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向Cu、Cu2O和CuO組成的混合物中，加入1 L 0.6 mol·L -1HNO3溶液恰好使混合物溶解，同時收集到2240 mL NO氣體（標準狀況）。（已知：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O）

（1）Cu2O跟稀硝酸反應的離子方程式　  　 。

（2）若將上述混合物用足量的H2加熱還原，所得到固體的質量為　　 g。

（3）若混合物中含0.1 mol Cu，將該混合物與稀硫酸充分反應，至少消耗H2SO4的物

質的量為　　 。

 

【答案】

（1）3Cu2O+ 14H+ + 2NO3-=6Cu2+ +2 NO↑+ 7H2O           （2）16    （3）0.1mol

【解析】

試題分析：（1）Cu2O跟稀硝酸反應的離子方程式為3Cu2O+ 14H+ + 2NO3-=6Cu2+ +2 NO↑+ 7H2O 。(2)n(HNO3)=0.6mol,n(NO)=2.24L÷22.4L/mol=0.1mol.所以n(Cu(NO3)2)=1/2n(NO3-)=0.25mol.所以若將上述混合物用足量的H2加熱還原，所得到固體的質量即為Cu的質量。m(Cu)= 0.25mol×64g/mol=16g。（3）若混合物中含0.1 mol Cu，根據方程式3Cu＋8HNO3(稀)=2Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O可知Cu產生的NO的物質的量為0.2/3mol,則Cu2O與硝酸反應產生的NO的物質的量為0.1mol-2/3×0.1mol=0.1/3mol. 在根據3Cu2O+ 14H+ + 2NO3-=6Cu2+ +2 NO↑+ 7H2O 可計算出Cu2O的物質的量為0.0 5mol.所以CuO物質的量為(0.15-0.2/3-0.1/3)mol=0.05mol結合方程式： CuO+H2SO4=CuSO4+H2O; Cu2O+H2SO4=Cu+ Cu SO4+H2O.可知：消耗的H2SO4的物質的量為0.05mol+0.05mol=0.1mol.

考點：考查Cu、Cu2O和CuO與硝酸、硫酸反應原理及離子方程式的書寫及個組分含量的計算。

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

某研究性學習小組為了研究Cu與濃H2SO4的反應和比較Cu的+1價化合物與+2價化合物的穩定性，設計如下實驗探究方案（裝置中的固定儀器和酒精燈均未畫出）實驗選用細銅絲、98.3%H2SO4、品紅溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等藥品，銅絲被卷成螺旋狀，一端投入濃H2SO4中，另一端露置在液面上方．

以下是該學習小組部分交流記錄及后續探究實驗的記錄．
材料一：小組交流記錄
學生1：加熱前，無現象發生；加熱后，液面下銅絲變黑，產生氣泡，有細小黑色顆粒狀物質從銅絲表面進入濃硫酸中，黑色物質是什么？值得探究！
學生2：我也觀察到黑色顆粒狀物質，后來逐漸轉變為灰白色固體，我想該灰白色固體極有可能是未溶于濃硫酸的CuSO4．
學生3：你們是否注意到液面以上的銅絲也發黑，而且試管上部內壁有少量淡黃色S固體凝聚，會不會液面以上的銅絲與硫發生了反應，我查資料發現：2Cu+S
 V 
.
 
Cu2S（黑色）
材料二、探究實驗剪輯
實驗1：將光亮的銅絲在酒精燈火焰上灼燒變黑，然后插入稀硫酸中，銅絲重新變得光亮，溶液呈藍綠色；將光亮的銅絲置入加熱的硫蒸氣中變黑，然后插入稀硫酸中無變化．
實驗2：截取濃硫酸液面上方變黑的銅絲，插入稀硫酸中無變化；將濃硫酸液面下方變黑的銅絲，插入稀硫酸、黑色明顯變淺，溶液呈藍綠色．
實驗3：將溶液中的黑色顆粒狀物質，經過濾、稀硫酸洗、蒸餾水洗、干燥后放入氧氣流中加熱，然后冷卻，用電子天平稱重發現質量減小10%左右．
根據上述材料回答下列問題：
（1）A試管上方的長導管的作用是；
導氣、冷凝、回流
導氣、冷凝、回流
；D、E兩支試管中CCl4
的作用是
防止倒吸
防止倒吸
．
（2）加熱過程中，觀察到A試管中出現大量白色煙霧，起初部分煙霧在試管上部內壁析出淡黃色固體物質，在持續加熱濃硫酸（沸騰）時，淡黃色固體物質又慢慢地消失．寫出淡黃色固體消失的化學反應方程式：
S+2H2SO4（濃）
  △  
.
 
3SO2↑+2H2O
S+2H2SO4（濃）
  △  
.
 
