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24g Cu2S与一定浓度的0.15L HNO3溶液恰好完全反应,生成Cu(NO32、CuSO4、NO2、NO和H2O,则HNO3溶液的浓度可能是(  )
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(SO42-),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(SO42-),
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.
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