Question

6．一定量的CuS和 Cu₂S的混合物投入足量的硝酸中，收集到气体VL（标准状况），向反应后的溶液中（存在Cu²⁺和SO₄^2-）加入足量的NaOH溶液，产生蓝色沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到24.0gCuO．若上述气体为NO和NO₂的混合物，且体积比为1：1，则V可能为（　　）

• A． 18.0 L
• B． 27.0 L
• C． 31.4 L
• D． 33.6 L

Answer 1

分析 由极限法可知，假设混合物全是CuS，或混合物全是Cu₂S，根据n=$\frac{m}{M}$计算n（CuO），根据电子转移守恒计算n（CuS）、n（Cu₂S），再根据电子转移数目守恒，计算n（NO）、n（NO₂），根据V=nV_m计算气体体积，实际气体介于二者之间．

解答 解：若混合物全是CuS，其物质的量n（CuS）=n（CuO）=$\frac{24g}{80g/mol}$=0.3mol，转移电子物质的量为0.3×（6+2）=2.4mol，NO和NO₂的体积为1：1，设NO的物质的量为x、NO₂的物质的量为x，则3x+x=2.4，解得x=0.6，故气体体积V=0.6mol×2×22.4L/mol=26.88L；
若混合物全是Cu₂S，其物质的量n（Cu₂S）=$\frac{1}{2}$n（CuO）=$\frac{1}{2}$×0.3mol=0.15mol，转移电子物质的量0.15×10=1.5mol，设NO为xmol、NO₂为xmol，3x+x=1.5，解得x=0.375，气体体积0.375mol×2×22.4L/mol=16.8L，
则混合物与硝酸反应生成气体的实际体积介于二者之间，即16.8＜V＜26.88，
故选A．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握极限法及电子守恒为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意Cu、S、N元素的化合价变化，题目难度不大．