问题 计算题

向Cu、 Cu2O 和CuO组成的混合物中加入100ml0.6mol/L HNO3,恰好使混合物溶解,同时收集到224mlNO气体(标况)求:

(1)写出Cu2O与稀硝酸反应的化学方程式

(2)产物中Cu(NO3)2的物质的量。

(3)若混合物中含0.01mol Cu,则其中Cu2O 、CuO的物质的量分别是多少?

答案

(1)3 Cu2O+14HNO3=6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O

(2) 0.025mol

(3)n(Cu2O) =0.005mol     n(CuO) = 0.005mol

Cu2O中Cu的化合价是+1价,具有还原性可被硝酸氧化成Cu2,反应的方程式是:3 Cu2O+14HNO3=6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O;根据N原子守恒可计算出Cu(NO3)2中NO3‾的物质的量,因为n(HNO3)=0.06mol,n(NO)=0.01mol,所以n[Cu(NO3)2]=(0.06-0.01)/2=0.025mol;因为反应中共生成了0.01molNO,转移的电子的物质的量为:0.01mol×3=0.03mol。根据反应3 Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可以计算出此反应中转移的电子的物质的量为:0.01mol×2=0.02mol。所以在反应3 Cu2O+14HNO3=6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O中转移的电子为: 0.03mol-0.02mol=0.01mol,由方程式可知每消耗3mol Cu2O就转移6mol电子,所以当转移0.01mol电子时,参加反应的Cu2O的物质的量为0.005mol;根据铜原子守恒可计算出CuO的物质的量为:0.025mol-0.005mol×2-0.01mo=0.005mol。

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