Question

35.2gCu和CuO的混合物，加入到175mL某浓度的硝酸中，混合物恰好完全溶解，并得到8.96L标准状况下的气体，将其通过足量水后，变为4.48L（标准状况）．试求算（假定NO₂不转化成N₂O₄）；
（1）被还原硝酸的物质的量

 

．
（2）混合物中Cu元素的质量分数

 

．
（3）所用硝酸的物质的量浓度

 

．

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算,硝酸的化学性质

专题：守恒法

分析：（1）被还原的硝酸不论生成NO、还是NO₂或者NO、NO₂的混合物，NO、NO₂每个分子都含1个N原子，根据N原子守恒可知被还原的硝酸的物质的量等于生成气体的物质的量；
（2）根据气体通过足量水后体积变化，判断生成的气体的成分为NO、NO₂，求出NO、NO₂的物质的量，再根据电子转移计算出Cu的物质的量，再计算出Cu的质量，根据质量分数定义计算；
（3）硝酸的物质的量等于硝酸铜中硝酸根的物质的量加上被还原的硝酸的物质的量，据此求出硝酸的物质的量，代入物质的量浓度计算．

解答： 解：（1）生成的气体的物质的量为

8.96L

22.4L/mol

=0.4mol，
所以被还原的硝酸的物质的量为0.4mol，故答案为：0.4mol；
（2）3NO₂+H₂0=2HNO₃+NO    气体体积减少△V
      3                        3-1=2
      6.72L                    8.96L-4.48L=4.48L
所以被还原的硝酸生成的气体中NO₂6.72L，物质的量为

6.72L

22.4L/mol

=0.3mol．
NO为8.96L-6.72L=2.24L，物质的量为

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol．
根据电子转移守恒可知Cu的物质的量为n（Cu）=

0.3mol×(5-4)+0.1mol×(5-2)

2

=0.3mol，
所以Cu的质量为0.3mol×64g/mol=19.2g，
所以CuO的质量为35.2g-19.2g=16g，其物质的量为

16g

80g/mol

=0.2mol，
所以混合物中Cu元素质量为（0.3mol+0.2mol）×64g/mol=32g，
所以混合物中Cu元素的质量分数

32g

35.2

×100%=90.9%，
故答案为：90.9%；
（3）由（2）中计算知n（Cu）=0.3mol，n（CuO）=0.2mol，
所以n[Cu（NO₃）₂]=n（Cu）+n（CuO）=n（Cu）=0.3mol+0.2mol=0.5mol，
由（1）知被还原的硝酸的物质的量为0.4mol，
所以参加反应的硝酸的物质的量为0.5mol×2+0.4mol=1.4mol．
所以硝酸的物质的量浓度为

1.4mol

0.175L

=8mol/L，
故答案为：8mol/L．

点评：本题以硝酸的性质为载体考查化学计算，难度中等，本题利用守恒思想简化计算，关键在于判断产生的气体成分．