Question

(本題共14分)自然界中，金屬硫化物礦床常因發(fā)生表生氧化及次生富集作用，產(chǎn)生輝銅礦（Cu2S）與銅藍(lán)（CuS）。

已知：Cu2S、CuS是兩種不溶于水的黑色固體，在一定條件下都能與稀HNO3反應(yīng)：

①3CuS＋8H＋＋8NO3－→3Cu2＋＋3SO42－＋8NO↑＋4H2O

②3Cu2S＋16H＋＋10NO3－→6Cu2＋＋3SO42－＋10NO↑＋8H2O

現(xiàn)將四份質(zhì)量不同的某Cu2S和CuS混合物樣品分別與100mL 5mol/L的稀硝酸充分反應(yīng)，樣品質(zhì)量與產(chǎn)生氣體的體積（已折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況）如下表所示：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	甲	乙	丙
樣品質(zhì)量(g)	9.6	12.8	64.0
氣體體積(L)	5.04	6.72	V

試回答下列問題（不考慮硝酸的揮發(fā)以及溶液體積變化）：

53．用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.63、密度為1.42g/cm3的濃硝酸配置100mL、5mol/L的稀硝酸，需濃硝酸的體積為 。（保留1位小數(shù)）

54．甲實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，溶液中c(NO3－) ＝ 。

55．混合物樣品中Cu2S、CuS的物質(zhì)的量之比是多少?（寫出計(jì)算過程）

56．乙實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，溶液中氫離子的濃度是多少？（寫出計(jì)算過程）

57．計(jì)算丙實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生氣體的體積（V）。（寫出計(jì)算過程）

Answer 1

53、35.2mL （2分） 54、2.75mol/L （2分）

55、【解析】
設(shè)12.8g的樣品中CuS的物質(zhì)的量為x ，Cu2S的物質(zhì)的量為y

96x＋160y＝12.8

8x/3＋10y/3＝0.3

解得：x＝y(tǒng)＝0.05mol

根據(jù)方程式①、②可知消耗n(H＋)＝0.05mol×8/3＋0.05mol×16/3＝0.4mol

故剩余n(H＋)＝0.1mol，c(H＋)＝1mol/L （4分）

56、【解析】
根據(jù)方程式①、②可知消耗n(H＋)＝0.05mol×8/3＋0.05mol×16/3＝0.4mol

故剩余n(H＋)＝0.1mol，c(H＋)＝1mol/L （2分）

57、【解析】
首先判斷64g樣品中CuS、Cu2S的物質(zhì)的量為0.25mol

若HNO3均與CuS反應(yīng)：硝酸不足，則V(NO)＝0.5mol×22.4L/mol＝11.2L

若HNO3均與Cu2S反應(yīng)：硝酸不足，則V(NO)＝0.5mol×22.4L/mol＝7L

所以：丙中產(chǎn)生氣體體積（V）：7L＜ V ＜ 11.2L （4分）

【解析】

試題分析：53、用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.63、密度為1.42g/cm3的濃硝酸配置100mL、5mol/L的稀硝酸，需濃硝酸的體積為；

54、根據(jù)甲、乙數(shù)據(jù)可知甲中硝酸過量，根據(jù)氮原子守恒可知被還原的硝酸的物質(zhì)的量是5.04L÷22.4L/mol＝0.225mol，則剩余硝酸根的物質(zhì)的量是0.1L×5mol/L－0.225mol＝0.275mol，剩余反應(yīng)后溶液中c(NO3－) ＝0.275mol÷0.1L＝2.75mol/L；

55、設(shè)12.8g的樣品中CuS的物質(zhì)的量為x ，Cu2S的物質(zhì)的量為y

96x＋160y＝12.8

8x/3＋10y/3＝0.3

解得：x＝y(tǒng)＝0.05mol

根據(jù)方程式①、②可知消耗n(H＋)＝0.05mol×8/3＋0.05mol×16/3＝0.4mol

故剩余n(H＋)＝0.1mol，c(H＋)＝1mol/L

56、根據(jù)方程式①、②可知消耗n(H＋)＝0.05mol×8/3＋0.05mol×16/3＝0.4mol

故剩余n(H＋)＝0.1mol，c(H＋)＝1mol/L

57、首先判斷64g樣品中CuS、Cu2S的物質(zhì)的量為0.25mol

若HNO3均與CuS反應(yīng)：硝酸不足，則V(NO)＝0.5mol×22.4L/mol＝11.2L

若HNO3均與Cu2S反應(yīng)：硝酸不足，則V(NO)＝0.5mol×22.4L/mol＝7L

所以：丙中產(chǎn)生氣體體積（V）：7L＜ V ＜ 11.2L

考點(diǎn)：考查硝酸與銅的硫化物反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算