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高一某研究性学习小组在化学实验研修时探究氢气还原氧化铜实验。

(1)理论计算:称取24.0g CuO进行实验,若H2足量,应该可以得到Cu的质量为____________;
(2)实验:待24.0g CuO完全变成红色固体,冷却,称量,得固体20.4g。这个反常现象激发了学生的兴趣;
(3)一组学生查阅资料:
Ⅰ.H2还原CuO时还可能得到氧化亚铜(Cu₂O),Cu₂O为红色固体,不溶于水;
Ⅱ.Cu2O能与稀硫酸反应:Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O;
Ⅲ.Cu2O能与稀硝酸反应:3Cu₂O+14HNO₃(稀)=6Cu(NO₃)₂+2NO↑+7H₂O;
Ⅳ.Cu能与稀硝酸反应:3Cu +8HNO₃(稀)=3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O;
讨论:可以选择足量的_______________(填“稀硫酸”或“稀硝酸”)判断红色固体中混有Cu2O;现象是________________________________________________________;
(4)另一组学生认为通过计算,即可确认固体成分是Cu与Cu2O的混合物。20.4g红色固体中Cu2O的物质的量为________________;将20.4g红色固体加入到体积为200mL足量的稀硝酸中,被还原的硝酸的物质的量为____________________。
所属分类： 化学 (免费栏目) 浏览量： 94 次

（1）24.0g CuO中铜元素的质量为24g×64/80=19.2g，根据铜元素守恒可知可以得到Cu的质量为19.2g；
（3）根据信息Ⅱ可知，Cu2O能与稀硫酸反应产生铜和硫酸铜，根据Ⅲ、Ⅳ可知，Cu2O、Cu都能与稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮，所以用硝酸无法判断是否含有Cu2O，可以选择稀硫酸，若溶液呈蓝色同时有红色固体出现，则说明有Cu2O；
（4）设Cu为xmol，Cu2O为ymol，根据题意有64x+144y＝20.4、80x+80×2y＝24，解得x=0.15，y=0.075，所以Cu2O的物质的量为0.075mol。红色固体加入到足量的稀硝酸中，铜都被氧化成+2价铜离子，电子转移的物质的量为0.15mol×2+0.075mol×2=0.45mol，硝酸根中的氮从+5价被还原为+2价的NO，根据电子得失守恒可知被还原的硝酸的物质的量为0.45mol÷3=0.15mol。

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