【題目】化學(xué)小組探究銅與硝酸反應(yīng)的快慢及產(chǎn)物。

(1)實驗甲：將銅片放入盛有稀HNO3的試管中，開始無明顯現(xiàn)象，后逐漸有小氣泡生成，該氣體是______。在液面上方出現(xiàn)淺紅棕色氣體，溶液呈藍色。

(2)實驗乙：銅與濃HNO3反應(yīng)，裝置、現(xiàn)象如下：

實驗裝置

實驗現(xiàn)象

A中：最初反應(yīng)較慢，隨后加快，反應(yīng)劇烈；產(chǎn)生紅棕色氣體；溶液呈綠色。

B中：溶液呈淡藍色。

①A中銅與濃HNO3產(chǎn)生紅棕色氣體的化學(xué)方程式是 ______。

②實驗現(xiàn)象“最初反應(yīng)較慢，隨后加快”的原因可能是 ______。

(3)有文獻記載：銅與濃HNO3反應(yīng)一旦發(fā)生就變快，是因為開始生成的NO2溶于水形成HNO2(弱酸，不穩(wěn)定)，它再和Cu反應(yīng)，反應(yīng)就加快。實驗探究如下：

I：向 1 mL濃硝酸中加入幾滴30% H2O2溶液、銅片，反應(yīng)較慢，溶液呈藍色。

II：向1 mL濃硝酸中加入幾滴30% H2O2溶液，無明顯變化。

①I中反應(yīng)變慢的原因是 ______。

②NO2與H2O反應(yīng)生成HNO2和 ______。

③對生成HNO2后反應(yīng)變快的原因進行實驗探究。

序號

實驗操作

實驗現(xiàn)象

III

取B中溶液，加入一定量固體，再加入銅片

立即產(chǎn)生無色氣體；液面上方呈紅棕色

IV

取B中溶液，放置一段時間，溶液變?yōu)闊o色后，再加入銅片

產(chǎn)生無色氣體，較Ⅲ慢；液面上方呈淺紅棕色

a．III中加入的固體為______。

b．IV中“放置一段時間”的目的是 ______。

實驗III、IV可以說明，HNO2氧化Cu的反應(yīng)速率比HNO3氧化Cu的反應(yīng)快。

(4)化學(xué)小組同學(xué)結(jié)合實驗甲、乙中HNO3被還原后的氣體產(chǎn)物以及實驗III的產(chǎn)物，綜合上述實驗，分析判斷甲中反應(yīng)慢的原因，除了硝酸起始濃度小、反應(yīng)過程中溫度較低外，另一個重要原因是 ______。

【答案】NO Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 反應(yīng)放熱，隨著反應(yīng)的進行，體系溫度升高 H2O2與HNO2發(fā)生反應(yīng)使HNO2濃度降低 HNO3 NaNO2 使HNO2完全分解 稀硝酸不能將NO氧化為NO2，體系中不能發(fā)生NO2與H2O生成HNO2的反應(yīng)

【解析】

(1)Cu與稀硝酸反應(yīng)生成Cu(NO3)2、NO和水，NO與O2反應(yīng)產(chǎn)生紅棕色NO2；

(2)Cu與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、NO2和水，根據(jù)反應(yīng)放熱及溶液濃度變化分析反應(yīng)速率的變化；

(3)①根據(jù)HNO2濃度大小對反應(yīng)速率的影響分析；

②根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律判斷；

③加入的物質(zhì)可以與溶液中H+反應(yīng)產(chǎn)生HNO2即可；根據(jù)HNO2的不穩(wěn)定性及其濃度的影響分析放置一段時間的反應(yīng)現(xiàn)象；

(4)根據(jù)能否產(chǎn)生HNO2及HNO2的強氧化性分析判斷。

(1)Cu與稀硝酸反應(yīng)生成Cu(NO3)2、NO和H2O，無色氣體遇空氣變?yōu)榧t棕色，說明該無色氣體是NO，在室溫下NO與O2反應(yīng)產(chǎn)生紅棕色NO2；

(2)①Cu與濃硝酸反應(yīng)生成Cu(NO3)2、NO2和H2O，根據(jù)原子守恒、電子守恒，可得該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

②該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進行，溶液溫度升高，因此一旦發(fā)生反應(yīng)速率就變快，后當反應(yīng)一段時間，硝酸濃度降低，溶液濃度對速率的影響占優(yōu)勢，溶液濃度降低，反應(yīng)速率又逐漸減�。�

