Question

【題目】向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某濃度的稀HNO3 500mL,反應過程中產生的氣體只有NO。固體完全溶解后，在所得溶液（金屬陽離子只有Cu2+）中加入1L lmol/L的NaOH溶液使金屬離子恰好完全沉淀，此時溶液呈中性，所得沉淀質量為39.2 g.

(1) Cu與Cu2O的物質的量之比為___________________。

(2) HNO3的物質的量濃度為_________mol/L。

Answer 1

【答案】 2∶1 2.4

【解析】(1)Cu與稀HNO3反應生成硝酸銅、一氧化氮和水，離子反應方程式為：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.0L，此時溶液呈中性，金屬離子已完全沉淀，溶液中溶質為NaNO3，n(NaNO3)=n(NaOH)=1.0mol/L×1.0L=1mol，沉淀為Cu(OH)2，質量為39.2g，物質的量為=0.4mol，根據銅元素守恒有n(Cu)+2n(Cu2O)=n[Cu(OH)2]，所以反應后的溶液中n[[Cu(NO3)2]=n[Cu(OH)2]=0.4mol，設Cu、Cu2O的物質的量分別為x、y，則64x+144y＝27.2，x+2y＝0.4，解得x=0.2，y=0.1，所以Cu與Cu2O 的物質的量之比為2：1，故答案為：2：1；

(2)Cu和Cu2O與稀硝酸反應生成硝酸銅，0.2molCu完全反應失去0.4mol電子，0.1molCu2O完全反應失去0.2mol電子，總共生成0.6mol電子，由電子守恒，生成NO的物質的量為=0.2mol，在所得溶液中加入1.0mol/L的NaOH溶液1.0L，此時溶液呈中性，金屬離子恰好完全沉淀，反應后的溶質為硝酸鈉，則溶液中的硝酸根離子的物質的量為n(NO3-)=n(NaOH)=1mol/L×1L=1mol，則硝酸的總物質的量為1mol+0.2mol=1.2mol，硝酸的濃度為=2.4mol/L，故答案為：2.4。