Question

【题目】向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀HNO3 500mL,反应过程中产生的气体只有NO。固体完全溶解后，在所得溶液（金属阳离子只有Cu2+）中加入1L lmol/L的NaOH溶液使金属离子恰好完全沉淀，此时溶液呈中性，所得沉淀质量为39.2 g.

(1) Cu与Cu2O的物质的量之比为___________________。

(2) HNO3的物质的量浓度为_________mol/L。

Answer 1

【答案】 2∶1 2.4

【解析】(1)Cu与稀HNO3反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，离子反应方程式为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.0L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，溶液中溶质为NaNO3，n(NaNO3)=n(NaOH)=1.0mol/L×1.0L=1mol，沉淀为Cu(OH)2，质量为39.2g，物质的量为=0.4mol，根据铜元素守恒有n(Cu)+2n(Cu2O)=n[Cu(OH)2]，所以反应后的溶液中n[[Cu(NO3)2]=n[Cu(OH)2]=0.4mol，设Cu、Cu2O的物质的量分别为x、y，则64x+144y＝27.2，x+2y＝0.4，解得x=0.2，y=0.1，所以Cu与Cu2O 的物质的量之比为2：1，故答案为：2：1；

(2)Cu和Cu2O与稀硝酸反应生成硝酸铜，0.2molCu完全反应失去0.4mol电子，0.1molCu2O完全反应失去0.2mol电子，总共生成0.6mol电子，由电子守恒，生成NO的物质的量为=0.2mol，在所得溶液中加入1.0mol/L的NaOH溶液1.0L，此时溶液呈中性，金属离子恰好完全沉淀，反应后的溶质为硝酸钠，则溶液中的硝酸根离子的物质的量为n(NO3-)=n(NaOH)=1mol/L×1L=1mol，则硝酸的总物质的量为1mol+0.2mol=1.2mol，硝酸的浓度为=2.4mol/L，故答案为：2.4。