Question

16．Cu、Cu₂O、CuO的混合物與0.6mol/L 100mL的HNO₃恰好反應生成224mL NO（標況下），求混合物中Cu的物質的量的取值范圍．

Answer 1

分析 標準狀況下224mLNO氣體的物質的量為$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，
由N元素守恒2n[Cu（NO₃）₂]+n（NO）=n（HNO₃），可知n[Cu（NO₃）₂]=$\frac{1}{2}$[n（HNO₃）-n（NO）]=$\frac{1}{2}$×（0.1L×0.6mol/L-0.01mol）=0.025mol，
由Cu元素守恒可得：2n（Cu₂O）+n（CuO）+n（Cu）=n[Cu（NO₃）₂]，由氧化還原反應得失電子守恒可知：2n（Cu）+2n（Cu₂O）=3n（NO），以此來解答．

解答 解：硝酸具有強氧化性，硝酸與Cu、Cu₂O和CuO組成的混合物恰好反應，生成Cu（NO₃）₂與NO，標準狀況下224mLNO氣體的物質的量為$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，
由N元素守恒2n[Cu（NO₃）₂]+n（NO）=n（HNO₃），可知n[Cu（NO₃）₂]=$\frac{1}{2}$[n（HNO₃）-n（NO）]=$\frac{1}{2}$×（0.1L×0.6mol/L-0.01mol）=0.025mol，
設Cu的物質的量為x，
由Cu元素守恒可得：2×n（Cu₂O）+n（CuO）+x=0.025mol，
由氧化還原反應得失電子守恒可知：x×2+2×n（Cu₂O）=0.01×3，
解之得：n（CuO）=x-0.005mol＞0，n（Cu₂O）=0.015mol-x＞0，
則0.005mol＜x＜0.015mol，
答：混合物中Cu的物質的量的取值范圍為0.005mol＜x＜0.015mol．

點評 本題考查氧化還原反應的計算，為高頻考點，把握原子守恒、電子守恒為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，注意守恒法的應用，題目難度不大．