(3)①I中反應(yīng)變慢是由于H2O2與HNO2發(fā)生反應(yīng)使HNO2濃度降低，導(dǎo)致速率減慢；

②NO2中N是+4價，NO2與H2O反應(yīng)生成HNO2中N是+3價，化合價降低，根據(jù)氧化還原反應(yīng)過量，必然同時有元素化合價升高，根據(jù)各種元素化合價特點，還產(chǎn)生了+5價的HNO3，反應(yīng)方程式為：2NO2+H2O=HNO2+HNO3；

③a.在B溶液中含有NO2與H2O反應(yīng)產(chǎn)生的HNO2、HNO3，HNO3是強酸，完全電離，而HNO2是弱酸，在溶液中存在電離平衡，向?qū)嶒?/span>III的B溶液中加入的固體后要反應(yīng)產(chǎn)生HNO2，使HNO2濃度增大，則加入的物質(zhì)含有NO2-，可以是NaNO2、KNO2等，HNO3與NaNO2發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)生HNO2，使溶液中HNO2濃度增大，再加入Cu后快速反應(yīng)，Cu被氧化產(chǎn)生Cu(NO3)2；

b. HNO2不穩(wěn)定，會發(fā)生分解反應(yīng)，在IV中“放置一段時間”的目的是使HNO2完全分解；

(4)分析判斷甲中反應(yīng)慢的原因，除了硝酸起始濃度小、反應(yīng)過程中溫度較低外，還有另一個重要原因就是稀硝酸氧化性弱，不能將NO氧化為NO2，在反應(yīng)體系中不能發(fā)生NO2與H2O生成HNO2的反應(yīng)。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】800℃時，三個相同的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g) K，一段時間后，分別達到化學(xué)平衡狀態(tài)。

容器編號

起始濃度/(mol·L1)

c(CO)

c(H2O)

c(CO2)

c(H2)

Ⅰ

0.01

0.01

0

0

Ⅱ

0

0

0.01

0.01

III

0.008

0.008

0.002

0.002

下列說法不正確的是

A.Ⅱ 中達平衡時，c(H2)＝0.005 mol·L1

B.III中達平衡時，CO的體積分數(shù)大于25%

C.III中達到平衡狀態(tài)所需的時間比 Ⅰ 中的短

D.若III中起始濃度均增加一倍，平衡時c(H2)亦增加一倍

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】掌握儀器名稱、組裝及使用方法是中學(xué)化學(xué)實驗的基礎(chǔ)，如圖為蒸餾實驗裝置。

（1）寫出下列儀器的名稱：a．__b．__。

（2）實驗過程中，需要通冷水，圖中的進水方向是__進（填圖中字母）。

（3）若利用裝置分離四氯化碳和酒精的混合物，還缺少的用品是__。

（4）若用裝置制蒸餾水，實驗時a中除加入少量自來水外，還需加入少量__，其作用是防止暴沸。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】將0.1mol MnO2加到10mL過氧化氫（H2O2）的水溶液里（密度為1.1g/mL），在標準狀況下放出氣體的體積和時間的關(guān)系如圖：

（1）a、b、c三點反應(yīng)速率快慢順序為_______，反應(yīng)速率變化的可能原因是______________。

（2）計算過氧化氫的起始物質(zhì)的量濃度是多少？_______________

（3）假設(shè)反應(yīng)過程中溶液的體積保持不變，則用H2O2表示該反應(yīng)1—3分鐘內(nèi)的平均速率為多少？_________________

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】關(guān)于濃度均為0.1 mol/L的三種溶液：①氨水、②鹽酸、③氯化銨溶液，下列說法不正確的是

A. c（NH+4）：③＞①B. 水電離出的c（H+）：②＞①C. ①和②等體積混合后的溶液：c（H+）＝c(OH)+c(NH3·H2O) D. ①和③等體積混合后的溶液：c（NH+4）＞c(Cl)＞c(OH)＞c(H+)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】醋酸、鹽酸和碳酸鈉是生活中常見的物質(zhì)。

