Question

17．Cu₂S與一定濃度的HNO₃反應，生成Cu（NO₃）₂、CuSO₄、NO₂、NO和H₂O，當NO₂和NO的物質的量為2：1時，實際參加反應的Cu₂S與HNO₃的物質的量之比為（　　）

• A． 1：7
• B． 1：5
• C． 1：8
• D． 2：9

Answer 1

分析 Cu₂S與一定濃度的HNO₃反應中，Cu₂S中銅元素由+1價被氧化為+2價、硫元素由-2價被氧化為+6價，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的物質的量分別為2mol、1mol，根據電子轉移守恒計算參加反應的Cu₂S的物質的量，由氮元素守恒可知參加反應的硝酸n（HNO₃）=2n[Cu（NO₃）₂]+n（NO₂）+n（NO），根據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），據此計算參加反應的硝酸的物質的量，以此解答該題．

解答 解：Cu₂S與一定濃度的HNO₃反應中，Cu₂S中銅元素由+1價被氧化為+2價、硫元素由-2價被氧化為+6價，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的物質的量分別為2mol、1mol，根據電子轉移守恒可知：
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的硝酸n（HNO₃）=2n[Cu（NO₃）₂]+n（NO₂）+n（NO）=2×0.5mol+2mol+1mol=4mol，
所以實際參加反應的Cu₂S與HNO₃的物質的量之比為n（Cu₂S）：n（HNO₃）=0.5mol：4mol=1：8，
故選C．

點評 本題考查化學方程式的有關計算，為高頻考點，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，利用電子轉移守恒與元素守恒計算是關鍵，轉移守恒思想在氧化還原反應計算中的運用，難度不大．