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    向Cu与CuO的混合物中加入混酸(硝酸和硫酸)后加热，使之恰好完全反应，反应中不产生SO2和Cu(NO3)2，硝酸的还原产物只有NO，且得到NO 8.96L(标准状况)。将溶液冷却后刚好全部结晶(无其他任何残留物)，得到CuSO4·5H2O 250 g。

    求：(1)混酸中硝酸和硫酸的物质的量之比。

    (2)原混合物中Cu和CuO的物质的量之比。

    (3)混酸中硫酸的质量分数。

    (1)n(HNO3)：n(H2SO4)=(8.96/22.4)：(250/250)=0.4：1=2：5

    (2)硝酸为氧化剂，铜为还原剂，相关反应为：

    3Cu+8H++====3Cu2++2NO+4H2O

    n(NO)=0.4mol，n(Cu)=0.4×3/2=0.6mol

    n(CuO)=1-0.6=0.4 mol

    n(Cu)：n(CuO)=0.6：0.4=3：2

    (3)原混酸的总质量为：(250+0.4×30)-(0.6×64+0.4×80)=262-70.4=191.6g

    w(H2SO4)=98/191.6=51.1％

    【解析】  解决该题的捷径是元素守恒法。在灵活运用元素守恒法时要注意选准守恒的元素，并且认真分析该元素在整个化学变化过程中分别转化成了哪些物质，不能遗漏。

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2009?大连一模）细菌冶金是一种新工艺，其能耗少、减少环境污染．称为“绿色冶金”．其原理：①氧化硫硫杆菌和聚硫杆菌能把矿石中的硫氧化成硫酸，反应式为2S+3O2+2H2O═2H2SO4，②氧化亚铁硫杆菌在上面产生的硫酸中能把硫酸亚铁氧化成硫酸铁③细菌得到了所需要的能量，生成的硫酸铁可把FeS2（黄铁矿）和Cu2S（辉铜矿）等转变为可溶性化合物而从矿石中溶解出来，其化学过程是：
    Fe2S2（黄铁矿）+7Fe2（SO4）3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4
    Cu2S（辉铜矿）+2Fe2（SO4）2═2CuSO4+4FeSO4+S
    （1）写出②反应的化学方程式：
    4FeSO4+2H2SO4+O2
     硫杆菌 
    .
     
    2Fe2（SO4）3+2H2O
    4FeSO4+2H2SO4+O2
     硫杆菌 
    .
     
    2Fe2（SO4）3+2H2O
    ．
    （2）某实验小组，欲将硫酸铜和硫酸亚铁的酸性混合液分离出硫酸亚铁溶液．经查阅资料得知，在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如表2
    物质 Cu（OH）2 Fe（OH）2 Fe（OH）3
    开始沉淀pH 6.0 7.5 1.4
    沉淀完全pH 13 14 3.7
    实验室有下列试剂可供选择A． H2O2   B．CaO  C．CuO   D．稀H2SO4   E．铁粉；
    实验经过滤后还需设计的实验操作步骤和目的是：
    实验步骤 实验操作 实验操作的目的
    步骤1
    加入H2O2
    加入H2O2
    把二价铁氧化成三价
    把二价铁氧化成三价
    步骤2
    加入适量氧化铜，调节pH到3.7
    加入适量氧化铜，调节pH到3.7
    保证三价铁完全沉淀
    保证三价铁完全沉淀
    步骤3
    过滤
    过滤
    滤出氢氧化铁
    滤出氢氧化铁
    步骤4 洗涤
    除去杂质
    除去杂质
    步骤5
    向沉淀中加入适量稀硫酸和适量铁粉
    向沉淀中加入适量稀硫酸和适量铁粉
    		 得到FeSO4溶液
    （3）若向CuSO4、FeSO4混合液中加入适量碱液，将溶液蒸干、灼烧得到红色粉末是Fe2O3、Cu2O混合物，欲测定该混合物中Cu2O的质量分数．该实验小组的方法是向m g混合物中加入足量的稀硫酸，经过滤、洗涤、干燥、称量固体的质量为n g．已知Cu2O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4．某学生据此计算出该混合物Cu2O的质量分数的计算式
    144n
    64m
    ×100%    ．该学生的计算是否正确：
    不正确
    不正确
    ，请说明理由
    因为该计算没有考虑Cu与Fe3+的反应
    因为该计算没有考虑Cu与Fe3+的反应
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2013?普陀区二模）金属及其化合物变化多，用途广．请完成下列计算：
    （1）等物质的量的镁在氧气中充分灼烧，产物质量为a g，比它在空气中灼烧所得产物增重b g．它在空气中灼烧后的产物中Mg3N2的质量分数是
    5b
    a-b
    5b
    a-b
    （用a、b表示，只考虑空气中氮气、氧气参与反应）．
    （2）硬铝（因其主要成分，在此仅看作Al-Cu合金）常用于建筑装潢．1.18g某种硬铝恰好与10mL某浓度的硝酸完全反应，生成的混合气体（其中NO2与NO的体积比为2：1）再与448mL氧气（标准状况）混合，恰好能被水完全吸收．
    ①计算该硝酸的物质的量浓度．
    ②计算并确定此种硬铝的化学式．
    ③取5.1g Al-Mg合金与200mL 1mol?L-1的NaOH（aq）充分反应，产生气体a L．过滤，向滤液中通入V L CO2后开始出现沉淀，继续通入CO2使沉淀完全．过滤、洗涤、干燥、灼烧，得到固体5.1g．则a=
    3.36L
    3.36L
    ，V=
    1.12 L
    1.12 L
    ．（气体体积均为标准状况）
    ④向Cu、Cu2O和CuO的混合粉末中加入500mL 0.6mol?L-1 HNO3（aq），恰好完全溶解，同时收集到1120mL NO（标准状况）．通过计算推断混合粉末中Cu的物质的量．