3SO2↑+2H2O
．
（3）對A試管中的濃H2SO4和銅絲進行加熱，很快發現C試管中品紅溶液褪色，但始終未見D試管中澄清石灰水出現渾濁或沉淀．學生1猜想是由于SO2溶解度較大，生成了Ca（SHO3）2的緣故．請你設計實驗驗證學生1的猜想
取樣后，向其中加氫氧化鈉溶液，觀察是否有沉淀生成（其他答案也合理）
取樣后，向其中加氫氧化鈉溶液，觀察是否有沉淀生成（其他答案也合理）
．
（4）根據上述研究，結合所學知識，你認為液面下方銅絲表面的黑色物質成分是：
CuO、CuS、Cu2S
CuO、CuS、Cu2S
．（寫化學式）
（5）學生2將反應后的反應液稀釋后進行檢驗，發現溶液呈酸性，對比，學生2提出猜想是：銅與濃硫酸反應生成的硫酸銅水解使溶液呈酸性，請寫出該水解反應的離子方程式：
Cu2++H2OCu（OH）2+2H+
Cu2++H2OCu（OH）2+2H+
．
你的猜想是：
銅和濃硫酸反應的實驗中硫酸過量使溶液顯酸性
銅和濃硫酸反應的實驗中硫酸過量使溶液顯酸性
；
請你設計一個簡單的實驗以驗證你的猜想：
取稀釋后的溶液適量于試管中，加入足量的鐵粉，若有無色無味的氣體產生，證明硫酸過量（其他答案也合理）
取稀釋后的溶液適量于試管中，加入足量的鐵粉，若有無色無味的氣體產生，證明硫酸過量（其他答案也合理）
．
（6）該研究性學習小組的同學為了比較Cu的+1價化合物和+2價化合物的穩定性，他們取98gCu（OH）2固體，加熱至80℃-100℃時，得到黑色固體粉末，繼續加熱到1000℃以上，黑色粉末全部變成紅色粉末X．冷卻后稱量，X的質量為72g．向X中加入過量稀硫酸，得到藍色溶液，同時觀察到容器中還有紅色固體存在，據此可推得，X的化學式為
Cu2O
Cu2O
，可以得出的結論是
高于100°C時Cu2O比CuO穩定，在溶液中Cu2+比Cu+穩定
高于100°C時Cu2O比CuO穩定，在溶液中Cu2+比Cu+穩定
．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

銅及其化合物一般都具有特征的顏色，例如Cu、Cu2O呈紅色，CuO呈黑色，CuSO4?5H2O呈藍色等．研究性學習小組甲為檢測實驗室的Cu2O試樣中是否含有Cu進行了認真的探究．
Ⅰ．查閱資料：①Cu2O屬于堿性氧化物；         ②在空氣中灼燒Cu2O生成CuO；
③Cu2O在酸性條件下能發生自身氧化還原反應（Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O）．
Ⅱ．設計實驗方案：
方案1：取該紅色試樣溶于足量的稀硝酸中，觀察溶液顏色變化
方案2：取該紅色試樣溶于足量的稀硫酸中，觀察是否有殘渣
方案3：稱得干燥坩堝的質量為a g，取紅色試樣置于坩堝中稱得總質量為b g，在空氣中充分灼燒至完全變黑，并在干燥器中冷卻，再稱量．如此反復多次直到質量不變，稱得最后質量為c g．分析數據，作出合理判斷．
（1）請你評價方案1和方案2．如果你認為該方案合理，請簡述其工作原理；如果你認為該方案不合理，請簡述原因．
方案Ⅰ不合理，銅和氧化亞銅都能和硝酸生成Cu2+；方案Ⅱ不合理，Cu+在酸性條件下能發生自身氧化還原反應，也生成了銅單質
方案Ⅰ不合理，銅和氧化亞銅都能和硝酸生成Cu2+；方案Ⅱ不合理，Cu+在酸性條件下能發生自身氧化還原反應，也生成了銅單質

（2）方案3中，如果a、b、c的關系符合c=
10
9
（b-a）
10
9
（b-a）
可確認紅色粉末是Cu2O
Ⅲ．研究性學習小組乙，設計了新的探究方案，裝置如圖所示．

（3）簡述新探究方案中，氣體發生裝置的氣密性如何檢驗（操作、現象、結論）：
關閉活塞，從長頸漏斗向試管中注入一定量的水，使漏斗內液面高于試管內液面，靜置后若漏斗內液面不下降，則裝置的氣密性良好；液面下降，則裝置漏氣
關閉活塞，從長頸漏斗向試管中注入一定量的水，使漏斗內液面高于試管內液面，靜置后若漏斗內液面不下降，則裝置的氣密性良好；液面下降，則裝置漏氣

