Question

（本題共14分）已知：硝酸銅受熱易分解。

170℃時，2Cu (NO3)22CuO4NO2↑O2↑開始分解，至250℃分解完全。（其中2NO2N2O4，2NO22NOO2等反應忽略不計）。

800℃時，4CuO2Cu2OO2↑ 開始分解，至1000℃以上分解完全。

54．取5.64g無水硝酸銅，加熱至1000℃以上，將生成的氣體導入足量的NaOH溶液充分吸收后，還有逸出的氣體是 （填分子式），體積（標準狀況）為 ；將吸收液加水稀釋到100mL，此溶液中的物質的量濃度為 。

55．取5.64g無水硝酸銅加熱至某溫度分解后的殘留固體中含有1.60g CuO，則殘留固體的質量可能是 。

實驗證明，當溫度達到1800℃時，Cu2O也會發(fā)生分解：2Cu2O4CuO2↑

56．取8.00g CuO，加熱到1800℃左右，冷卻后稱得質量為6.88g，通過計算求出反應后剩余固體中各成分的物質的量之比。

57．取8.00g CuO，通入一定量H2并加熱，使其部分還原為Cu和Cu2O，且其中n (Cu2O)n (Cu)x。將此混合物溶于足量的稀硫酸中（Cu2O2HCuCuH2O），充分反應后過濾得到Cu y g，試求未被還原的CuO的物質的量（用含x、y的代數(shù)式表示）。

Answer 1

54．O2(1分)，0.168L(2分)，0.6mol/L(2分) 55．3.48g或2.32g (4分)

56．n(Cu2O)：n(Cu)= 0.03：0.04=3:4。(2分) 57. nCuO＝0.1—(y＋2xy)/64（1＋x）(3分)

【解析】

試題分析：54．取5.64g無水硝酸銅，加熱至1000℃以上，發(fā)生分解反應：4Cu(NO3)2 2Cu2O+ 8NO2↑+3O2↑，將生成的氣體導入足量的NaOH溶液充分吸收后，由于4NO2+O2+2H2O=4HNO3, HNO3+NaOH=NaNO3+ H2O，反應產(chǎn)生的NO2、O2的物質的量的比是8：3，所以根據(jù)反應時物質的量的關系可知氧氣過量，因此還有逸出的氣體是O2；

55． n(Cu(NO3)2)=5.64g÷188g/mol=0.03mol，由于加熱至某溫度分解后的殘留固體中含有1.60g CuO，n(CuO)= 1.60g÷80g/mol=0.02mol，根據(jù)Cu元素守恒，可能還含有0.01mol的Cu(NO3)2沒有分解，則殘留固體的質量是0.01mol×188g/mol+1.60g=3.48g；也可能產(chǎn)生的CuO又發(fā)生分解反應產(chǎn)生了Cu2O, 根據(jù)Cu元素守恒，可能還含有0.005mol的Cu2O,則固體的質量是0.005mol×144g/mol+1.60g=2.32g；

56．n(CuO)= 8.00g÷80g/mol=0.1mol，加熱到1800℃左右，若完全轉化為Cu2O,則固體的質量是0.1mol÷2×144g/mol=7.2g；若完全轉化為Cu，則固體的質量是：0.1mol×64g/mol=6.4g；現(xiàn)在冷卻后稱得質量為6.4g<6.88g<7.2g，說明在固體中兩種成分都含有。假設含有Cu2O、Cu的物質的量分別是x、y；則根據(jù)Cu元素守恒可得：2x+y=0.1mol；144x+64y=6.88g。解得x=0.03mol，y=0.04mol，所以n(Cu2O)：n(Cu)= 0.03：0.04=3:4。

57．n(CuO)= 8.00g÷80g/mol=0.1mol。假設反應后在混合物中含有Cu2O、Cu、CuO的物質的量分別是a、b、c，則根據(jù)Cu元素守恒可得2a+b+c=0.1mol；根據(jù)題意可得a/b=x；64(a+b)=y。解得a=xy/64(x+1)mol；b=y/64(x+1)mol；c=0.1—(2a+b)= nCuO＝0.1—(y＋2xy)/64（1＋x）。

考點：考查物質成分的確定、守恒方法在氧化還原反應方程式計算中的應用的知識。