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向Cu與CuO的混合物中加入混酸(硝酸和硫酸)后加熱，使之恰好完全反應，反應中不產生SO2和Cu(NO3)2，硝酸的還原產物只有NO，且得到NO 8.96L(標準狀況)。將溶液冷卻后剛好全部結晶(無其他任何殘留物)，得到CuSO4·5H2O 250 g。

求：(1)混酸中硝酸和硫酸的物質的量之比。

(2)原混合物中Cu和CuO的物質的量之比。

(3)混酸中硫酸的質量分數。

(1)n(HNO3)：n(H2SO4)=(8.96/22.4)：(250/250)=0.4：1=2：5

(2)硝酸為氧化劑，銅為還原劑，相關反應為：

3Cu+8H++====3Cu2++2NO+4H2O

n(NO)=0.4mol，n(Cu)=0.4×3/2=0.6mol

n(CuO)=1-0.6=0.4 mol

n(Cu)：n(CuO)=0.6：0.4=3：2

(3)原混酸的總質量為：(250+0.4×30)-(0.6×64+0.4×80)=262-70.4=191.6g

w(H2SO4)=98/191.6=51.1％

【解析】  解決該題的捷徑是元素守恒法。在靈活運用元素守恒法時要注意選準守恒的元素，并且認真分析該元素在整個化學變化過程中分別轉化成了哪些物質，不能遺漏。

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

（2009?大連一模）細菌冶金是一種新工藝，其能耗少、減少環境污染．稱為“綠色冶金”．其原理：①氧化硫硫桿菌和聚硫桿菌能把礦石中的硫氧化成硫酸，反應式為2S+3O2+2H2O═2H2SO4，②氧化亞鐵硫桿菌在上面產生的硫酸中能把硫酸亞鐵氧化成硫酸鐵③細菌得到了所需要的能量，生成的硫酸鐵可把FeS2（黃鐵礦）和Cu2S（輝銅礦）等轉變為可溶性化合物而從礦石中溶解出來，其化學過程是：
Fe2S2（黃鐵礦）+7Fe2（SO4）3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4
Cu2S（輝銅礦）+2Fe2（SO4）2═2CuSO4+4FeSO4+S
（1）寫出②反應的化學方程式：
4FeSO4+2H2SO4+O2
 硫桿菌 
.
 
2Fe2（SO4）3+2H2O
4FeSO4+2H2SO4+O2
 硫桿菌 
.
 
2Fe2（SO4）3+2H2O
．
（2）某實驗小組，欲將硫酸銅和硫酸亞鐵的酸性混合液分離出硫酸亞鐵溶液．經查閱資料得知，在溶液中通過調節溶液的酸堿性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分別生成沉淀的pH如表2
物質 Cu（OH）2 Fe（OH）2 Fe（OH）3
開始沉淀pH 6.0 7.5 1.4
沉淀完全pH 13 14 3.7
實驗室有下列試劑可供選擇A． H2O2   B．CaO  C．CuO   D．稀H2SO4   E．鐵粉；
實驗經過濾后還需設計的實驗操作步驟和目的是：
實驗步驟 實驗操作 實驗操作的目的
步驟1
加入H2O2
加入H2O2
把二價鐵氧化成三價
把二價鐵氧化成三價
步驟2
加入適量氧化銅，調節pH到3.7
加入適量氧化銅，調節pH到3.7
保證三價鐵完全沉淀
保證三價鐵完全沉淀
步驟3
過濾
過濾
濾出氫氧化鐵
濾出氫氧化鐵
步驟4 洗滌
除去雜質
除去雜質
步驟5
向沉淀中加入適量稀硫酸和適量鐵粉
向沉淀中加入適量稀硫酸和適量鐵粉
 得到FeSO4溶液
（3）若向CuSO4、FeSO4混合液中加入適量堿液，將溶液蒸干、灼燒得到紅色粉末是Fe2O3、Cu2O混合物，欲測定該混合物中Cu2O的質量分數．該實驗小組的方法是向m g混合物中加入足量的稀硫酸，經過濾、洗滌、干燥、稱量固體的質量為n g．已知Cu2O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4．某學生據此計算出該混合物Cu2O的質量分數的計算式
144n
64m
×100%．該學生的計算是否正確：
不正確
不正確
，請說明理由
因為該計算沒有考慮Cu與Fe3+的反應
因為該計算沒有考慮Cu與Fe3+的反應
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

