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Cu、Cu2O和CuO组成的混合物,加入100mL0.6mol?L-1HNO3溶液恰好使混合物完全溶解,完全生成硝酸铜、一氧化氮和水.现共收集到224mLNO气体(标准状况).求:
1)相同物质的量的Cu、Cu2O和CuO,消耗该浓度硝酸最多的是哪一种物质,写出其与该硝酸反应的离子方程式.
2)如原混合物中含单质铜0.01moL,则其中Cu2O、CuO的物质的量分别为多少?
3)求混合物中CuO的物质的量可能接近的最大值.
1)反应的化学方程式分别为:
3Cu+8HNO3═3Cu(N032+2NO↑+4H2O,
3Cu2O+14HNO3═6Cu(N032+2NO↑+7H2O,
CuO+2HNO3═Cu(N032+H2O,
由方程式可以看出,1molCu消耗
8
3
mol硝酸,1molCu2O消耗
14
3
mol硝酸,1molCuO消耗2mol硝酸,
消耗该浓度硝酸最多的是Cu2O;
反应的离子方程式为3Cu2O+14H++2NO3-→6Cu2++2NO↑+7H2O,
答:耗该浓度硝酸最多的是Cu2O;该硝酸反应的离子方程式为3Cu2O+14H++2NO3-→6Cu2++2NO↑+7H2O;
2)利用N原子守恒:n(HNO3)=0.06mol,n(NO)=0.01mol,则n[Cu(NO32]=
0.06mol-0.01mol
2
=0.025mol,
混合物中虽含有Cu、Cu2O和CuO三种物质,但参加氧化还原反应的只有 Cu、Cu2O,
所以利用电子守恒可直接求解.
转移电子的物质的量:n(e)=n(NO)×3=0.03mol,
Cu提供电子的物质的量:0.01×2=0.02mol,
Cu2O提供电子的物质的量:0.03-0.02=0.01mol    
n(Cu2O)=
0.01mol
2
=0.005mol
铜原子守恒:n(CuO)=0.025mol-0.01mol-0.005mol×2=0.005mol
答:如原混合物中含单质铜0.01moL,则其中Cu2O、CuO的物质的量分别为n(Cu2O)=0.005mol;n(CuO)=0.005mol; 
(3)等物质的量的铜与氧化亚铜失电子数相同,产生的NO相同,但消耗硝酸后者多.
进行极端假设:当铜最多,Cu2O趋于0时,CuO的物质的量为可能接近的最大值;
此时,根据电子守恒可知,n(Cu)=
0.01mol×3
2
=0.015 mol
根据N原子守恒可知,n(CuO)=
0.06mol-0.015mol×
8
3
2
=0.01mol
答:混合物中CuO的物质的量可能接近的最大值为0.01mol.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

铜及其化合物一般都具有特征的颜色,例如Cu、Cu2O呈红色,CuO呈黑色,CuSO4?5H2O呈蓝色等.研究性学习小组甲为检测实验室的Cu2O试样中是否含有Cu进行了认真的探究.
Ⅰ.查阅资料:①Cu2O属于碱性氧化物;         ②在空气中灼烧Cu2O生成CuO;
③Cu2O在酸性条件下能发生自身氧化还原反应(Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O).
Ⅱ.设计实验方案:
方案1:取该红色试样溶于足量的稀硝酸中,观察溶液颜色变化
方案2:取该红色试样溶于足量的稀硫酸中,观察是否有残渣
方案3:称得干燥坩埚的质量为a g,取红色试样置于坩埚中称得总质量为b g,在空气中充分灼烧至完全变黑,并在干燥器中冷却,再称量.如此反复多次直到质量不变,称得最后质量为c g.分析数据,作出合理判断.
(1)请你评价方案1和方案2.如果你认为该方案合理,请简述其工作原理;如果你认为该方案不合理,请简述原因.
方案Ⅰ不合理,铜和氧化亚铜都能和硝酸生成Cu2+;方案Ⅱ不合理,Cu+在酸性条件下能发生自身氧化还原反应,也生成了铜单质
方案Ⅰ不合理,铜和氧化亚铜都能和硝酸生成Cu2+;方案Ⅱ不合理,Cu+在酸性条件下能发生自身氧化还原反应,也生成了铜单质

(2)方案3中,如果a、b、c的关系符合c=
10
9
(b-a)
10
9
(b-a)
可确认红色粉末是Cu2O
Ⅲ.研究性学习小组乙,设计了新的探究方案,装置如图所示.

