Question

7．一定量的CuS和Cu₂S的混合物投入足量的HNO₃中，收集到气体V L（标准状况），向反应后的溶液中（存在Cu²⁺和SO₄^2-）加入足量NaOH，产生蓝色沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到CuO 12.0g，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． 9.0L
• B． 13.5L
• C． 22.4L
• D． 16.8L

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的体积相等，设NO的物质的量为x、NO₂的物质的量为x，则3x+x=1.2，解得x=0.3，故气体体积V=0.6mol×22.4L/mol=13.44L；
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xmol，3x+x=0.75，计算得x=0.1875，气体体积为：0.1875mol×2×22.4L/mol=8.4L，
由于是CuS和Cu₂S的混合物，则生成的气体体积介于8.4～13.44之间，选项中只有A符合，
故选A．

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、理解能力及化学计算能力．