Question

12．將27.2 g Cu與Cu₂O的混合物溶于 500 mL稀硝酸中，固體完全溶解產生的NO氣體在標準狀況下體積為4.48 L．
（1）配平Cu₂O與稀硝酸反應的離子方程式：
□Cu₂O+□H⁺+□NO₃^-═□Cu²⁺+□NO↑+□H₂O
（2）待產生的氣體全部釋放后，向溶液中加入200mL6mol/L的NaOH溶液，恰好使其中的Cu²⁺全部轉化成沉淀，則原硝酸溶液的物質的量濃度為2.8mol/L．
（3）計算原混合物中Cu₂O的質量（注意：無計算過程不給分）．

Answer 1

分析 （1）該反應中Cu元素化合價由+1價變為+2價、N元素化合價由+5價變為+2價，根據轉移電子守恒、電荷守恒及原子守恒配平方程式；
（2）反應后的溶液中溶質和NaOH發生復分解反應生成硝酸鈉，根據鈉原子守恒計算反應溶液中n（NO₃^-），原來溶液中n（HNO₃）=n（NO₃^-）（反應后溶液中）+n（NO），再結合c=$\frac{n}{V}$計算原來溶液中硝酸濃度；
（3）根據轉移電子守恒計算原混合物中Cu₂O的質量．

解答 解：（1）該反應中Cu元素化合價由+1價變為+2價、N元素化合價由+5價變為+2價，轉移電子數為6，根據轉移電子守恒、電荷守恒及原子守恒配平方程式為3Cu₂O+14H⁺+2NO₃^-═6Cu²⁺+2NO↑+7H₂O，
故答案為：3；13；2；6；2；7；
（2）反應后的溶液中溶質和NaOH發生復分解反應生成硝酸鈉，根據鈉原子守恒得n（NaOH）=n（NO₃^-）=6mol/L×0.2L=1.2mol，原來溶液中n（HNO₃）=n（NO₃^-）（反應后溶液中）+n（NO）=1.2mol+$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=1.4mol，硝酸的c=$\frac{n}{V}$=$\frac{1.4mol}{0.5L}$=2.8mol/L，故答案為：2.8mol/L；
（3）設Cu的物質的量為xmol、Cu₂O的物質的量為ymol，根據轉移電子守恒、質量列方程組得
$\left\{\begin{array}{l}{64x+144y=27.2}\\{2x+2y=0.2mol×3}\end{array}\right.$
解得$\left\{\begin{array}{l}{x=0.2}\\{y=0.1}\end{array}\right.$，
則m（Cu₂O）=144g/mol×0.1mol=14.4g，
答：原混合物中Cu₂O的質量是14.4g．

點評 本題考查混合物的計算、化學方程式的配平等知識點，側重考查學生分析計算能力，原子守恒、轉移電子守恒是解答該題的較好方法，注意（2）題的巧妙分析，題目難度中等．