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(yīng)，反應(yīng)中不產(chǎn)生SO2和Cu(NO3)2，硝酸的還原產(chǎn)物只有NO，且得到NO 8.96L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。將溶液冷卻后剛好全部結(jié)晶(無(wú)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(zhì)的量之比。

(2)原混合物中Cu和CuO的物質(zhì)的量之比。

(3)混酸中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

(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(guān)反應(yīng)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(zhì)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(yùn)用元素守恒法時(shí)要注意選準(zhǔn)守恒的元素，并且認(rèn)真分析該元素在整個(gè)化學(xué)變化過(guò)程中分別轉(zhuǎn)化成了哪些物質(zhì)，不能遺漏。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（2009?大連一模）細(xì)菌冶金是一種新工藝，其能耗少、減少環(huán)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(yīng)式為2S+3O2+2H2O═2H2SO4，②氧化亞鐵硫桿菌在上面產(chǎn)生的硫酸中能把硫酸亞鐵氧化成硫酸鐵③細(xì)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(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄曰衔锒鴱牡V石中溶解出來(lái)，其化學(xué)過(guò)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(yīng)的化學(xué)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(shí)驗(yàn)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(jīng)查閱資料得知，在溶液中通過(guò)調(diào)節(jié)溶液的酸堿性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分別生成沉淀的pH如表2
物質(zhì) 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(shí)驗(yàn)室有下列試劑可供選擇A． H2O2   B．CaO  C．CuO   D．稀H2SO4   E．鐵粉；
實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)濾后還需設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)操作步驟和目的是：
實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)操作的目的
步驟1
加入H2O2
加入H2O2
把二價(jià)鐵氧化成三價(jià)
把二價(jià)鐵氧化成三價(jià)
步驟2
加入適量氧化銅，調(diào)節(jié)pH到3.7
加入適量氧化銅，調(diào)節(jié)pH到3.7
保證三價(jià)鐵完全沉淀
保證三價(jià)鐵完全沉淀
步驟3
過(guò)濾
過(guò)濾
濾出氫氧化鐵
濾出氫氧化鐵
步驟4 洗滌
除去雜質(zhì)
除去雜質(zhì)
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(cè)定該混合物中Cu2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．該實(shí)驗(yàn)小組的方法是向m g混合物中加入足量的稀硫酸，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量固體的質(zhì)量為n g．已知Cu2O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4．某學(xué)生據(jù)此計(jì)算出該混合物Cu2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式
144n
64m
×100%．該學(xué)生的計(jì)算是否正確：
不正確
不正確
，請(qǐng)說(shuō)明理由
因?yàn)樵撚?jì)算沒(méi)有考慮Cu與Fe3+的反應(yīng)
因?yàn)樵撚?jì)算沒(méi)有考慮Cu與Fe3+的反應(yīng)
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

（2013?普陀區(qū)二模）金屬及其化合物變化多，用途廣．請(qǐng)完成下列計(jì)算：
（1）等物質(zhì)的量的鎂在氧氣中充分灼燒，產(chǎn)物質(zhì)量為a g，比它在空氣中灼燒所得產(chǎn)物增重b g．它在空氣中灼燒后的產(chǎn)物中Mg3N2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是
5b
a-b
5b
a-b
（用a、b表示，只考慮空氣中氮?dú)�、氧氣參與反應(yīng)）．
（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(yīng)，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(biāo)準(zhǔn)狀況）混合，恰好能被水完全吸收．
①計(jì)算該硝酸的物質(zhì)的量濃度．
②計(jì)算并確定此種硬鋁的化學(xué)式．
③取5.1g Al-Mg合金與200mL 1mol?L-1的NaOH（aq）充分反應(yīng)，產(chǎn)生氣體a L．過(guò)濾，向?yàn)V液中通入V L CO2后開始出現(xiàn)沉淀，繼續(xù)通入CO2使沉淀完全．過(guò)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(biāo)準(zhǔn)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(shí)收集到1120mL NO（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．通過(guò)計(jì)算推斷混合粉末中Cu的物質(zhì)的量．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：重難點(diǎn)手冊(cè)　高中化學(xué)·必修1　配人教版新課標(biāo) 人教版新課標(biāo) 題型：021

Cu與一定量的濃H2SO4反應(yīng)時(shí)，有大量白霧生成，反應(yīng)結(jié)束時(shí)，發(fā)現(xiàn)混合體系中除Cu外，還有一定量的黑色物質(zhì)和白色物質(zhì)沉積在容器底部，溶液顯微藍(lán)色．下列說(shuō)法中不正確的是

A．

白霧主要是H2SO4酸霧

B．

黑色物質(zhì)為CuO

C．

白色物質(zhì)是CuSO4

D．

向混合體系中加少量水，溶液藍(lán)色明顯

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2012-2013學(xué)年上海市普陀區(qū)高三下學(xué)期二�；瘜W(xué)試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

金屬及其化合物變化多，用途廣。請(qǐng)完成下列計(jì)算：

（1）等物質(zhì)的量的鎂在氧氣中充分灼燒，產(chǎn)物質(zhì)量為a g，比它在空氣中灼燒所得產(chǎn)物增重b g。它在空氣中灼燒后的產(chǎn)物中Mg3N2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是                 （用a、b表示，只考慮空氣中氮?dú)�、氧氣參與反應(yīng)）。

（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(yīng)，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(biāo)準(zhǔn)狀況）混合，恰好能被水完全吸收。

①計(jì)算該硝酸的物質(zhì)的量濃度。

②計(jì)算并確定此種硬鋁的化學(xué)式。

（3）取5.1g Al-Mg合金與200mL 1mol·L-1的NaOH(aq)充分反應(yīng)，產(chǎn)生氣體a L。過(guò)濾，向?yàn)V液中通入V L CO2后開始出現(xiàn)沉淀，繼續(xù)通入CO2使沉淀完全。過(guò)濾、洗滌、干燥、灼燒，得到固體5.1 g。則a =        ，V =         。（氣體體積均為標(biāo)準(zhǔn)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(shí)收集到1120 mL NO（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。通過(guò)計(jì)算推斷混合粉末中Cu的物質(zhì)的量。

 

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

金屬及其化合物變化多，用途廣．請(qǐng)完成下列計(jì)算：
（1）等物質(zhì)的量的鎂在氧氣中充分灼燒，產(chǎn)物質(zhì)量為a g，比它在空氣中灼燒所得產(chǎn)物增重b g．它在空氣中灼燒后的產(chǎn)物中Mg3N2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是______（用a、b表示，只考慮空氣中氮?dú)�、氧氣參與反應(yīng)）．
（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(yīng)，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(biāo)準(zhǔn)狀況）混合，恰好能被水完全吸收．
①計(jì)算該硝酸的物質(zhì)的量濃度．
②計(jì)算并確定此種硬鋁的化學(xué)式．
③取5.1g Al-Mg合金與200mL 1mol?L-1的NaOH（aq）充分反應(yīng)，產(chǎn)生氣體a L．過(guò)濾，向?yàn)V液中通入V L CO2后開始出現(xiàn)沉淀，繼續(xù)通入CO2使沉淀完全．過(guò)濾、洗滌、干燥、灼燒，得到固體5.1g．則a=______，V=______．（氣體體積均為標(biāo)準(zhǔn)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(shí)收集到1120mL NO（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．通過(guò)計(jì)算推斷混合粉末中Cu的物質(zhì)的量．

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