铜是重要的工业原材料,现有Cu、Cu2O和CuO组成的混合物,某研究性学习小组为了探究其组成情况,向混合物中加入100mL 6mol•L-1HNO3溶液刚好使其溶解,同时收集到2240mLNO气体(标准状况).请
铜是重要的工业原材料,现有Cu、Cu2O和CuO组成的混合物,某研究性学习小组为了探究其组成情况,向混合物中加入100mL 6mol•L-1HNO3溶液刚好使其溶解,同时收集到2240mLNO气体(标准状况).请回答下列问题:
(1)写出Cu2O跟稀硝酸反应的化学反应方程式______;
(2)产物中硝酸铜的物质的量______mol;
(3)如混合物中含0.1molCu,则其中Cu20、CuO的物质的量分别是______mol、______ mol;
(4)如混合物中Cu的物质的量为x,求x的取值范围______.
(1)硝酸具有强氧化性,将Cu2O氧化生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应方程式为3Cu2O+14HNO3=6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O,
故答案为:3Cu2O+14HNO3=6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O;
(2)n(HNO3)=0.1L×6mol/L=0.6mol,n(NO)=
=0.1mol,2.24L 22.4L/mol
利用N原子守恒可知n[Cu(NO3)2]=
=0.25mol,0.6mol−0.1mol 2
故答案为:0.25mol;
(3)由Cu元素守恒可得:2×n(Cu20)+n(CuO)+0.1mol=0.25mol,
由氧化还原反应得失电子守恒可知:0.1×2+2×n(Cu20)=
×3,2.24L 22.4L/mol
解之得:n(Cu20)=0.05mol,n(CuO)=0.05mol,
故答案为:0.05;0.05;
(4))由Cu元素守恒可得:2×n(Cu20)+n(CuO)+X=0.25mol,
由氧化还原反应得失电子守恒可知:X×2+2×n(Cu20)=
×3,2.24L 22.4L/mol
解之得:n(CuO)=X-0.05mol,
n(Cu20)=0.15mol-X,
所以则0.05mol<X<0.15mol.
故答案为:0.05mol<X<0.15mol.