（1）碳酸鈉水溶液顯堿性的原因是（用離子方程式表示）______。

（2）25℃時，體積相同，濃度均為0.1mol·L-1的鹽酸和醋酸溶液，下列說法正確是_____。

a．兩溶液的pH相同

b．兩溶液中由水電離出的c(OH-)相同

c．兩溶液分別與足量的金屬Mg反應(yīng)，產(chǎn)生的H2體積相同

d．兩溶液中分別加入NaOH至中性，消耗NaOH物質(zhì)的量相同

（3）25℃時，pH均等于4的醋酸溶液和氯化銨溶液，醋酸溶液中水電離出的H＋濃度與氯化銨溶液中水電離出的H＋濃度之比是______。

（4）醋酸溶液中存在電離平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，下列敘述不正確的是___。

a．CH3COOH溶液中離子濃度關(guān)系滿足：c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO)

b．0.1mol·L-1的CH3COOH 溶液加水稀釋，溶液中c(OHˉ)減小

c．CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固體，平衡逆向移動

d．常溫下，pH＝2的CH3COOH溶液與pH＝12的NaOH溶液等體積混合后溶液的pH＞7

e．室溫下pH=3的醋酸溶液加水稀釋，溶液中不變

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】關(guān)于有機物a()、b()、c()的說法錯誤的是

A. a、b、c互為同分異構(gòu)體

B. a、c均能使酸性高錳酸鉀溶液褪色

C. a、c與足量氫氣反應(yīng)消耗氫氣的物質(zhì)的量之比是4∶3

D. a、b、c的一氯代物分別有4種、1種、2種(不考慮立體異構(gòu))

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】丙烯是重要的有機化工原料，丙烷脫氫制丙烯具有顯著的經(jīng)濟價值和社會意義�；卮鹣铝袉栴}。

（1）已知：I.2C3H8(g)+O2(g)=2C3H6(g)+2H2O(g) ΔH=-238kJ·mol-1

II.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-484kJ·mol-1

則丙烷脫氫制丙烯反應(yīng)C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)的ΔH為___。

（2）如圖為丙烷直接脫氫法中丙烷和丙烯的平衡體積分數(shù)與溫度、壓強的關(guān)系(圖中的壓強分別為104Pa和105Pa)。

104Pa時，圖中表示丙烯的曲線是__(填“ⅰ”、“ⅱ”、“�！被颉阿ぁ�)。

（3）一定溫度下，向恒容密閉容器中充入1molC3H8，開始壓強為pkPa，發(fā)生丙烷脫氫制丙烯反應(yīng)。

①下列情況能說明丙烷脫氫制丙烯反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是__(填字母)。

A.該反應(yīng)的焓變(ΔH)保持不變

B.氣體平均摩爾質(zhì)量保持不變

C.氣體密度保持不變

D.C3H8分解速率與C3H6消耗速率相等

②欲使丙烯的平衡產(chǎn)率提高，應(yīng)采取的措施是__（填標號）。

A.升高溫度 B.降低溫度 C.增大壓強 D.降低壓強

③為提供反應(yīng)所需熱量，恒壓時若向原料氣中摻入水蒸氣，則丙烷脫氫反應(yīng)的K__(填“增大”、“減小”或“不變”)

（4）丙烷脫氫制丙烯反應(yīng)過程中，C3H8的氣體體積分數(shù)與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖a所示。此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=__kPa(用含字母p的代數(shù)式表示，Kp是用反應(yīng)體系中氣體物質(zhì)的分壓表示的平衡常數(shù)，平衡分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。

（5）利用CO2的弱氧化性，開發(fā)了丙烷氧化脫氫制丙烯的新工藝。該工藝可采用鉻的氧化物為催化劑，其反應(yīng)機理如圖。

圖中催化劑為__。該工藝可以有效消除催化劑表面的積炭，維持催化劑活性，原因是__。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】運用化學(xué)反應(yīng)原理的有關(guān)知識回答下列問題：

(1)晶體硅在氧氣中燃燒的熱化學(xué)方程式為Si(s)+O2(g)=SiO2(s)△H=-989.2 kJ·mol-1，有關(guān)鍵能數(shù)據(jù)如下表：

化學(xué)鍵

Si-O

O=O

Si-Si

鍵能kJ·mol-1

X

498.8

176

則X的值為_________。

(2)加熱N2O5，依次發(fā)生的分解反應(yīng)為①N2O5N2O3+O2，②N2O3N2O+O2，在1 L密閉容器中充入4 mol N2O5，加熱到t ℃，達到平衡狀態(tài)后O2的平衡濃度為4.5 mol/L，N2O3的平衡濃度為1.7 mol/L，則t℃時反應(yīng)①的平衡常數(shù)為_________。

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同步練習(xí)冊答案