Question

【题目】向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀HNO3500 mL，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1 L 1 mol·L-1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与稀HNO3反应的离子方程式为__。

(2)Cu与Cu2O 的物质的量之比为__。

(3)HNO3的物质的量浓度为__mol·L-1。

Answer 1

【答案】3Cu+8H++=3Cu2++2NO↑+4H2O 2∶1 2.4

【解析】

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，根据c=进行计算。

①Cu与稀HNO3反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，离子反应方程式：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)=1.0 mol·L-1×1.0 L=1 mol，沉淀为Cu(OH)2，质量为39.2 g，物质的量为=0.4 mol，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]=0.4 mol，设Cu、Cu2O的物质的量分别为x、y，则

解得x=0.2，y=0.1，所以Cu与Cu2O 的物质的量之比为2∶1；

③Cu和Cu2O与稀硝酸反应生成硝酸铜，0.2 mol Cu完全反应失去0.4 mol电子，0.1 mol Cu2O完全反应失去0.2 mol电子，总共失去0.6 mol电子，由电子守恒，生成NO的物质的量为=0.2 mol，在所得溶液中加入1.0 mol·L-1的NaOH溶液1.0 L，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()=n(NaOH)=1 mol·L-1×1 L=1 mol，则硝酸的总物质的量为1 mol+0.2 mol=1.2 mol，硝酸的浓度为=2.4 mol·L-1。