Question

硝酸是常见的三大强酸之一，在化学研究和化工生产中有着广泛应用，常用于制备硝酸盐、染料、肥料、医药中间体、烈性炸药等．硝酸盐多用于焰火、试剂、图象处理行业．
（1）某金属M的硝酸盐受热时按下式分解：2MNO₃

△

2M+2NO₂↑+O₂↑，加热3.40gMNO₃，生成NO₂和O₂折算成标准状况时的总体积为672mL．由此可以计算出M的相对原子质量为

108

．
（2）将32.64g铜与140mL 一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO₂混合气体折算成标准状况下的体积为11.2L．其中NO的体积为

5.82L

．
（3）现有Cu、Cu₂O和CuO组成的混合物，某研究性学习小组为了探究其组成情况，加入100mL0.6mol/LHNO₃溶液恰好使混合物完全溶解，同时收集到224mLNO气体（标准状况）．则产物中硝酸铜的物质的量为

0.025mol

．如原混合物中有0.0lmolCu，则其中Cu₂O与CuO的质量比为

9：5

．

Answer 1

分析：（1）根据硝酸盐和气体体积的关系式计算金属的相对原子质量．
（2）根据氧化还原反应中得失电子数相等计算生成的一氧化氮的体积．
（3）根据氮原子守恒确定未反应硝酸根的物质的量，根据硝酸根的物质的量和硝酸铜的关系式计算硝酸铜的物质的量；根据硝酸铜的物质的量计算溶液中铜离子的物质的量，根据氧化还原反应中得失电子守恒计算氧化亚铜的质量，根据铜原子守恒计算氧化铜的质量，从而计算出氧化亚铜和氧化铜的质量之比．

解答：解：（1）设金属的相对原子质量为X．
2MNO₃

△   .

2M+2NO₂↑+O₂↑气体的体积
2（X+62）g             67.2L
3.40g                 0.672L
M=

67.2L×3.40g

0.672L×2

-62=108
故答案为：108．
（2）设生成NO的体积为XL，则NO₂的体积为（11.2-X）L，氧化还原反应中得失电子数相等列方程得：

32.64g

64g/mol

×2=

XL

22.4L/mol

×3+

(11.2-X)L

22.4L/mol

×1
X=5.82L
故答案为：5.82L．
（3）根据氮原子守恒知，参加氧化还原反应的硝酸根离子和一氧化氮的个数之比=1：1，所以生成224mLNO气体消耗硝酸根离子的物质的量=

0.224L

22.4mol/L

=0.01mol，未参加反应的硝酸根的物质的量=0.6mol/L×0.1L-0.01mol=0.05mol，
设硝酸铜的物质的量为y．
Cu（NO₃）₂--2NO₃^-
1mol         2mol
y            0.05mol
y=0.025mol
根据硝酸铜的化学式知，n（Cu ²⁺ ）=C[Cu（NO₃）₂]=0.025mol；
设氧化亚铜的质量为Zg．
根据氧化还原反应中得失电子数相等得：
0.0lmol×2+

Zg

144g/mol

×2=

0.224L

22.4mol/L

×3
Z=0.72
根据铜离子守恒知，氧化铜的物质的量=氧化铜中铜的物质的量=0.025mol-0.01mol-0.01mol=0.005mol，所以氧化铜的质量=0.005mol×80g/mol=0.4g
所以氧化亚铜和氧化铜的质量比=0.72g：0.4g=9：5．
故答案为：0.025mol； 9：5．

点评：本题考查了物质的量的有关计算，明确氧化还原反应中得失电子守恒及化学反应中原子守恒是解本题的关键，难度不大．