Question

现有Cu、Cu₂O和CuO组成的混合物，某研究性学习小组为了探究其组成情况，加入100mL0.6mol/LHNO₃溶液恰好使混合物完全溶解，同时收集到224mLNO气体（标准状况）．则产物中硝酸铜的物质的量为______．如原混合物中有0.0lmolCu，则其中Cu₂O与CuO的质量比为______．

Answer

硝酸与Cu、Cu2O和CuO组成的混合物恰好反应，生成Cu（NO3）2与NO，根据n=计算NO的物质的量，根据n=cV计算硝酸的物质的量，根据氮元素守恒可知n[Cu（NO3）2]=[n（HNO3）-n（NO）]，根据电子转移守恒有2n（Cu）+2n（Cu2O）=3n（NO），据此计算n（Cu2O），再根据铜元素守恒可知n（CuO）=n[Cu（NO3）2]-n（Cu）-2n（Cu2O），根据m=nM计算Cu2O与CuO的质量，进而计算二者质量比．
【解析】
标准状况下224mLNO气体的物质的量为：=0.01mol，
硝酸与Cu、Cu2O和CuO组成的混合物恰好反应，生成Cu（NO3）2与NO，
根据氮元素守恒可知n[Cu（NO3）2]=[n（HNO3）-n（NO）]=（0.1L×0.6mol/L-0.01mol）=0.025mol，
根据电子转移守恒有2n（Cu）+2n（Cu2O）=3n（NO），故0.01mol×2+2n（Cu2O）=3×0.01mol，解得n（Cu2O）=0.005mol，
根据铜元素守恒可知n（CuO）=n[Cu（NO3）2]-n（Cu）-2n（Cu2O）=0.025mol-0.01mol-2×0.005=0.005mol，
故m（Cu2O）：n（CuO）=0.005mol×144g/mol：0.005mol×80g/mol=9：5，
故答案为：0.025mol；9：5．