Question

【題目】向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某濃度的稀HNO3500 mL，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1 L 1 mol·L-1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與稀HNO3反應的離子方程式為__。

(2)Cu與Cu2O 的物質的量之比為__。

(3)HNO3的物質的量濃度為__mol·L-1。

Answer 1

【答案】3Cu+8H++=3Cu2++2NO↑+4H2O 2∶1 2.4

【解析】

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，根據c=進行計算。

①Cu與稀HNO3反應生成硝酸銅、一氧化氮和水，離子反應方程式：3Cu+8H++=3Cu2++2NO↑+4H2O；

②所得溶液中加入1.0 mol·L-1的NaOH溶液1.0 L，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)=1.0 mol·L-1×1.0 L=1 mol，沉淀為Cu(OH)2，質量為39.2 g，物質的量為=0.4 mol，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]=0.4 mol，設Cu、Cu2O的物質的量分別為x、y，則

解得x=0.2，y=0.1，所以Cu與Cu2O 的物質的量之比為2∶1；

③Cu和Cu2O與稀硝酸反應生成硝酸銅，0.2 mol Cu完全反應失去0.4 mol電子，0.1 mol Cu2O完全反應失去0.2 mol電子，總共失去0.6 mol電子，由電子守恒，生成NO的物質的量為=0.2 mol，在所得溶液中加入1.0 mol·L-1的NaOH溶液1.0 L，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()=n(NaOH)=1 mol·L-1×1 L=1 mol，則硝酸的總物質的量為1 mol+0.2 mol=1.2 mol，硝酸的濃度為=2.4 mol·L-1。