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Cu2S与一定浓度的HNO3反应,生成Cu(NO32、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(  )
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(NO32.令NO2和NO的物质的量分别为2mol、1mol,根据电子转移守恒计算参加反应的Cu2S的物质的量,由氮元素守恒可知参加反应的硝酸n(HNO3)=2n[Cu(NO32]+n(NO2)+n(NO),根据铜元素守恒可知溶液中n[Cu(NO32]=2n(Cu2S)-n(CuSO4),由硫元素守恒可知n(Cu2S)=n(CuSO4),据此计算参加反应的硝酸的物质的量.据此计算判断.
解答:解: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(NO32
令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(NO32]=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(NO32]+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.
故选:B.
点评:考查氧化还原反应的基本概念与计算,难度中等,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,转移守恒思想在氧化还原反应计算中的运用.
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B.参加反应的n(Cu2S)∶n(HNO3)=1∶5

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