Question

2．一定量的CuS和Cu₂S的混合物投入足量的HNO₃中，共收集到气体VL（标准状况），向反应后的溶液中（Cu元素以Cu²⁺，S元素以SO₄^2-形式存在）加入足量NaOH溶液，产生蓝色沉淀，过滤、洗涤、灼烧，得到CuO12.0g，若上述气体为NO和NO₂的混合物，且体积比为1：2．则V可能为（　　）

• A． 9.0L
• B． 11.2L
• C． 16.8L
• D． 22.4L

Answer 1

分析 利用极限法解答，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）=$\frac{12g}{80g/mol}$=0.15mol，转移电子物质的量=0.15×（6+2）=1.2mol，NO和NO₂的混合物，且体积比为1：2，设NO的物质的量为x、NO₂的物质的量为2x，则3x+2x=1.2，解得x=0.24，故气体体积V=0.72mol×22.4L/mol=16.128L；
若混合物全是Cu₂S，其物质的量n（Cu₂S）=$\frac{1}{2}$n（CuO）=$\frac{1}{2}$×0.15mol=0.075mol，转移电子物质的量0.075×10=0.75mol，设NO为xmol、NO₂为2xmol，3x+2x=0.75，计算得x=0.15，气体体积为：0.45mol×22.4L/mol=10.08L，
由于是CuS和Cu₂S的混合物，则生成的气体体积介于10.08L～16.128L之间，故B正确，
故选B．

点评 本题考查氧化还原反应计算，题目难度中等，注意守恒思想与极限法的利用，是对学生综合能力的考查，有利于培养学生的分析、理解能力．