Question

有三份不同質(zhì)量的硫化銅與硫化亞銅的混合物樣品①②③．甲、乙、丙三同學(xué)各取一種樣品，加強(qiáng)熱充分反應(yīng)，測(cè)定各樣品中硫化銅的量．
（1）甲取2.56克樣品①，置于空氣中加強(qiáng)熱，產(chǎn)物為氧化銅和二氧化硫．若產(chǎn)生0.448L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），該氣體被30mL一定濃度氫氧化鈉恰好完全吸收，將所得溶液小心低溫蒸干得固體2.3克．則樣品①中硫化銅的質(zhì)量為

 

g，氫氧化鈉濃度

 

mol?L^-1；
（2）乙取3.52克樣品②，投入過量的濃硝酸中加熱，充分反應(yīng)后，樣品全部參與反應(yīng)，溶液失重8.44克．樣品②中硫化銅的物質(zhì)的量為

 

mol；若濃硝酸的濃度為14.2mol?L^-1，則反應(yīng)消耗濃硝酸

 

mL．（已知：Cu₂S+14HNO₃→2Cu（NO₃）₂+10NO₂↑+H₂SO₄+6H₂O）
（3）丙稱量樣品③強(qiáng)熱后剩余的固體質(zhì)量比原樣品減小了a g，若該固體為氧化銅，則樣品③中硫化銅物質(zhì)的量（n）為

 

mol．若要計(jì)算硫化亞銅的質(zhì)量，則缺少

 

數(shù)據(jù)，若設(shè)該數(shù)據(jù)為b克，則硫化亞銅的質(zhì)量為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專題：常規(guī)題型

分析：（1）n（SO₂）=

0.448L

22.4L/mol

=0.02mol，利用S原子守恒、固體質(zhì)量計(jì)算CuS的質(zhì)量；
根據(jù)硫原子守恒、得到固體的質(zhì)量計(jì)算亞硫酸鈉、硫酸氫鈉的物質(zhì)的量，再根據(jù)鈉原子守恒計(jì)算氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度；
（2）CuS+10HNO₃=Cu（NO₃）₂+8NO₂↑+H₂SO₄+4H₂O、Cu₂S+14HNO₃→2Cu（NO₃）₂+10NO₂↑+H₂SO₄+6H₂O，根據(jù)固體質(zhì)量及溶液失重質(zhì)量列方程式計(jì)算CuS的物質(zhì)的量；
根據(jù)CuS、Cu₂S與硝酸的關(guān)系式計(jì)算硝酸的體積；
（3）CuS、Cu₂S發(fā)生反應(yīng)生成CuO，根據(jù)化學(xué)式知，Cu₂S的相對(duì)分子質(zhì)量相當(dāng)于2個(gè)CuO的相對(duì)分子質(zhì)量，所以反應(yīng)過程中減少的質(zhì)量相當(dāng)于CuS---CuO之間減少的質(zhì)量，據(jù)此計(jì)算CuS的物質(zhì)的量；
要計(jì)算硫化亞銅的質(zhì)量，還需要知道樣品總的質(zhì)量，根據(jù)m=nM計(jì)算CuS的質(zhì)量，總質(zhì)量減去CuS的質(zhì)量就是硫化亞銅的質(zhì)量．

解答： 解：（1）n（SO₂）=

0.448L

22.4L/mol

=0.02mol，設(shè)CuS的物質(zhì)的量為xmol，Cu₂S的物質(zhì)的量為ymol，
則

x+y=0.02 96x+160y=2.56

解得

x=0.01 y=0.01

，則m（CuS）=0.01mol×96g/mol=0.96g；
設(shè)Na₂SO₃的物質(zhì)的量為amol、NaHSO₃的物質(zhì)的量為bmol，

a+b=0.02 126a+104y=2.3

解得

a=0.01 b=0.01

，所以n（Na₂SO₃）=n（NaHSO₃）=0.01mol，
根據(jù)鈉原子守恒得n（NaOH）=2n（Na₂SO₃）+n（NaHSO₃）=0.03mol，
C（NaOH）=

0.03mol

0.03L

=1mol/L，
故答案為：0.96；1；
（2）設(shè)CuS的物質(zhì)的量為cmol，Cu₂S的物質(zhì)的量為dmol，
根據(jù)固體質(zhì)量及溶液失重質(zhì)量列方程式為：

96c+160d=3.52 272c+300d=8.44

解得

c=0.02 d=0.01

，
所以CuS的物質(zhì)的量為0.02mol；
根據(jù)CuS+10HNO₃=Cu（NO₃）₂+8NO₂↑+H₂SO₄+4H₂O知，0.02molCuS完全反應(yīng)需要硝酸的物質(zhì)的量=0.02mol×10=0.2mol，根據(jù)Cu₂S+14HNO₃=2Cu（NO₃）₂+10NO₂↑+H₂SO₄+6H₂O知，0.01molCu₂S完全反應(yīng)需要硝酸的物質(zhì)的量=0.01mol×14=0.14mol，所以需要總的硝酸的物質(zhì)的量=0.2mol+0.14mol=0.34mol則需要硝酸的體積=

0.34mol

14.2mol/L

=0.0239L=23.9mL，
故答案為：0.02；23.9；
（3）CuS、Cu₂S發(fā)生反應(yīng)生成CuO，根據(jù)化學(xué)式知，Cu₂S的相對(duì)分子質(zhì)量相當(dāng)于2個(gè)CuO的相對(duì)分子質(zhì)量，所以反應(yīng)過程中減少的質(zhì)量相當(dāng)于CuS---CuO之間減少的質(zhì)量，所以n（CuS）=

ag

16g/mol

=

a

16

mol或0.0625amol；
m（CuS）=96g/mol×

a

16

mol=6ag，則m（Cu₂S）=bg-6ag=（b-6a）g，
故答案為：0.0625amol或

a

16

mol；樣品總質(zhì)量；（b-6a）g．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了混合物的有關(guān)計(jì)算，根據(jù)方程式中各個(gè)物理量之間的關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算，注意列方程進(jìn)行計(jì)算，注意（2）中溶液失重的質(zhì)量是氣體與溶解固體的質(zhì)量差、（3）中利用化學(xué)式代換，這兩個(gè)點(diǎn)為易錯(cuò)點(diǎn)．