Question

24g Cu₂S与一定浓度的0.15L HNO₃溶液恰好完全反应，生成Cu（NO₃）₂、CuSO₄、NO₂、NO和H₂O，则HNO₃溶液的浓度可能是（　　）

A．14 mol/L

B．12 mol/L

C．9 mol/L

D．5.33 mol/L

Answer 1

分析：24g CuS的物质的量=

24g

160g/mol

=0.15mol，Cu₂S中+1价的Cu被氧化为+2价，-2价的S被氧化为+6价，因此0.15molCu₂S被HNO₃完全氧化失去1.5mol电子，根据氧化还原反应中得失电子总数相等可知，生成NO₂和NO的总物质的量为0.75mol，根据溶液中电荷守恒可得：2n（Cu²⁺）=n（N0₃^-）+2n（SO₄^2-），代入相关数据得n（N0₃^-）=0.6mol，所以实际参加反应的HNO₃的物质的量为1.35mol（此处利用了N原子守恒），以此计算浓度．

解答：解：24g Cu₂S的物质的量=

24g

160g/mol

=0.15mol，根据铜原子守恒知，n（CuS0₄）=2n（Cu₂S）=0.3mol，
根据溶液中电荷守恒可得：2n（Cu²⁺）=n（N0₃^-）+2n（SO₄^2-），
则n（N0₃^-）=0.6mol，
Cu₂S中+1价的Cu被氧化为+2价，-2价的S被氧化为+6价，因此0.15molCu₂S被HNO₃完全氧化失去1.5mol电子，
设生成NO为xmol，NO₂为ymol，
则有3x+y=1.5，当NO₂和NO的物质的量之比为1：1时，x=y=0.375，
则生成NO₂和NO的总物质的量为0.75mol，
所以实际参加反应的HNO₃的物质的量为0.6mol+0.75mol=1.35mol，
HNO₃溶液的浓度为

1.35mol

0.15L

=9mol/L，
故选C．

点评：本题考查氧化还原反应的计算，题目难度中等，注意根据氧化还原反应的电子守恒和质量守恒计算该题．