Question

某研究性學(xué)習(xí)小組擬用銅屑與氧化銅混合物與由硫酸和硝酸組成的混合酸反應(yīng)來制取CuSO₄·5H₂O晶體，混合酸中硝酸的還原產(chǎn)物均為NO，反應(yīng)過程中不產(chǎn)生SO₂，反應(yīng)后的溶液中不含Cu(NO₃)₂，反應(yīng)中固體完全溶解，兩種酸均恰好完全反應(yīng)。設(shè)固體混合物的總質(zhì)量為480 g，其中銅單質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x，試完成下列問題：

（1）所得硫酸銅晶體的質(zhì)量y為_______g(用x表示)。

（2）若x=0.4，則混合酸中HNO₃與H₂SO₄的物質(zhì)的量之比為多少？

（3）若x=0.4，用480 g固體混合物與一定量混合酸微熱后，充分反應(yīng)，冷卻恰好只得到CuSO₄·5H₂O，試求原混合酸中H₂SO₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

Answer 1

解析：（1）m(CuSO₄·5H₂O)=[]×250 g·mol^-1=(375x+1500) g

(2)若x=0.4，在480 g混合物中，n(Cu)=480 g×0.464 g·mol^-1=3 mol

依據(jù)3Cu+8H⁺+23Cu²⁺+2NO↑+4H₂0，

所需n(HNO₃)=3 mol×=2 mol?

n(H₂SO₄)=3 mol+3.6 mol=6.6 mol，

（3）原混合酸中m(H₂SO₄)=98 g·mol^-1×6.6 mol＝646.8 g，原混合酸總質(zhì)量為：m(CuSO₄·5H₂O)+m(NO)－［m(Cu)+m(CuO)］=250 g·mol^-1×6.6 mol +30 g·mol^-1×2 mol－480 g＝1 230 g

?

答案：（1）375x+1500　（2）10∶33�。�3）52.6%