Question

16．鹽酸、硫酸和硝酸是常見應(yīng)用于廣泛的三種強(qiáng)酸，理解掌握酸的氧化性十分重要．請(qǐng)回答下列有關(guān)問題：
（1）鹽酸是一種具有酸的通性、氧化性和還原性的酸．
①寫出用稀鹽酸除去鐵銹反應(yīng)的離子方程式Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；
②對(duì)于2KClO₃+4HCl（濃）═2KCl+2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O 的反應(yīng)，反應(yīng)中的氧化劑是KClO₃，氧化產(chǎn)物為Cl₂．
（2）稀硫酸和濃硫酸都具有氧化性．
①用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%（ρ=1.84g/cm³）濃硫酸配制4.6mol•L^-1的稀硫酸100mL，所需濃硫酸的體積為25.0ml；配制過程中，除燒杯、量筒、滴定管、玻璃棒外，還需要的玻璃儀器有膠頭滴管、100ml容量瓶．
②濃硫酸在加熱的條件可以與木炭反應(yīng)，生成水和兩種氣體，如圖所示 的裝置來制備并驗(yàn)證兩種氣體產(chǎn)物，這些裝置連接順序是（填編號(hào)）d→a→c．
（3）在濃硝酸中加入銅片．
①開始反應(yīng)的離子方程式為Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O．
②待反應(yīng)停止后，若仍有銅剩余，再加入少量稀硫酸，銅片上又有氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
③若將12.8g銅與一定量的硝酸反應(yīng)，銅完全反應(yīng)后，共產(chǎn)生標(biāo)況下氣體5.60L，則所消耗硝酸的物質(zhì)的量為0.65mol．

Answer 1

分析 （1）①鹽酸和鐵銹中的氧化鐵反應(yīng)生成氯化鐵和水；
②反應(yīng)中元素化合價(jià)升高的失電子做還原劑被氧化發(fā)生氧化反應(yīng)得到氧化產(chǎn)物，元素化合價(jià)降低的做氧化劑被還原反應(yīng)還原反應(yīng)；
（2）①依據(jù)溶液中溶質(zhì)相同列式計(jì)算需要的溶液體積，配制溶液的步驟為：計(jì)算、量取、稀釋、轉(zhuǎn)移、洗滌、定容、搖勻等，需要使用的儀器有：量筒、燒杯、100mL容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒等；
②制備反應(yīng)在裝置d中，檢驗(yàn)二氧化碳和二氧化硫時(shí)，二氧化碳和二氧化硫均可以使澄清石灰水變渾濁，所以先檢驗(yàn)二氧化硫，再除去，選擇裝置a，最后通過裝置c中石灰水檢驗(yàn)二氧化碳的存在；
（3）①在濃硝酸中加入銅片反應(yīng)生成二氧化氮、硝酸銅和水；
②待反應(yīng)停止后，若仍有銅剩余，再加入少量稀硫酸，迅速稀硝酸和銅反應(yīng)，銅片上又有氣泡產(chǎn)生是一氧化氮；
③計(jì)算物質(zhì)的物質(zhì)的量，結(jié)合氮元素守恒的定量關(guān)系計(jì)算．

解答 解：（1）①鹽酸和鐵銹中的氧化鐵反應(yīng)生成氯化鐵和水，反應(yīng)的離子方程式為：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，
故答案為：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；
②2KClO₃+4HCl（濃）═2KCl+2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O 的反應(yīng)，反應(yīng)中氯酸鉀中氯元素化合價(jià)+5價(jià)降低為+4價(jià)，做氧化劑，HCl中氯元素化合價(jià)-1價(jià)升高為0價(jià)，HCl失電子做還原劑被氧化發(fā)生氧化反應(yīng)得到氧化產(chǎn)物Cl₂，
故答案為：KClO₃；Cl₂；
（2）①依據(jù)溶液中溶質(zhì)相同列式計(jì)算需要的溶液體積，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%（ρ=1.84g/cm³）濃硫酸配制4.6mol•L^-1的稀硫酸100mL，所需濃硫酸的體積為Vml，
Vml×1.84g/cm³×98%=4.6mol•L^-1 ×0.100L×98g/molV=25.0ml，配制溶液的步驟為：計(jì)算、量取、稀釋、轉(zhuǎn)移、洗滌、定容、搖勻等，需要使用的儀器有：量筒、燒杯、100mL容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒等，
故答案為：25.0ml，100mL容量瓶、膠頭滴管；
②制備反應(yīng)在裝置d中，檢驗(yàn)二氧化碳和二氧化硫時(shí)，二氧化碳和二氧化硫均可以使澄清石灰水變渾濁，所以先檢驗(yàn)二氧化硫，再除去，選擇裝置a，出現(xiàn)現(xiàn)象A中品紅褪色，C中 品紅不褪色，說明二氧化硫的存在和除凈，最后通過裝置c中石灰水變渾濁檢驗(yàn)二氧化碳的存在，所以選擇裝置連接順序是：dac，
故答案為：dac；
（3）①在濃硝酸中加入銅片反應(yīng)生成二氧化氮、硝酸銅和水，反應(yīng)的離子方程式為：Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O；
②待反應(yīng)停止后，若仍有銅剩余，再加入少量稀硫酸，迅速稀硝酸和銅反應(yīng)，銅片上又有氣泡產(chǎn)生是一氧化氮，反應(yīng)的離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
③若將12.8g銅物質(zhì)的量=$\frac{12.8g}{64g/mol}$=0.2mol，與一定量的硝酸反應(yīng)，銅完全反應(yīng)后，共產(chǎn)生標(biāo)況下氣體5.60L，物質(zhì)的量=$\frac{5.60L}{22.4L/mol}$=0.25mol，結(jié)合離子方程式中定量關(guān)系計(jì)算，Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O，3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，銅全部反應(yīng)生成Cu（NO₃）₂，硝酸HNO₃部分做酸，部分做氧化劑，依據(jù)氮元素守恒可知做氧化劑的硝酸物質(zhì)的量為0.25mol，做酸的物質(zhì)的量=0.2mol×2=0.4mol，消耗硝酸汞0.4mol+0.25mol=0.65mol，
故答案為：0.65mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的分析、溶液配制過程的理解應(yīng)用、氣體檢驗(yàn)試驗(yàn)方法的設(shè)計(jì)、氧化還原反應(yīng)電子守恒的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，主要是銅和不同濃度酸發(fā)生反應(yīng)的定量關(guān)系的分析判斷，題目難度中等．