（2013?普陀區二模）金屬及其化合物變化多，用途廣．請完成下列計算：
（1）等物質的量的鎂在氧氣中充分灼燒，產物質量為a g，比它在空氣中灼燒所得產物增重b g．它在空氣中灼燒后的產物中Mg3N2的質量分數是
5b
a-b
5b
a-b
（用a、b表示，只考慮空氣中氮氣、氧氣參與反應）．
（2）硬鋁（因其主要成分，在此僅看作Al-Cu合金）常用于建筑裝潢．1.18g某種硬鋁恰好與10mL某濃度的硝酸完全反應，生成的混合氣體（其中NO2與NO的體積比為2：1）再與448mL氧氣（標準狀況）混合，恰好能被水完全吸收．
①計算該硝酸的物質的量濃度．
②計算并確定此種硬鋁的化學式．
③取5.1g Al-Mg合金與200mL 1mol?L-1的NaOH（aq）充分反應，產生氣體a L．過濾，向濾液中通入V L CO2后開始出現沉淀，繼續通入CO2使沉淀完全．過濾、洗滌、干燥、灼燒，得到固體5.1g．則a=
3.36L
3.36L
，V=
1.12 L
1.12 L
．（氣體體積均為標準狀況）
④向Cu、Cu2O和CuO的混合粉末中加入500mL 0.6mol?L-1 HNO3（aq），恰好完全溶解，同時收集到1120mL NO（標準狀況）．通過計算推斷混合粉末中Cu的物質的量．

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科目：高中化學 來源：重難點手冊　高中化學·必修1　配人教版新課標 人教版新課標 題型：021

Cu與一定量的濃H2SO4反應時，有大量白霧生成，反應結束時，發現混合體系中除Cu外，還有一定量的黑色物質和白色物質沉積在容器底部，溶液顯微藍色．下列說法中不正確的是

A．

白霧主要是H2SO4酸霧

B．

黑色物質為CuO

C．

白色物質是CuSO4

D．

向混合體系中加少量水，溶液藍色明顯

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科目：高中化學 來源：2012-2013學年上海市普陀區高三下學期二�；瘜W試卷（解析版） 題型：計算題

金屬及其化合物變化多，用途廣。請完成下列計算：

（1）等物質的量的鎂在氧氣中充分灼燒，產物質量為a g，比它在空氣中灼燒所得產物增重b g。它在空氣中灼燒后的產物中Mg3N2的質量分數是                 （用a、b表示，只考慮空氣中氮氣、氧氣參與反應）。

（2）硬鋁（因其主要成分，在此僅看作Al-Cu合金）常用于建筑裝潢。1.18g某種硬鋁恰好與10mL某濃度的硝酸完全反應，生成的混合氣體（其中NO2與NO的體積比為2：1）再與448mL氧氣（標準狀況）混合，恰好能被水完全吸收。

①計算該硝酸的物質的量濃度。

②計算并確定此種硬鋁的化學式。

（3）取5.1g Al-Mg合金與200mL 1mol·L-1的NaOH(aq)充分反應，產生氣體a L。過濾，向濾液中通入V L CO2后開始出現沉淀，繼續通入CO2使沉淀完全。過濾、洗滌、干燥、灼燒，得到固體5.1 g。則a =        ，V =         。（氣體體積均為標準狀況）

（4）向Cu、Cu2O和CuO的混合粉末中加入500mL 0.6 mol·L-1 HNO3(aq)，恰好完全溶解，同時收集到1120 mL NO（標準狀況）。通過計算推斷混合粉末中Cu的物質的量。

 

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

金屬及其化合物變化多，用途廣．請完成下列計算：
（1）等物質的量的鎂在氧氣中充分灼燒，產物質量為a g，比它在空氣中灼燒所得產物增重b g．它在空氣中灼燒后的產物中Mg3N2的質量分數是______（用a、b表示，只考慮空氣中氮氣、氧氣參與反應）．
（2）硬鋁（因其主要成分，在此僅看作Al-Cu合金）常用于建筑裝潢．1.18g某種硬鋁恰好與10mL某濃度的硝酸完全反應，生成的混合氣體（其中NO2與NO的體積比為2：1）再與448mL氧氣（標準狀況）混合，恰好能被水完全吸收．
①計算該硝酸的物質的量濃度．
②計算并確定此種硬鋁的化學式．
③取5.1g Al-Mg合金與200mL 1mol?L-1的NaOH（aq）充分反應，產生氣體a L．過濾，向濾液中通入V L CO2后開始出現沉淀，繼續通入CO2使沉淀完全．過濾、洗滌、干燥、灼燒，得到固體5.1g．則a=______，V=______．（氣體體積均為標準狀況）
④向Cu、Cu2O和CuO的混合粉末中加入500mL 0.6mol?L-1 HNO3（aq），恰好完全溶解，同時收集到1120mL NO（標準狀況）．通過計算推斷混合粉末中Cu的物質的量．

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