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Cu、Cu2O和CuO组成的混合物,加入100mL0.6mol/LHNO3溶液恰好使混合物溶解,同时收集到224mLNO气体(标准状况),则下列说法不正确的是


A.Cu2O跟稀硝酸反应的化学方程式为: 3Cu2O+14HNO3==6Cu(NO3)2 + 2NO↑+7H2O
B.如混合物中Cu的物质的量为X,X的取值范围0.005mol <X<0.015mol
C.如混合物中含0.01moLCu,则n(Cu2O)=0.005mol,n(CuO)=0.005mol
D.产物中硝酸铜的物质的量为0.015mol

所属分类: 化学 (免费栏目) 浏览量: 100 次


解析:
本题为混合物的计算,若建立方程组求解,则解题过程较为繁琐。若抓住反应的始态和终态利用守恒关系进行求解,则可达到化繁为简的目的。
(1) 利用电子守恒进行配平。
3Cu2O+14HNO3==6Cu(NO3)2 + 2NO↑+7H2O
(2) 利用氮(N)原子守恒。
n(HNO3)== 0.06mol,n(NO)== 0.01mol,则n(Cu(NO3)2)==(0.06-0.01)/2=0.025mol
(3) 本题混合物中虽含有Cu、Cu2O和CuO三种物质,但参加氧化还原反应的只有 Cu、Cu2O,所以利用电子守恒可直接求解。
转移电子总数:n(e-)= n(NO)×3==0.03mol
Cu提供电子数:0.01×2=0.02mol
Cu2O提供电子数:0.03-0.02=0.01mol
n(Cu2O)=0.01/2=0.005mol
n(CuO)=0.0025-0.01-0.005×2=0.005mol
(4) 根据(3)解法可得n(Cu2O)=0.015-Xmol n(CuO)=X-0.005mol。
根据电子守恒进行极端假设:
若电子全由Cu提供则n(Cu)=0.015mol;
若电子全由Cu2O提供则n(Cu2O)=0.015mol,则n(Cu2+)==0.03mol大于了0.025mol,说明n(Cu)不等于0,另根据n(CuO)=X-0.005mol要大于0可得n(Cu)>0.005mol。所以0.005mol < n(Cu)<0.015mol。
【规律总结】
化学反应的实质是原子间重新组合,依据质量守恒定律在化学反应中存在一系列守恒现象,如:质量守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒等,利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法。质量守恒就是化学反应前后各物质的质量总和不变,在配制或稀释溶液的过程中,溶质的质量不变。元素守恒即反应前后各元素种类不变,各元素原子个数不变,其物质的量、质量也不变。电荷守恒即对任一电中性的体系,如化合物、混和物、溶液等,电荷的代数和为零,即正电荷总数和负电荷总数相等。电子得失守恒是指在发生氧化—还原反应时,氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数,无论是自发进行的氧化—还原反应还是原电池或电解池中均如此。

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