Question

Cu₂S與一定濃度的HNO₃反應(yīng)，生成Cu（NO₃）₂、CuSO₄、NO₂、NO和H₂O，當(dāng)NO₂和NO的物質(zhì)的量之比為2：1時(shí)，實(shí)際參加反應(yīng)的Cu₂S與HNO₃的物質(zhì)的量之比為（　　）

A．1：10

B．1：8

C．1：6

D．1：5

Answer 1

分析：Cu₂S與一定濃度的HNO₃反應(yīng)中，Cu₂S中銅元素由+1價(jià)被氧化為+2價(jià)、硫元素由-2價(jià)被氧化為+6價(jià)，硝酸起氧化劑與酸的作用，起氧化劑作用HNO₃中氮元素被還原為NO₂和NO，起酸作用的硝酸生成Cu（NO₃）₂．令NO₂和NO的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算參加反應(yīng)的Cu₂S的物質(zhì)的量，由氮元素守恒可知參加反應(yīng)的硝酸n（HNO₃）=2n[Cu（NO₃）₂]+n（NO₂）+n（NO），根據(jù)銅元素守恒可知溶液中n[Cu（NO₃）₂]=2n（Cu₂S）-n（CuSO₄），由硫元素守恒可知n（Cu₂S）=n（CuSO₄），據(jù)此計(jì)算參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量．據(jù)此計(jì)算判斷．

解答：解：Cu₂S與一定濃度的HNO₃反應(yīng)中，Cu₂S中銅元素由+1價(jià)被氧化為+2價(jià)、硫元素由-2價(jià)被氧化為+6價(jià)，硝酸起氧化劑與酸的作用，起氧化劑作用HNO₃中氮元素被還原為NO₂和NO，起酸作用的硝酸生成Cu（NO₃）₂．
令NO₂和NO的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知：
n（Cu₂S）×[6-（-2）+1×2]=2mol×（5-4）+1mol×（5-2），解得n（Cu₂S）=0.5mol．
由硫元素守恒可知n（CuSO₄）=n（Cu₂S）=0.5mol，
根據(jù)銅元素守恒可知溶液中n[Cu（NO₃）₂]=2n（Cu₂S）-n（CuSO₄）=2×0.5mol-0.5mol=0.5mol．
由氮元素守恒可知參加反應(yīng)的硝酸n（HNO₃）=2n[Cu（NO₃）₂]+n（NO₂）+n（NO）=2×0.5mol+2mol+1mol=4mol．
所以實(shí)際參加反應(yīng)的Cu₂S與HNO₃的物質(zhì)的量之比為n（Cu₂S）：n（HNO₃）=0.5mol：4mol=1：8．
故選：B．

點(diǎn)評(píng)：考查氧化還原反應(yīng)的基本概念與計(jì)算，難度中等，判斷元素化合價(jià)變化，利用電子轉(zhuǎn)移守恒與元素守恒計(jì)算是關(guān)鍵，轉(zhuǎn)移守恒思想在氧化還原反應(yīng)計(jì)算中的運(yùn)用．