Question

【題目】H2還原CuO所得的紅色固體可能是Cu與Cu2O的混合物，已知Cu2O在酸性溶液中可發生自身氧化還原反應，生成Cu2+和單質銅．現有8g CuO被H2還原后，得到紅色固體6.8g．
（1）6.8g上述混合物中含Cu與Cu2O的物質的量之比是；
（2）若將6.8g上述混合物與足量的稀硫酸充分反應后過濾，可得到固體g；
（3）若將6.8g上述混合物與一定量的濃硝酸充分反應，生成標準狀況下1.568L的氣體（不考慮NO2的溶解，也不考慮NO2與N2O4的轉化），則該氣體的成分及物質的量之比是 ．

Answer 1

【答案】
（1）2：1
（2）4.8
（3）NO、NO2；4：3
【解析】解：（1）n（CuO）= =0.1mol，根據Cu、O原子守恒得n（O）=n（CuO）═n（Cu）=0.1mol；固體由CuO生成Cu和Cu2O，減少的質量為氧元素的質量，即8g﹣6.8g=1.2g，減少的n（O）= =0.075mol，所以Cu2O中n（O）=0.1mol﹣0.075mol=0.025mol，所以n（Cu2O）=0.025mol，根據銅元素守恒得n（Cu）=0.1mol﹣2×0.025mol=0.05mol，所以n（Cu）與n（Cu2O）之比是2：1，所以答案是：2：1；（2）n（Cu）=0.1mol﹣2×0.025mol=0.05mol，所以m（Cu）=0.05mol×64g/mol=3.2g，m（Cu2O）=6.8g﹣3.2g=3.6g． Cu2O和稀硫酸反應，銅和稀硫酸不反應，設Cu2O和稀硫酸反應生成銅的質量為x．
氧化亞銅和稀硫酸反應的方程式為：

Cu2O+H2SO4=CuSO4+	Cu+H2O
144	64
3.6g	x

x=1.6g
所以可得到固體的質量=3.2g+1.6g=4.8g，所以答案是：4.8；（3）①通過②分析知，6.8克的銅和氧化亞銅的混合物與硝酸反應相當于4.8克的銅與硝酸反應．設銅與硝酸反應全部生成二氧化氮，二氧化氮的體積為：

Cu+4HNO3=Cu（NO3）2+	2NO2↑+2H2O
64g	44.8L
4.8g	3.36L

設銅與硝酸反應全部生成一氧化氮，一氧化氮的體積為：

3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+	2NO↑+4H2O
192g	44.8L
4.8g	1.12L

1.12L＜1.568L＜3.36L，所以該氣體是二氧化氮和一氧化氮的混合物；
設生成一氧化氮的物質的量為ymol，生成二氧化氮的物質的量為zmol，

3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+	2NO↑+4H2O
192g	2mol
96yg	Ymol
Cu+4HNO3=Cu（NO3）2+	2NO2↑+2H2O
64g	44.8L
32zg	zmol

解得 ，
所以一氧化氮和二氧化氮的物質的量之比為4：3，所以答案是：NO、NO2；4：3．