（4）你認為依據新方案測定上述紅色試樣成分必須獲得下列哪些物理量：（選填序號）
②③⑤
②③⑤
     ①通入氫氣體積； ②反應前，紅色試樣+硬質試管的總質量；
③完全反應后紅色固體+硬質試管的總質量；④實驗前，干燥管（含藥品）的質量；⑤硬質試管質量；⑥鋅粒質量；⑦稀硫酸中含溶質的量；⑧實驗后，干燥管（含藥品）的質量
（5）有人提出，在氫氣發生器與硬質試管之間應加一個干燥裝置，你認為
需要
需要
（選填“需要”或“不需要”），簡述理由
反應后，應讓銅粉在氫氣流中冷卻，如沒有干燥管，銅粉將吸濕
反應后，應讓銅粉在氫氣流中冷卻，如沒有干燥管，銅粉將吸濕
．

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科目：高中化學 來源：2014屆河北省高三上學期二調考試化學試卷（解析版） 題型：填空題

銅及其化合物在生產生活中有廣泛應用，銅在化合物中的常見化合價有+l、+2。已知Cu2O與稀硫酸反應，溶液呈藍色。

（1）工業上可用Cu2S+O22Cu+SO2反應制取粗銅，當有32gCu2S消耗時，電子轉移數目是         。

（2）將少量銅絲放入適量的稀硫酸中，溫度控制在50℃，加入H2O2，反應一段時間后，升溫到60℃，再反應一段時間后可制得硫酸銅，溫度控制在50℃-60℃的兩個原因除了加快反應速率外，還有                   。在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液加熱，生成CuCl沉淀,寫出生成CuCl的離子方程式                         。

（3）某小組同學在做銅與濃硫酸反應的實驗時，發現銅片表面有黑色固體生成。

①甲同學猜想：黑色固體是未來得及溶解于酸的CuO, 其猜想可用化學方程式表示為：

Cu +  H2SO4                                        

②乙同學認為：黑色固體除CuO外還可能含有Cu2S和CuS.其理由可能是    （填字母）

a.Cu2S和CuS都是黑色的

b.銅與濃硫酸在加熱條件下反應，還可能放出O2

c.濃硫酸是氧化劑，銅是還原劑，Cu的化合價上升與S的化合價下降有多種可能

（4）現向Cu、Cu2O和CuO組成的混合物中，加入1 L 0.6 mol/L HNO3溶液恰好使混合物溶解，同時收集到2240 mL NO氣體（標準狀況）。Cu2O跟稀硝酸反應的離子方程式                  。若將上述混合物用足量的H2加熱還原，所得到固體的質量為         g。若混合物中含0.1 mol Cu，將該混合物與稀硫酸充分反應，至少消耗H2SO4的物質的量為           。

 

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科目：高中化學 來源：2012-2013學年江西省贛州市十一縣（市）高三上學期期中聯考化學試卷（解析版） 題型：選擇題

向27．2gCu和Cu2O的混合物中加入某濃度的稀硝酸0．5L，固體物質完全反應，生成NO 和Cu（NO3）2．在所得溶液中加入1．0mol/L 的NaOH溶液1．0L，此時溶液呈中性，金屬離子已完全沉淀，沉淀質量為39．2g。下列有關說法不正確的是（  ）

A．Cu與Cu2O 的物質的量之比為2:1

B．硝酸的物質的量濃度為2．6mol/L

C．產生的NO在標準狀況下的體積為4．48L

D．Cu、Cu2O與硝酸反應后剩余HNO3為0．2mol

 

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

銅及其化合物在生產生活中有廣泛應用，銅在化合物中的常見化合價有+l、+2。已知Cu2O與稀硫酸反應，溶液呈藍色。

（1）工業上可用Cu2S+O22Cu+SO2反應制取粗銅，當有32gCu2S消耗時，電子轉移數目是         。

（2）將少量銅絲放入適量的稀硫酸中，溫度控制在50℃，加入H2O2，反應一段時間后，升溫到60℃，再反應一段時間后可制得硫酸銅，溫度控制在50℃-60℃的兩個原因除了加快反應速率外，還有                   。在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液加熱，生成CuCl沉淀,寫出生成CuCl的離子方程式                         。

（3）某小組同學在做銅與濃硫酸反應的實驗時，發現銅片表面有黑色固體生成。

①甲同學猜想：黑色固體是未來得及溶解于酸的CuO, 其猜想可用化學方程式表示為：

Cu +  H2SO4                                        

②乙同學認為：黑色固體除CuO外還可能含有Cu2S和CuS.其理由可能是    （填字母）

a  Cu2S和CuS都是黑色的

b  銅與濃硫酸在加熱條件下反應，還可能放出O2

c  濃硫酸是氧化劑，銅是還原劑，Cu的化合價上升與S的化合價下降有多種可能

（4）現向Cu、Cu2O和CuO組成的混合物中，加入1 L 0.6 mol/L HNO3溶液恰好使混合物溶解，同時收集到2240 mL NO氣體（標準狀況）。Cu2O跟稀硝酸反應的離子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　 。若將上述混合物用足量的H2加熱還原，所得到固體的質量為　　　　 g。若混合物中含0.1 mol Cu，將該混合物與稀硫酸充分反應，至少消耗H2SO4的物質的量為　　　　　 。

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