Question

铜是重要的工业原材料，现有铜、氧化亚铜组成的混合物，某研究性学习小组为了探究其组成情况，取35.2 g混合物加入0.5 L 3.4 mol·L^－1的稀硝酸，固体物质完全反应，生成一氧化氮4.48 L(标准状况)。向所得溶液中加入aL 2.0 mol·L^－1氢氧化钠溶液，恰好使溶液中的铜离子沉淀完全。

(1)氧化亚铜与稀硝酸反应的化学方程式为_______________。

(2)混合物中，铜的物质的量为____________；氧化亚铜的物质的量为______________。

(3)所加氢氧化钠溶液的体积是____________________。

Answer

3Cu2O＋14HNO3===6Cu(NO3)2＋2NO↑＋7H2O 0.1 mol 0.2 mol 0.75 L

【解析】

(1)氧化亚铜与稀硝酸反应，生成硝酸铜、一氧化氮气体和水，利用化合价升降法可进行配平。

(2)可假设铜和氧化亚铜的物质的量，利用质量守恒和电子守恒，建立两个等量关系式，解方程，便可求出铜及氧化亚铜的物质的量。

(3)硝酸的总量去除表现氧化性(生成NO)的硝酸的物质的量，便等于所加氢氧化钠溶液物质的量。

(1)有关反应的化学方程式：3Cu＋8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，

3Cu2O＋14HNO3(稀)==6Cu(NO3)2＋2NO↑＋7H2O，Cu(NO3)2＋2NaOH==Cu(OH)2↓＋2NaNO3。答案为：3Cu2O＋14HNO3==6Cu(NO3)2＋2NO↑＋7H2O；

(2)一氧化氮的物质的量＝4.48 L÷22.4 L· mol－1＝0.2 mol，

设混合物中铜、氧化亚铜的物质的量分别为x、y，

x×64 g·mol－1＋y×144g·mol－1＝35.2 g，

x＋y＝0.2 mol，

x＝0.1 mol，y＝0.2 mol；答案为：0.1 mol；0.2 mol；

(3)原硝酸溶液中硝酸的物质的量＝0.5 L×3.4 mol·L－1＝1.7 mol，

所加氢氧化钠溶液的体积＝(1.7 mol－0.2 mol) ÷2.0 mol·L－1＝0.75 L。答案为：0.75 L。