(3)简述新探究方案中,气体发生装置的气密性如何检验(操作、现象、结论):
关闭活塞,从长颈漏斗向试管中注入一定量的水,使漏斗内液面高于试管内液面,静置后若漏斗内液面不下降,则装置的气密性良好;液面下降,则装置漏气
关闭活塞,从长颈漏斗向试管中注入一定量的水,使漏斗内液面高于试管内液面,静置后若漏斗内液面不下降,则装置的气密性良好;液面下降,则装置漏气

(4)你认为依据新方案测定上述红色试样成分必须获得下列哪些物理量:(选填序号)
②③⑤
②③⑤
     ①通入氢气体积; ②反应前,红色试样+硬质试管的总质量;
③完全反应后红色固体+硬质试管的总质量;④实验前,干燥管(含药品)的质量;⑤硬质试管质量;⑥锌粒质量;⑦稀硫酸中含溶质的量;⑧实验后,干燥管(含药品)的质量
(5)有人提出,在氢气发生器与硬质试管之间应加一个干燥装置,你认为
需要
需要
(选填“需要”或“不需要”),简述理由
反应后,应让铜粉在氢气流中冷却,如没有干燥管,铜粉将吸湿
反应后,应让铜粉在氢气流中冷却,如没有干燥管,铜粉将吸湿

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科目:高中化学 来源: 题型:

Cu、Cu2O和CuO组成的混合物,加入100mL 0.6 mol/L HNO3溶液恰好使混合物溶解,同时收集到224mL NO气体(标准状况)。

(1)Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式________。

(2)产物中硝酸铜的物质的量      。

(3)如混合物中含0.01 mol Cu,则含Cu2O    mol、含CuO____mol。

 

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科目:高中化学 来源:2012届浙江省萧山中学高三10月份月考化学试卷 题型:填空题

Cu、Cu2O和CuO组成的混合物,加入100mL 0.6 mol/L HNO3溶液恰好使混合物溶解,同时收集到224mL NO气体(标准状况)。
(1)Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式________。
(2)产物中硝酸铜的物质的量      。
(3)如混合物中含0.01 mol Cu,则含Cu2O    mol、含CuO____mol。

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科目:高中化学 来源:2011-2012学年浙江省高三10月份月考化学试卷 题型:填空题

Cu、Cu2O和CuO组成的混合物,加入100mL 0.6 mol/L HNO3溶液恰好使混合物溶解,同时收集到224mL NO气体(标准状况)。

(1)Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式________。

(2)产物中硝酸铜的物质的量       。

(3)如混合物中含0.01 mol Cu,则含Cu2O    mol、含CuO____mol。

 

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科目:高中化学 来源:2011年天津二十中高考化学三模试卷(解析版) 题型:填空题

铜及其化合物一般都具有特征的颜色,例如Cu、Cu2O呈红色,CuO呈黑色,CuSO4?5H2O呈蓝色等.研究性学习小组甲为检测实验室的Cu2O试样中是否含有Cu进行了认真的探究.
Ⅰ.查阅资料:①Cu2O属于碱性氧化物;         ②在空气中灼烧Cu2O生成CuO;
③Cu2O在酸性条件下能发生自身氧化还原反应(Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O).
Ⅱ.设计实验方案:
方案1:取该红色试样溶于足量的稀硝酸中,观察溶液颜色变化
方案2:取该红色试样溶于足量的稀硫酸中,观察是否有残渣
方案3:称得干燥坩埚的质量为a g,取红色试样置于坩埚中称得总质量为b g,在空气中充分灼烧至完全变黑,并在干燥器中冷却,再称量.如此反复多次直到质量不变,称得最后质量为c g.分析数据,作出合理判断.
(1)请你评价方案1和方案2.如果你认为该方案合理,请简述其工作原理;如果你认为该方案不合理,请简述原因.   
(2)方案3中,如果a、b、c的关系符合c=    可确认红色粉末是Cu2O
Ⅲ.研究性学习小组乙,设计了新的探究方案,装置如图所示.

(3)简述新探究方案中,气体发生装置的气密性如何检验(操作、现象、结论):   
(4)你认为依据新方案测定上述红色试样成分必须获得下列哪些物理量:(选填序号)         ①通入氢气体积; ②反应前,红色试样+硬质试管的总质量;
③完全反应后红色固体+硬质试管的总质量;④实验前,干燥管(含药品)的质量;⑤硬质试管质量;⑥锌粒质量;⑦稀硫酸中含溶质的量;⑧实验后,干燥管(含药品)的质量
(5)有人提出,在氢气发生器与硬质试管之间应加一个干燥装置,你认为    (选填“需要”或“不需要”),简述理由   

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