Question

7．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)的量為3：4時(shí)，參加反應(yīng)的Cu₂S與HNO₃的物質(zhì)的量之比為（　�。�

• A． 1：8
• B． 3：20
• C． 3：22
• D． 1：6

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3mol、4mol，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．

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3mol、4mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知：
n（Cu₂S）×[6-（-2）+1×2]=3mol×（5-4）+4mol×（5-2），解得n（Cu₂S）=1.5mol．
由硫元素守恒可知n（CuSO₄）=n（Cu₂S）=1.5mol，
根據(jù)銅元素守恒可知溶液中n[Cu（NO₃）₂]=2n（Cu₂S）-n（CuSO₄）=2×1.5mol-1.5mol=1.5mol．
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）=2×1.5mol+3mol+4mol=10mol．
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）=1.5mol：10mol=3：20，
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)有關(guān)計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力，明確反應(yīng)中存在的原子守恒、轉(zhuǎn)移電子守恒是解本題關(guān)鍵，注意轉(zhuǎn)移電子守恒的靈活運(yùn)用，題目難度中等．