CuO组成的混合物恰好反应，生成Cu（NO₃）₂与NO，
根据氮元素守恒可知n[Cu（NO₃）₂]=[n（HNO₃）-n（NO）]=（0.1L×0.6mol/L-0.01mol）=0.025mol，
根据电子转移守恒有2n（Cu）+2n（Cu₂O）=3n（NO），故0.01mol×2+2n（Cu₂O）=3×0.01mol，解得n（Cu₂O）=0.005mol，
根据铜元素守恒可知n（CuO）=n[Cu（NO₃）₂]-n（Cu）-2n（Cu₂O）=0.025mol-0.01mol-2×0.005=0.005mol，
故m（Cu₂O）：n（CuO）=0.005mol×144g/mol：0.005mol×80g/mol=9：5，
故答案为：0.025mol；9：5．
点评：本题考查混合物的有关计算，利用常规方法无法解答，注意利用原子守恒与电子转移守恒解答，难度中等，是对学生分析、思维能力的考查．