Question

硝酸是常見的三大強(qiáng)酸之一，在化學(xué)研究和化工生產(chǎn)中有著廣泛應(yīng)用，常用于制備硝酸鹽、染料、肥料、醫(yī)藥中間體、烈性炸藥等．硝酸鹽多用于焰火、試劑、圖象處理行業(yè)．
（1）某金屬M(fèi)的硝酸鹽受熱時(shí)按下式分解：2MNO₃

△

2M+2NO₂↑+O₂↑，加熱3.40gMNO₃，生成NO₂和O₂折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)的總體積為672mL．由此可以計(jì)算出M的相對(duì)原子質(zhì)量為

108

．
（2）將32.64g銅與140mL 一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解產(chǎn)生的NO和NO₂混合氣體折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L．其中NO的體積為

5.82L

．
（3）現(xiàn)有Cu、Cu₂O和CuO組成的混合物，某研究性學(xué)習(xí)小組為了探究其組成情況，加入100mL0.6mol/LHNO₃溶液恰好使混合物完全溶解，同時(shí)收集到224mLNO氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．則產(chǎn)物中硝酸銅的物質(zhì)的量為

0.025mol

．如原混合物中有0.0lmolCu，則其中Cu₂O與CuO的質(zhì)量比為

9：5

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)硝酸鹽和氣體體積的關(guān)系式計(jì)算金屬的相對(duì)原子質(zhì)量．
（2）根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等計(jì)算生成的一氧化氮的體積．
（3）根據(jù)氮原子守恒確定未反應(yīng)硝酸根的物質(zhì)的量，根據(jù)硝酸根的物質(zhì)的量和硝酸銅的關(guān)系式計(jì)算硝酸銅的物質(zhì)的量；根據(jù)硝酸銅的物質(zhì)的量計(jì)算溶液中銅離子的物質(zhì)的量，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒計(jì)算氧化亞銅的質(zhì)量，根據(jù)銅原子守恒計(jì)算氧化銅的質(zhì)量，從而計(jì)算出氧化亞銅和氧化銅的質(zhì)量之比．

解答：解：（1）設(shè)金屬的相對(duì)原子質(zhì)量為X．
2MNO₃

△   .

2M+2NO₂↑+O₂↑氣體的體積
2（X+62）g             67.2L
3.40g                 0.672L
M=

67.2L×3.40g

0.672L×2

-62=108
故答案為：108．
（2）設(shè)生成NO的體積為XL，則NO₂的體積為（11.2-X）L，氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)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
故答案為：5.82L．
（3）根據(jù)氮原子守恒知，參加氧化還原反應(yīng)的硝酸根離子和一氧化氮的個(gè)數(shù)之比=1：1，所以生成224mLNO氣體消耗硝酸根離子的物質(zhì)的量=

0.224L

22.4mol/L

=0.01mol，未參加反應(yīng)的硝酸根的物質(zhì)的量=0.6mol/L×0.1L-0.01mol=0.05mol，
設(shè)硝酸銅的物質(zhì)的量為y．
Cu（NO₃）₂--2NO₃^-
1mol         2mol
y            0.05mol
y=0.025mol
根據(jù)硝酸銅的化學(xué)式知，n（Cu ²⁺ ）=C[Cu（NO₃）₂]=0.025mol；
設(shè)氧化亞銅的質(zhì)量為Zg．
根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等得：
0.0lmol×2+

Zg

144g/mol

×2=

0.224L

22.4mol/L

×3
Z=0.72
根據(jù)銅離子守恒知，氧化銅的物質(zhì)的量=氧化銅中銅的物質(zhì)的量=0.025mol-0.01mol-0.01mol=0.005mol，所以氧化銅的質(zhì)量=0.005mol×80g/mol=0.4g
所以氧化亞銅和氧化銅的質(zhì)量比=0.72g：0.4g=9：5．
故答案為：0.025mol； 9：5．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)的量的有關(guān)計(jì)算，明確氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒及化學(xué)反應(yīng)中原子守恒是解本題的關(guān)鍵，難度不大．