Question

向Cu、 Cu₂O 和CuO組成的混合物中加入100ml0.6mol/L HNO₃，恰好使混合物溶解，同時收集到224mlNO氣體（標況）求：
（1）寫出Cu₂O與稀硝酸反應的化學方程式
（2）產物中Cu(NO₃)₂的物質的量。
（3）若混合物中含0.01mol Cu，則其中Cu₂O 、CuO的物質的量分別是多少？

Answer 1

（1）3 Cu₂O+14HNO₃＝6Cu(NO₃)₂+2NO↑+7H₂O
(2) 0.025mol
(3)n(Cu₂O) ＝0.005mol     n(CuO) ＝ 0.005mol

Cu₂O中Cu的化合價是＋1價，具有還原性可被硝酸氧化成Cu^2＋，反應的方程式是：3 Cu₂O+14HNO₃=6Cu(NO₃)₂+2NO↑+7H₂O；根據N原子守恒可計算出Cu(NO₃)₂中NO₃?的物質的量，因為n(HNO₃)＝0.06mol，n(NO)＝0.01mol，所以n[Cu(NO₃)₂]＝(0.06-0.01)/2＝0.025mol；因為反應中共生成了0.01molNO，轉移的電子的物質的量為：0.01mol×3＝0.03mol。根據反應3 Cu+8HNO₃＝3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O可以計算出此反應中轉移的電子的物質的量為：0.01mol×2＝0.02mol。所以在反應3 Cu₂O+14HNO₃=6Cu(NO₃)₂+2NO↑+7H₂O中轉移的電子為： 0.03mol－0.02mol＝0.01mol，由方程式可知每消耗3mol Cu₂O就轉移6mol電子，所以當轉移0.01mol電子時，參加反應的Cu₂O的物質的量為0.005mol；根據銅原子守恒可計算出CuO的物質的量為：0.025mol－0.005mol×2－0.01mo＝0.005mol。