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    科目：高中化学 来源：重难点手册　高中化学·必修1　配人教版新课标 人教版新课标 题型：021

    Cu与一定量的浓H2SO4反应时，有大量白雾生成，反应结束时，发现混合体系中除Cu外，还有一定量的黑色物质和白色物质沉积在容器底部，溶液显微蓝色．下列说法中不正确的是

    A．

    白雾主要是H2SO4酸雾

    B．

    黑色物质为CuO

    C．

    白色物质是CuSO4

    D．

    向混合体系中加少量水，溶液蓝色明显

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    科目：高中化学 来源：2012-2013学年上海市普陀区高三下学期二模化学试卷（解析版） 题型：计算题

    金属及其化合物变化多，用途广。请完成下列计算：

    （1）等物质的量的镁在氧气中充分灼烧，产物质量为a g，比它在空气中灼烧所得产物增重b g。它在空气中灼烧后的产物中Mg3N2的质量分数是                 （用a、b表示，只考虑空气中氮气、氧气参与反应）。

    （2）硬铝（因其主要成分，在此仅看作Al-Cu合金）常用于建筑装潢。1.18g某种硬铝恰好与10mL某浓度的硝酸完全反应，生成的混合气体（其中NO2与NO的体积比为2：1）再与448mL氧气（标准状况）混合，恰好能被水完全吸收。

    ①计算该硝酸的物质的量浓度。

    ②计算并确定此种硬铝的化学式。

    （3）取5.1g Al-Mg合金与200mL 1mol·L-1的NaOH(aq)充分反应，产生气体a L。过滤，向滤液中通入V L CO2后开始出现沉淀，继续通入CO2使沉淀完全。过滤、洗涤、干燥、灼烧，得到固体5.1 g。则a =        ，V =         。（气体体积均为标准状况）

    （4）向Cu、Cu2O和CuO的混合粉末中加入500mL 0.6 mol·L-1 HNO3(aq)，恰好完全溶解，同时收集到1120 mL NO（标准状况）。通过计算推断混合粉末中Cu的物质的量。

     

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    金属及其化合物变化多，用途广．请完成下列计算：
    （1）等物质的量的镁在氧气中充分灼烧，产物质量为a g，比它在空气中灼烧所得产物增重b g．它在空气中灼烧后的产物中Mg3N2的质量分数是______（用a、b表示，只考虑空气中氮气、氧气参与反应）．
    （2）硬铝（因其主要成分，在此仅看作Al-Cu合金）常用于建筑装潢．1.18g某种硬铝恰好与10mL某浓度的硝酸完全反应，生成的混合气体（其中NO2与NO的体积比为2：1）再与448mL氧气（标准状况）混合，恰好能被水完全吸收．
    ①计算该硝酸的物质的量浓度．
    ②计算并确定此种硬铝的化学式．
    ③取5.1g Al-Mg合金与200mL 1mol?L-1的NaOH（aq）充分反应，产生气体a L．过滤，向滤液中通入V L CO2后开始出现沉淀，继续通入CO2使沉淀完全．过滤、洗涤、干燥、灼烧，得到固体5.1g．则a=______，V=______．（气体体积均为标准状况）
    ④向Cu、Cu2O和CuO的混合粉末中加入500mL 0.6mol?L-1 HNO3（aq），恰好完全溶解，同时收集到1120mL NO（标准状况）．通过计算推断混合粉末中Cu的物质的量．

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