Question

Cu、Cu₂O和CuO組成的混合物，加入100mL0.6 mol·L^－1HNO₃溶液恰好使混合物完全溶解，完全生成硝酸銅、一氧化氮和水�，F(xiàn)共收集到224mLNO氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。求：

1)       相同物質(zhì)的量的Cu、Cu₂O和CuO，消耗該濃度硝酸最多的是哪一種物質(zhì)，寫出其與該硝酸反應(yīng)的離子方程式。

2)       如原混合物中含單質(zhì)銅0.01moL，則其中Cu₂O、CuO的物質(zhì)的量分別為多少？

3)       求混合物中CuO的物質(zhì)的量可能接近的最大值。

Answer 1

1)Cu₂O  （1分）  3Cu₂O+14H⁺ + 2NO₃^-→6Cu²⁺+2NO ↑+7H₂O（1分）

2)n(Cu₂O)＝0.005mol n(CuO)＝0.005mol  （2分）

3) 0.01mol    （2分）

解析：2)利用N原子守恒.n(HNO₃)＝0.06mol，n(NO)＝0.01mol，則n[Cu(NO₃)₂]＝(0.06－0.01)/2＝0.025mol  。   混合物中雖含有Cu、Cu₂O和CuO三種物質(zhì)，但參加氧化還原反應(yīng)的只有 Cu、Cu₂O，所以利用電子守恒可直接求解。

轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量：n(e)= n(NO)×3＝0.03mol  ，Cu提供電子的物質(zhì)的量：0.01×2＝0.02mol，Cu₂O提供電子的物質(zhì)的量：0.03－0.02＝0.01mol    n(Cu₂O)＝0.01/2＝0.005mol

銅原子守恒：n(CuO)=0.025mol－0.01mol－0.005mol×2＝0.005mol      

3）等物質(zhì)的量的銅與氧化亞銅失電子數(shù)相同，產(chǎn)生的NO相同，但消耗硝酸后者多。進(jìn)行極端假設(shè)：當(dāng)銅最多，Cu₂O趨于0時，CuO的物質(zhì)的量為可能接近的最大值;

此時，根據(jù)電子守恒可知，n(Cu)= 0.01*3/2=0.015 mol   

根據(jù)N原子守恒可知，n(CuO)＝[0.06 mol―0.015 mol*8/3]/2=0.01mol