Question

【題目】H2還原CuO所得的紅色固體可能是Cu與Cu2O的混合物，已知Cu2O在酸性溶液中可發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)，生成Cu2+和單質(zhì)銅�，F(xiàn)有8g CuO被H2還原后，得到紅色固體6.8g。

（1）6.8 g上述混合物中含Cu與Cu2O的物質(zhì)的量之比是 ；

（2）若將6.8 g上述混合物與足量的稀硫酸充分反應(yīng)后過(guò)濾，可得到固體 g；

（3）若將6.8 g上述混合物與一定量的濃硝酸充分反應(yīng)，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.568 L的氣體（不考慮NO2的溶解，也不考慮NO2與N2O4的轉(zhuǎn)化），則該氣體的成分及物質(zhì)的量之比是 ；

Answer 1

【答案】（1）2︰1；（2）4.8；（3）NO、NO2 之比為 4︰3；

【解析】

試題分析：（1）n（CuO）=8g÷80g/mol=0.1mol，氧元素的物質(zhì)的量=n（CuO）=銅元素的物質(zhì)的量=0.1mol；固體由CuO生成Cu和Cu2O，減少的質(zhì)量為氧元素的質(zhì)量，即8g-6.8g=1.2g，減少的氧元素的物質(zhì)的量=1.2g÷16g/mol=0.075mol，所以Cu2O中氧元素的物質(zhì)的量=0.1mol-0.075mol=0.025mol，n（Cu2O）=0.025mol，根據(jù)銅元素守恒得n（Cu）=0.1mol-2×0.025mol=0.05mol，單質(zhì)銅與氧化亞銅的物質(zhì)的量之比是2：1。

（2）n（Cu）=0.1mol-2×0.025mol=0.05mol，所以m（Cu）=0.05mol×64g/mol=3.2g，氧化亞銅的質(zhì)量=6.8g-3.2g=3.6g．氧化亞銅和稀硫酸反應(yīng)，銅和稀硫酸不反應(yīng)，設(shè)氧化亞銅和稀硫酸反應(yīng)生成銅的質(zhì)量為x，氧化亞銅和稀硫酸反應(yīng)的方程式為：

Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O

144g 64g

3.6g x 解得x=1.6g，所以可得到固體的質(zhì)量=3.2g+1.6g=4.8克。

（3）通過(guò)（2）分析知，6.8克銅和氧化亞銅的混合物與硝酸反應(yīng)相當(dāng)于4.8克的銅與硝酸反應(yīng)。設(shè)銅與硝酸反應(yīng)全部生成二氧化氮，二氧化氮的體積為：

Cu+4HNO3=Cu（NO3）2+2NO2 ↑+2H2O

64g 44.8L

4.8g 3.36L

設(shè)銅與硝酸反應(yīng)全部生成一氧化氮，一氧化氮的體積為：

3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O

192g 44.8L

4.8g 1.12L

1.12L＜1.568L＜3.36L，所以該氣體是二氧化氮和一氧化氮的混合物

設(shè)生成一氧化氮的物質(zhì)的量為ymol，生成二氧化氮的物質(zhì)的量為zmol．

3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O

192g 2mol

96yg ymol

Cu+4HNO3=Cu（NO3）2+2NO2 ↑+2H2O

64g 2mol

32zg zmol

y+z=1.568L÷22.4L/mol、96y+32z=4.8，解得y=0.04，z=0.03，所以一氧化氮和二氧化氮的物質(zhì)的量之比為4：3。