Question

（8分）铜合金是人类使用最早的金属材料，铜在化合物中的常见化合价有+l、+2。已知Cu2O与稀硫酸反应，溶液呈蓝色，同时溶液中还存在红色浑浊。现向Cu、Cu2O和CuO组成的混合物中，加入1 L 0.6 mol/L HNO3溶液恰好使混合物溶解，同时收集到2240 mL NO气体（标准状况）。

请回答下列问题：

（1）写出Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式 。

（2）若将上述混合物用足量的H2加热还原，所得到固体的质量为 。

（3）若混合物中含0.1 mol Cu，将该混合物与稀硫酸充分反应，消耗H2SO4的物质的量为 。

（4）若混合物中Cu的物质的量为n mol，则n的取值范围为 。

 

Answer 1

（8分，每空2分）（1）3 Cu2O +14 H+ + 2 NO3－= 6 Cu2+ + 2 NO↑ + 7 H2O

（2）16 g （3）0.1 mol （4）0.05＜n＜0.15

【解析】

试题分析：（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）Cu、Cu2O、CuO与HNO3恰好完全反应时生成Cu（NO3）2、NO和H2O，硝酸的物质的量1L×0.6mol/L＝0.6mol，NO的物质的量＝2.24L÷22.4L/mol＝0.1mol，根据N原子守恒可知：n[Cu（NO3）2]＝（0.6mol-0.1mol）÷2＝0.25mol，混合物中所含的Cu元素共有0.25mol，根据铜元素守恒可知，用H2还原Cu、Cu2O、CuO混合物后应得到0.25mol Cu，故固体的质量为0.25mol×64g/mol＝16g，故答案为：16g；

（3）由Cu元素守恒可得：2×n（Cu2O）+n（CuO）+0.1mol＝0.25mol，由氧化还原反应得失电子守恒可知：0.1×2+2×n（Cu2O）＝0.1mol×3，解之得：n（Cu2O）＝0.05mol，n（CuO）＝0.05mol，混合物中，0.1mol 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，故答案为：0.1mol；

（4））由Cu元素守恒可得：2×n（Cu2O）+n（CuO）+n＝0.25mol，由氧化还原反应得失电子守恒可知：n×2+2×n（Cu2O）＝0.1mol×3，解之得：n（CuO）＝n-0.05mol，n（Cu2O）＝0.15mol-n，所以0.05mol＜n＜0.15mol，故答案为：0.05mol＜n＜0.15mol。

考点：考查铜及其氧化物与酸反应的有关计算