Question

求一道化学题详细解释

某研究性学习小组拟用铜屑氧化铜的混合物与硫酸硝酸组成的混酸反应制取CuSO4•5H2O晶体，混酸中硝酸的还原产物为NO，反应过程中不产生SO2，反应后的溶液中不含有Cu(NO3)2，反应中固体完全溶解，两种酸恰好完全反应设固体混合物的总质量为240g，其中氧化铜的质量分数为x，试回答下列问题：
（1）所得CuSO4•5H2O晶体的质量v的表达式为：___________ g（用x表示）；
（2）若要保证固体全部溶解，混酸恰好反应，则混酸中HNO3H2SO4的物质的量浓度之比（A）：________________（填“A”的取值范围）；
（3）若 ，反应结束时将所得气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水______________g（保留一位小数）
我也知道答案，我要详细解释。

Answer 1

（1）y＝125（15－3x）/2

（2） 0<A<2/3

（3）113.3g

【解析】
这道题的关键我讲一下。题目中告诉你还原产物为NO，那就说明不是NO2。又说不存在Cu(NO3)2，那就是说HNO3中的N全部转化成了NO。反应过程中不产生SO2，告诉你的是SO4 2-没有转化，全部都和Cu 2+结合成了 CuSO4。

【第一小题的关键，在于掌握Cu元素守恒，即就是硫酸铜晶体的Cu和混合物中的Cu相等。】
因为混合物中， nCuO=240x/80=3x
nCu=240（1-x)/64=3.75-3.75x
所以n(Cu2+）=3.75-0.75x

接着就把这个n(Cu2+）乘上 硫酸铜晶体的摩尔质量即可。

【第二小题的关键，在于你要把HNO3和H2SO4的mol数，也就是浓度能够用x表示出来。】

因为没有Cu(NO3)2,所以全部是CuSO4

那么，nH2SO4=nSO4 2-=nCu2+=3.75-0.75x

又因为3Cu+8H++2NO3- ==== 3Cu2++2NO↑+4H2O

所以，nHNO3=nNO3-=2/3 nCu=2.5-2.5x

所以，cHNO3/cH2SO4=（2.5-2.5x）/（3.75-0.75x）
=10/3 +40/（3x-15）

因为x(0,1),所以解得，a（0，2/3）

【第三小题的关键，在于掌握一个电子守恒和方程式的书写】

我们可以直接写一个总的化学方程式

NaOH + H2O2 +NO === NaNO3 + H2O

而又因为，3Cu+8H++2NO3- ==== 3Cu2++2NO↑+4H2O

因为n NO = nHNO3 = 2.5-2.5x = nH2O2

而楼主你给的题目条件缺失，若后面没有了，我在网上找到了原题，是这样的，若a=5/24，

有这个条件的话，可以计算x

10/3 +40/（3x-15）= 5/24

得：x=11/15

那么nH2O2 = 2.5-2.5x = 2/3,

计算得到，H2O2的质量。

【这个题目的条件其实是活的，重要的是，掌握其中的方法。我把大思路放在括号中了】

希望你可以力求掌握方法，而不是拘泥于个别题目。

还有如果我有计算错误的话，可能难免，笔算的，有的话，对不住了。

另外，打了好长时间。好累啊。

楼主如果对答案满意的话，不妨给我多加点分。多谢了。