Question

【题目】已知下列两个反应：

① 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O

②3Cu2S + 22HNO3 = 6Cu(NO3)2 + 3H2SO4 + 10NO↑ + 8H2O

试回答下列问题：

（1）反应①中___________（填化学式）作氧化剂；Cu发生__________（填“氧化”或“还原”）反应；用双线桥表示出反应①的电子转移方向和数目______。

3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O

（2）将反应②改写为离子方程式__________________________（提示：Cu2S不溶于水）

（3）反应②中Cu2S中Cu的化合价为______；___________（填元素符号）元素被氧化，还原产物为_____________。

（4）当反应②中生成2.24L（标准状况下）NO气体，消耗HNO3的质量为__________g，其中有_________mol HNO3被还原，共转移电子_________mol。

Answer 1

【答案】HNO3 氧化 3Cu2S + 16H++10NO3 - = 6Cu2+ + 3SO4 2-+ 10NO↑ + 8H2O +1 Cu、S NO 13.86 0.1 0.3

【解析】

(1)根据化合价变化分析反应①中氧化剂、还原剂、被氧化、被还原及电子得失情况；

(2)根据离子方程式的书写原则写出反应②的离子方程式；

(3)根据化合价代数和为零分析Cu2S中Cu的化合价；根据化合价变化分析反应②中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。

(4)根据反应物与生成物的化学计量关系计算反应②中有关量。

（1）反应①中，化合价升高的是铜元素，被氧化，化合价降低的元素是氮元素，所在的反应物硝酸是氧化剂，金属铜是还原剂；

化合价升高的是铜元素，化合价降低的是硝酸中的氮元素，转移电子数为6mol，双线桥法表示电子转移的方向和数目如下所示：，

因此，本题正确答案是： HNO3 ；氧化；。

（2）反应②中，化合价升高的是铜元素和硫元素，被氧化，化合价降低的元素是氮元素，所在的反应物硝酸是氧化剂，改成离子方程式为：3Cu2S+16H++10NO3 - = 6Cu2+ + 3SO42-+ 10NO↑+8H2O；

因此，本题正确答案是：3Cu2S + 16H++10NO3 - = 6Cu2+ + 3SO4 2-+ 10NO↑ + 8H2O。

（3）Cu2S中S为-2价，则Cu的化合价为+1；Cu、S元素化合价均升高，被氧化，硝酸是氧化剂，被还原，生成NO，还原产物为NO。

因此，本题正确答案是：+1； Cu、S； NO。

（4）由题给条件可知，生成NO的物质的量为=0.1mol，

根据反应式3Cu2S + 22HNO3 = 6Cu(NO3)2 + 3H2SO4 + 10NO↑ + 8H2O，消耗HNO3的质量为0.1mol×63g/mol=13.86g；

每生成1molNO还原1mol硝酸，所以生成0.1molNO时，有0.1mol HNO3被还原，共转移0.1mol3=0.3mol电子。

因此，本题正确答案是：13.86 ；0.1 ；0.3。