向Cu、Cu2O和CuO组成的混合物中，加入1 L 0.6 mol·L

题文

向Cu、Cu₂O和CuO组成的混合物中，加入1 L 0.6 mol·L ^-1HNO₃溶液恰好使混合物溶解，同时收集到2240 mL NO气体（标准状况）。（已知：Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O）
（1）Cu₂O跟稀硝酸反应的离子方程式   。
（2）若将上述混合物用足量的H₂加热还原，所得到固体的质量为 g。
（3）若混合物中含0.1 mol Cu，将该混合物与稀硫酸充分反应，至少消耗H₂SO₄的物
质的量为 。

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）3Cu₂O+ 14H⁺ + 2NO₃^-=6Cu²⁺ +2 NO↑+ 7H₂O          （2）16   （3）0.1mol

解析

（1）Cu₂O跟稀硝酸反应的离子方程式为3Cu₂O+ 14H⁺ + 2NO₃^-=6Cu²⁺ +2 NO↑+ 7H₂O。(2)n(HNO₃)=0.6mol,n(NO)=2.24L÷22.4L/mol=0.1mol.所以n(Cu(NO₃)₂)=1/2n(NO₃^-)=0.25mol.所以若将上述混合物用足量的H₂加热还原，所得到固体的质量即为Cu的质量。m(Cu)= 0.25mol×64g/mol=16g。（3）若混合物中含0.1 mol Cu，根据方程式3Cu＋8HNO₃(稀)=2Cu(NO₃)₂＋2NO↑＋4H₂O可知Cu产生的NO的物质的量为0.2/3mol,则Cu₂O与硝酸反应产生的NO的物质的量为0.1mol-2/3×0.1mol=0.1/3mol.在根据3Cu₂O+ 14H⁺ + 2NO₃^-=6Cu²⁺ +2 NO↑+ 7H₂O可计算出Cu₂O的物质的量为0.05mol.所以CuO物质的量为(0.15-0.2/3-0.1/3)mol=0.05mol结合方程式：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O; Cu₂O+H₂SO₄="Cu+" Cu SO₄+H₂O.可知：消耗的H₂SO₄的物质的量为0.05mol+0.05mol=0.1mol.₂O和CuO与硝酸、硫酸反应原理及离子方程式的书写及个组分含量的计算。

考点

据考高分专家说，试题“向Cu、Cu2O和CuO组成的混合物中，.....”主要考查你对 [氧化还原反应的配平 ]考点的理解。

氧化还原反应的配平

配平简介：
化学反应方程式严格遵守质量守恒定律，书写化学反应方程式写出反应物和生成物后，往往左右两边各原子数目不相等，不满足质量守恒定律，这就需要通过配平来解决。

配平原则：
(1)电子守恒原则：反应中还原剂失去电子的总数与氧化剂得到电子的总数相等
(2)电荷守恒原则：若为离子反应，反应前后离子所带正负电荷总数相等
(3)质量守恒原则：反应前后各元素的原子个数相等
配平步骤：
(1)一标：标明反应前后化合价有变化的元素的化合价
(2)二等：通过求最小公倍数使化合价升降总值相等
(3)三定：确定氧化剂与还原剂的化学计量数
氧化剂(还原剂)化学计量数=降(升)价的最小公倍数÷1mol氧化剂(还原剂)降(升)价总数
(4)四平：用观察法配平其他物质的化学计量数
(5)五查：检查质量与电荷、电子是否分别守恒
配平技巧：
(1)逆向配平法：部分氧化还原反应、自身氧化还原反应等可用逆向配平法，即选择氧化产物、还原产物为基准物来配平（一般从反应物很难配平时，可选用逆向配平法）
例：

通过表明氧化产物、还原产物化合价的升降，确定CrCl₃、Cl₂的计量数为2和3，然后再用观察法配平。
(2)设“1”配平法：设某一反应物或生成物(一般选用组成元素较多的物质作基准物)的化学计量数为1，其余各物质的化学计量数可根据原子守恒原理列方程求得。
例：P₄O+Cl₂→POCl₃+P₂Cl₆
可令P₄O前的系数为1，Cl₂的系数为x，则
1P4O+xCl₂→POCl₃+3/2P₂Cl₆ ，再由Cl原子守恒得2x=3+3/2×6 得x=6 即可配平
(3)零价配平法：先令无法用常规方法确定化合价的物质中各元素均为零价，然后计算出各元素化合价的升降值，并使元素化合价升降总数相等，最后用观察法配平其他物质的化学计量数。
例：Fe₃C+HNO₃＝Fe(NO₃)₃+CO₂↑+NO₂↑+H₂O
复杂化合物Fe₃C按照常规方法分析，无法确定其Fe和C的具体化合价，此时可令组成物质的各元素化合价为零价，根据化合价升降法配平。

通过表明氧化产物、还原产物化合价的升降，确定CrCl₃、Cl₂的计量数为2和3，然后再用观察法配平。
(2)设“1”配平法：设某一反应物或生成物(一般选用组成元素较多的物质作基准物)的化学计量数为1，其余各物质的化学计量数可根据原子守恒原理列方程求得。
例：P₄O+Cl₂→POCl₃+P₂Cl₆
可令P₄O前的系数为1，Cl₂的系数为x，则
1P4O+xCl₂→POCl₃+3/2P₂Cl₆ ，再由Cl原子守恒得2x=3+3/2×6 得x=6 即可配平
(3)零价配平法：先令无法用常规方法确定化合价的物质中各元素均为零价，然后计算出各元素化合价的升降值，并使元素化合价升降总数相等，最后用观察法配平其他物质的化学计量数。
例：Fe₃C+HNO₃＝Fe(NO₃)₃+CO₂↑+NO₂↑+H₂O
复杂化合物Fe₃C按照常规方法分析，无法确定其Fe和C的具体化合价，此时可令组成物质的各元素化合价为零价，根据化合价升降法配平。


再用观察法确定物质的化学计量数。
(4)整体标价法：当某元素的原子在某化合物中有数个时，可将它作为一个整体对待，根据化合物中元素化合价代数和为零原则予以整体标价。
例：S+Ca(OH)₂→CaS_x+Ca₂S₂O₃+H₂O
生成物CaS_x、Ca₂S₂O₃中的S_x、S₂作为一个整体标价为-2、+4价，则化合价升降关系为：
S_x  0→-2  降2×2
S₂  0→+4  升4×1
即可配平。
(5)缺项配平法：一般先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量系数，再通过比较反应物与生成物，确定缺项（一般为H₂O、H⁺或OH^-），最后观察配平。
(6)有机氧化还原反应的配平：有机物中元素的化合价一般来讲，氢元素显+1价，氧元素显-2价，然后再根据化合价的代数和为零求酸碳元素的平均化合价。

氧化还原反应方程式配平的一般方法与步骤：

1. 一般方法：从左向右配。
2. 步骤：标变价，找变化，求总数，配系数。

• 标出元素化合价变化的始态和终态
• 求升价元素或降价元素化合价的变化数
• 求化合价变化数的最小公倍数，分别作为氧化剂或还原剂的系数
• 配平变价元素
• 用观察法配平其他元素
• 检查配平后的方程式是否符合质量守恒定律（离子方程式还要看电荷是否守恒）
  如：
  
  
  

特殊技巧：

配平时若同一物质内既有元素的化合价上升又有元素的化合价下降，若从左向右配平较困难，可以采用从右向左配平，成为逆向配平法。

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