Question

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

A．1:10

B．1:8

C．1:6

D．1:5

Answer 1

B

試題分析：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。設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，答案選B。
點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題，試題難易適中，基礎性強，旨在培養學生分析、歸納和總結問題的能力。判斷元素化合價變化，利用電子轉移守恒與元素守恒計算是關鍵，注意守恒思想在氧化還原反應計算中的運用。