Question

Cu₂S与一定浓度的HNO₃反应，生成Cu(NO₃)₂、CuSO₄、NO₂、NO和H₂O，当NO₂和NO的物质的量之比为2:1时，实际参加反应的Cu₂S与HNO₃的物质的量之比为

A．1:10

B．1:8

C．1:6

D．1:5

Answer 1

B

试题分析：Cu₂S与一定浓度的HNO₃反应中，Cu₂S中铜元素由+1价被氧化为+2价、硫元素由－2价被氧化为+6价，硝酸起氧化剂与酸的作用，起氧化剂作用HNO₃中氮元素被还原为NO₂和NO，起酸作用的硝酸生成Cu（NO₃）₂。设NO₂和NO的物质的量分别为2mol、1mol，根据电子转移守恒可知：
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
根据铜元素守恒可知溶液中n[Cu（NO₃）₂]＝2n（Cu₂S）－n（CuSO₄）＝2×0.5mol－0.5mol＝0.5mol
由氮元素守恒可知参加反应的硝酸n（HNO₃）＝2n[Cu（NO₃）₂]＋n（NO₂）＋n（NO）＝2×0.5mol＋2mol＋1mol＝4mol
所以实际参加反应的Cu₂S与HNO₃的物质的量之比为
n（Cu₂S）：n（HNO₃）＝0.5mol：4mol＝1：8，答案选B。
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题，试题难易适中，基础性强，旨在培养学生分析、归纳和总结问题的能力。判断元素化合价变化，利用电子转移守恒与元素守恒计算是关键，注意守恒思想在氧化还原反应计算中的运用。