Question

将Cu、Cu₂O和 CuO均匀混合物分成两等份，其中一份用足量的CO还原，测得反应后固体质量减少6.4g，另一份中加入150mL某浓度的硝酸，固体恰好完全溶解，且同时收集到标准状况下NO_X气体6.72L，则所用硝酸的物质的量浓度可能为（　　）

• A、8.0mol?L^-1
• B、9.0mol?L^-1
• C、10.0mol?L^-1
• D、11.0mol?L^-1

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算,有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：将Cu₂O拆分为Cu、CuO，原混合物看做Cu、CuO的混合物，其中一份用足量的CO还原，反应后固体质量减少6.4g为拆分后Cu、CuO的混合物中O元素的质量，根据Cu元素守恒可知n_拆分后（CuO）=n（O）；另一份中加入150mL稀硝酸，固体恰好完全溶解，溶液中溶质为Cu（NO₃）₂，且同时收集到标准状况下NO_X气体6.72L，根据电子转移守恒可知，若气体为NO时，拆分后Cu的物质的量最大，消耗硝酸最多，若气体为NO₂时，拆分后Cu的物质的量最小，消耗硝酸最少，根据电子转移守恒可知拆分后Cu的物质的量，由铜元素守恒可知n[Cu（NO₃）₂]=n（CuO）+n（Cu），根据氮元素守恒可知n（HNO₃）=n（NO_X）+2n[Cu（NO₃）₂]，据此计算n（HNO₃），再根据c=

n

V

计算硝酸的浓度范围．

解答： 解：将Cu₂O拆分为Cu、CuO，原混合物看做Cu、CuO的混合物，其中一份用足量的CO还原，反应后固体质量减少6.4g为拆分后Cu、CuO的混合物中O元素的质量，O原子的物质的量为

6.4g

16g/mol

=0.4mol，根据Cu元素守恒可知n_拆分后（CuO）=n（O）=0.4mol；
另一份中加入150mL稀硝酸，固体恰好完全溶解，溶液中溶质为Cu（NO₃）₂，且同时收集到标准状况下NO_X气体6.72L，NO_X的物质的量为

6.72L

22.4L/mol

=0.3mol，
根据电子转移守恒可知，若气体为NO时，拆分后Cu的物质的量最大，消耗硝酸最多，此时拆分后Cu的物质的量=

0.3mol×(5-2)

2

=0.45mol，由铜元素守恒可知n[Cu（NO₃）₂]=n（CuO）+n（Cu）=0.4mol+0.45mol=0.85mol，根据氮元素守恒可知n（HNO₃）=n（NO）+2n[Cu（NO₃）₂]=0.3mol+0.85mol×2=2mol，故硝酸的最大浓度为

2mol

0.15L

=13.33mol/L，
若气体为NO₂时，拆分后Cu的物质的量最小，消耗硝酸最少，此时拆分后Cu的物质的量=

0.3mol×(5-4)

2

=0.15mol，由铜元素守恒可知n[Cu（NO₃）₂]=n（CuO）+n（Cu）=0.4mol+0.15mol=0.55mol，根据氮元素守恒可知n（HNO₃）=n（NO₂）+2n[Cu（NO₃）₂]=0.3mol+0.55mol×2=1.4mol，故硝酸的最大浓度为

1.4mol

0.15L

=9.33mol/L，
故9.33mol/L＜c（HNO₃）＜13.33mol/L，
故选CD．

点评：本题考查混合物的计算、守恒计算等，难度较大，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，清楚反应过程是解题的关键，本题采取拆分法解答，将三组分混合物转化为两组分，简化计算过程，注意体会．