Question

【題目】一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中，收集到的氣體其物質的量為a mol，向反應后的溶液中（存在Cu2+和SO42﹣）加入足量NaOH，產生藍色沉淀，過濾，洗滌，灼燒，得到CuO 12.0g，若上述氣體為NO和NO2的混合物，且體積比為1：1（在相同條件下），則a可能為（ ）
A.0.80
B.0.70
C.0.60
D.0.40

Answer 1

【答案】D
【解析】解：若混合物全是CuS，其物質的量n（CuS）=n（CuO）= =0.15mol，CuS中S的化合價由﹣2價上升到+6價，故轉移電子物質的量=0.15×（6+2）=1.2mol．NO和NO2的體積相等，設NO為xmol、NO2為xmol，根據得失電子守恒，得3x+x=1.2，解得x=0.3，則NO和NO2的總物質的量為0.3mol×2=0.6mol；
若混合物全是Cu2S，其物質的量n（Cu2S）= n（CuO）= ×0.15mol=0.075mol，Cu2S中S的化合價由﹣2價上升到+6價，且Cu元素的化合價由+1價上升到+2價，故轉移電子物質的量0.075×（8+1×2）=0.75mol，設NO為xmol、NO2為xmol，3x+x=0.75，根據電子得失守恒，計算得x=0.1875，故NO和NO2的總物質的量為0.1875mol×2=0.375mol，
實際氣體介于0.375mol～0.6mol之間，
故選D．
利用極限法解答，假設混合物全是CuS，或混合物全是Cu2S，根據n= 計算n（CuO），根據Cu元素守恒計算n（CuS）、n（Cu2S），再根據電子轉移數目守恒計算n（NO）、n（NO2），進而計算氣體總物質的量，實際氣體介于二者之間．