21.(10分稀硝酸和銅反應(yīng)的化學方程式如下: 3Cu+8HNO3 =3Cu( NO3 )2+2NO+4H2O (1)指出該氧化還原反應(yīng)的氧化劑和還原劑.并用雙線橋法表示出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目. (2)若生成標準狀況下11.2LNO氣體.計算參加反應(yīng)的銅的質(zhì)量以及反應(yīng)中被還原的HNO3的物質(zhì)的量. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

硫酸銅是一種應(yīng)用極其廣泛的化工原料。銅不能與稀硫酸直接反應(yīng),本實驗中將適量濃硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中,加熱使之反應(yīng)完全,通過蒸發(fā)、結(jié)晶得到硫酸銅晶體(裝置如圖1、2所示)。

   

(1)圖1燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為:                               。

(2)圖2是圖1的改進裝置,其優(yōu)點有:

                                              ;

                                               。

(3)為符合綠色化學的要求,某研究性學習小組進行如下設(shè)計:

第一組:以空氣為氧化劑法

方案1:以空氣為氧化劑。將銅粉在儀器B中反復(fù)灼燒,使銅與空氣充分反應(yīng)生成氧化銅,再將氧化銅與稀硫酸反應(yīng)。

方案2:將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中,發(fā)現(xiàn)在常溫下幾乎不反應(yīng)。向反應(yīng)液中加FeSO4或Fe2(SO43,即發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)完全后向其中加物質(zhì)甲調(diào)節(jié)pH到3―4,產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀,過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶,濾渣作催化劑循環(huán)使用。(已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀時的pH分別為3.7、6.4。)

請回答下列問題:

①方案1中的B儀器名稱是                   。

②方案2中甲物質(zhì)是                  (填字母序號)。

a、CaO          b、CuCO3      c、CaCO3       

第二組:過氧化氫為氧化劑法

將3.2g銅絲放到45 mL 1.5mol?L-1的稀硫酸中,控溫在50℃。加入18mL 10%的H2O2,反應(yīng)0.5h后,升溫到60℃,持續(xù)反應(yīng)1 h后,過濾、蒸發(fā)結(jié)晶、減壓抽濾等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4?5H2O  10.6g。

請回答下列問題:

③加熱時溫度不宜過高的原因是                          ,晶體采用酒精淋洗的優(yōu)點是                                。

④上述兩種氧化法中,更符合綠色化學理念的是              (填“第一組”或“第二組”),理由是                                 、                                  

                                          。

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硫酸銅是一種應(yīng)用極其廣泛的化工原料。銅不能與稀硫酸直接反應(yīng),本實驗中將適量濃硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中,加熱使之反應(yīng)完全,通過蒸發(fā)、結(jié)晶得到硫酸銅晶體(裝置如圖1、2所示)

(1)圖1燒瓶中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為:                            

(2)圖2是圖1的改進裝置,其優(yōu)點有:                              

(3)為符合綠色化學的要求,某研究性學習小組進行如下設(shè)計:

     第一組:以空氣為氧化劑法

     方案1:以空氣為氧化劑。將銅粉在儀器B中反復(fù)灼燒,使銅與空氣充分反應(yīng)生成氧化銅,再將氧化銅與稀硫酸反應(yīng)。

方案2:將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中,發(fā)現(xiàn)在常溫下幾乎不反應(yīng)。向反應(yīng)液中加FeSO4或Fe2(SO4)2,即發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)完全后向其中加物質(zhì)甲調(diào)節(jié)pH到3~4,產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀,過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶,濾渣作催化劑循環(huán)使用。

    (已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀時的pH分別為3.7、6.4。)

請回答下列問題:①方案中的B儀器名稱是                 。

        ②方案2中甲物質(zhì)是              (填字母序號)。

              a.CaO              b.CuCO3                                c.CaCO3

第二組:過氧化氫為氧化劑法

將3.2g銅絲放到45ml 1.5mol?L1的稀硫酸中,控溫在50℃。加入18mL 10%的H2O2,反應(yīng)0.5h后,升溫到60℃,持續(xù)反應(yīng)1h后,過濾、蒸發(fā)結(jié)晶、減壓抽濾等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得到CuSO4?5H2O的質(zhì)量為10.6g。

請回答下列問題:

③加熱時溫度不宜過高的原因是                   ,根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)計算出制取CuSO4?5H2O的產(chǎn)率(實際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的百分比)=              。

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硫酸銅是一種應(yīng)用極其廣泛的化工原料.銅不能與稀硫酸直接反應(yīng),本實驗中將適量濃硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中,加熱使之反應(yīng)完全,通過蒸發(fā).結(jié)晶得到硫酸銅晶體(裝置如圖1、2所示).

(1)圖1中A儀器的名稱________,燒瓶中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為:________

(2)圖2是圖1的改進裝置,其優(yōu)點有:

①________________;②________________.

(3)為符合綠色化學的要求,某研究性學習小組進行如下設(shè)計:

第一組:以空氣為氧化劑法

方案1:以空氣為氧化劑.將銅粉在儀器B中反復(fù)灼燒,使銅與空氣充分反應(yīng)生成氧化銅,再將氧化銅與稀硫酸反應(yīng).

方案2:將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中,發(fā)現(xiàn)在常溫下幾乎不反應(yīng).向反應(yīng)液中加FeSO4或Fe2(SO4)3,即發(fā)生反應(yīng).反應(yīng)完全后向其中加物質(zhì)甲調(diào)節(jié)pH到3~4,產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀,過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶,濾渣作催化劑循環(huán)使用.(已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀時的pH分別為3、7、6、4.)

