Question

向Cu和CuO组成的混合物中，加入90mL5.0mol·L^1稀硝酸溶液，恰好使混合物完全溶解，同时收集到标准状况下NO 2.24L。请回答以下问题：

（1）写出Cu与稀硝酸反应的离子方程式 _____________________________________；

（2）原混合物中铜的物质的量为 ________mol，氧化铜的物质的量为______mol；

（3）若要将生成的NO气体完全转化为硝酸，需通氧气______L（标准状况下）。

Answer

3Cu2++8H++2NO3－＝3Cu2++2NO↑+4H2O 0.15 0.025 1.68

【解析】

发生反应3Cu2++8H++2NO3－＝3Cu2++2NO↑+4H2O、CuO+2H+＝Cu2++H2O，n（NO）=2.24L÷22.4L/mol=0.1mol，结合反应及电子守恒计算。

（1）由电子、电荷守恒可知Cu与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu2++8H++2NO3－＝3Cu2++2NO↑+4H2O；

（2）n（NO）=2.24L÷22.4L/mol=0.1mol，由反应3Cu2++8H++2NO3－＝3Cu2++2NO↑+4H2O可知n（Cu）=0.1mol×3/2=0.15mol，n（HNO3）=0.09L×5mol/L=0.45mol，Cu消耗的硝酸为0.15mol×8/3=0.4mol，则CuO消耗的硝酸为0.45mol-0.4mol=0.05mol，CuO的物质的量为0.05mol÷2=0.025mol；

（3）由电子守恒可知，若要将生成的NO气体完全转化为硝酸，需通氧气为

[0.1mol×(5－2)/2×(2-0)]×22.4L/mol=1.68L。