Question

已知Cu₂O加入到稀硫酸中充分反应，溶液变蓝色并有紫红色固体产生．向质量为mg的Cu、Cu₂O、CuO的混合物中加入1L0.6mol/L的稀硝酸，恰好完全反应，收集到标准状况下2240mL的NO气体．
（1）写出Cu₂O与稀硝酸反应的离子方程式

 

；
（2）若mg上述混合物用足量CO还原，最后得到固体的质量为

 

；
（3）若mg上述混合物中含单质Cu的物质的量为0.1mol，则与mg该混合物反应消耗物质的量浓度为1mol/L的稀硫酸的体积为

 

．

Answer 1

考点：硝酸的化学性质,有关混合物反应的计算

专题：守恒法

分析：（1）硝酸具有强氧化性，Cu₂O被稀HNO₃氧化为Cu²⁺，NO₃^-被还原为NO，同时生成H₂O，据此配平写出反应离子方程式；
（2）质量为mg的Cu、Cu₂O、CuO的混合物中加入1L0.6mol/L的稀硝酸，恰好完全反应，收集到标准状况下2240mL的NO气体，根据N原子守恒计算n[Cu（NO₃）₂]，根据Cu元素守恒计算还原后得到Cu的物质的量，再根据m=nM计算固体Cu的质量；
（3）结合NO的体积，根据电子转移守恒计算混合物中n（Cu₂O），再结合（2）中Cu元素物质的量计算混合物中n（CuO），Cu不与稀H₂SO₄反应，Cu₂O、CuO与稀H₂SO₄反应，根据Cu₂O、CuO中氧原子与H₂SO₄中H⁺结合生成H₂O，计算消耗硫酸的物质量，依据V=

n

C

计算硫酸的体积．

解答： 解：（1）Cu₂O被稀HNO₃氧化为Cu²⁺，NO₃^-被还原为NO，同时生成H₂O，其反应的离子方程式为：3Cu₂O+14H⁺+2NO₃^-═6Cu²⁺+2NO↑+7H₂O；
故答案为：3Cu₂O+14H⁺+2NO₃^-═6Cu²⁺+2NO↑+7H₂O；
（2）硝酸的物质的量为1L×0.6mol/L=0.6mol，NO的物质的量为

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，Cu、Cu₂O、CuO的混合物中加入1L0.6mol/L的稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮，依据氮原子个数守恒可知生成硝酸铜的物质的量为：n[Cu（NO₃）₂]=0.5（0.6mol-0.1mol）=0.25mol，所以原混合物共含有铜原子的物质的量为0.25mol，Cu、Cu₂O、CuO的混合物与足量的CO反应，最后剩余固体为铜，依据铜原子个数守恒可知，剩余固体的质量为0.25mol×64g/mol=16g；
故答案为：16g；
（3）根据3Cu～2NO可知，0.1molCu反应生成NO为

0.2

3

mol，故3Cu₂O～2NO反应生成NO为（0.1mol-

0.2

3

mol），可得混合物中Cu₂O为（0.1mol-

0.2

3

mol）×

3

2

=0.05mol，故CuO为0.25mol-0.1mol-0.05mol=0.05mol，
混合物中，Cu不与稀H₂SO₄反应，0.05molCu₂O、0.05molCuO与稀H₂SO₄反应，根据Cu₂O、CuO中氧原子与H₂SO₄反应结合H⁺生成H₂O，
可得n（H₂SO₄）=0.05mol+0.05mol=0.1mol，V=

n

C

=

0.1mol

1mol/L

=0.1L；
故答案为：0.1L．

点评：本题考查氧化还原反应的有关计算，难度中等，侧重对学生思维能力的考查，解题时注意明确发生的化学反应、注意守恒规律的运用．