請回答下列問題:

①方案1中的B儀器名稱是________.

②方案2中甲物質(zhì)是________(填字母序號).

a.CaO b.CuCO3 c.CaCO3 d.NH3·H2O

第二組:過氧化氫為氧化劑法

將3.2 g銅絲放到45 mL 1.5 mol/L的稀硫酸中,控溫在50℃.加入18 mL 10%的H2O2,反應(yīng)0.5小時后,升溫到60℃,持續(xù)反應(yīng)1小時后,過濾、蒸發(fā)結(jié)晶、減壓抽濾等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O 10.6 g.

請回答下列問題:

③加熱時溫度不宜過高的原因是________________,晶體采用酒精淋洗的優(yōu)點是________________.

④上述兩種氧化法中,更符合綠色化學理念的是________(填“第一組”或“第二組”),理由是_________、_________、_________.

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(08黃岡市模擬)(15分)硫酸銅是一種應(yīng)用極其廣泛的化工原料。銅不能與稀硫酸直接反應(yīng),本實驗中將適量濃硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中,加熱使之反應(yīng)完全,通過蒸發(fā)、結(jié)晶得到硫酸銅晶體(裝置如圖1、2所示)

   (1)圖1燒瓶中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為:                             。

   (2)圖2是圖1的改進裝置,其優(yōu)點有:                               。

   (3)為符合綠色化學的要求,某研究性學習小組進行如下設(shè)計:

        第一組:以空氣為氧化劑法

        方案1:以空氣為氧化劑。將銅粉在儀器B中反復(fù)灼燒,使銅與空氣充分反應(yīng)生成氧化銅,再將氧化銅與稀硫酸反應(yīng)。

        方案2:將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中,發(fā)現(xiàn)在常溫下幾乎不反應(yīng)。向反應(yīng)液中加FeSO4或Fe2(SO4)2,即發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)完全后向其中加物質(zhì)甲調(diào)節(jié)pH到3~4,產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀,過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶,濾渣作催化劑循環(huán)使用。

       (已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀時的pH分別為3.7、6.4。)

        請回答下列問題:①方案中的B儀器名稱是                

        ②方案2中甲物質(zhì)是              (填字母序號)。

        a.CaO        b.CuCO3                  c.CaCO3

 第二組:過氧化氫為氧化劑法

 將3.2g銅絲放到45ml 1.5mol?L―1的稀硫酸中,控溫在50℃。加入18mL 10%的H2O2,反應(yīng)0.5h后,升溫到 60℃,持續(xù)反應(yīng)1h后,過濾、蒸發(fā)結(jié)晶、減壓抽濾等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得到CuSO4?5H2O的質(zhì)量為10.6g。

請回答下列問題:

③加熱時溫度不宜過高的原因是                   ,根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)計算出制取

CuSO4?5H2O的產(chǎn)率(實際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的百分比)=              。

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甲同學釆用如圖Ⅰ所示裝置驗證銅與稀硝酸的反應(yīng),并用排水法收集NO氣體

(1)寫出試管內(nèi)溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3 2+2NO↑+4H2O
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3 2+2NO↑+4H2O

(2)在實驗過程中觀察到試管內(nèi)的溶液呈
色;收集氣體的試管內(nèi)的氣體呈

(3)乙同學認為甲雖然收集到的氣體是一氧化氮,但并不能說明反應(yīng)中一定生成一氧化氮.他的理由是
在銅和稀硝酸反應(yīng)容器的上部看到了紅棕色氣體
在銅和稀硝酸反應(yīng)容器的上部看到了紅棕色氣體
在銅和稀硝酸反應(yīng)容器的上部看到了紅棕色氣體
在銅和稀硝酸反應(yīng)容器的上部看到了紅棕色氣體

有關(guān)化學方程式為:
2NO+O2=2NO2
2NO+O2=2NO2

(4)丙同學釆用如圖Ⅱ所示裝置進行實驗,證明了銅與稀硝酸反應(yīng)生成一氧化氮.該同學的步驟如下表所示,請回答實驗中的有關(guān)問題.
實驗步驟 問題
1從U型管左端加入稀硝酸直至充滿U型管右端 ∥/
2用附有銅絲的膠塞塞住U型管右端,觀察現(xiàn)象 現(xiàn)象是
有無色氣體產(chǎn)生,右邊溶液逐漸變成綠色
有無色氣體產(chǎn)生,右邊溶液逐漸變成綠色
3待反應(yīng)停止后打開膠塞,觀察實驗現(xiàn)象 現(xiàn)象是
無色氣體與空氣接觸后立即變成紅棕色
無色氣體與空氣接觸后立即變成紅棕色
(5)從環(huán)保的角度看,丙同學的實驗存在的缺陷是
將氮氧化合物放入空氣中會污染環(huán)境
將氮氧化合物放入空氣中會污染環(huán)境

(6)丁同學用圖Ⅲ所示裝置代替圖Ⅱ中U型管右端的附有銅絲的膠塞進行實驗,待反應(yīng)停止后將一氧化氮氣體排入分液漏斗中,觀察到的實驗現(xiàn)象與丙同學實驗的第
3
3
步驟的相同.丁同學要將一氧化氮氣體排入分液漏斗中應(yīng)進行的正確操作是①
打開分液漏斗上部的塞子
打開分液漏斗上部的塞子
慢慢打開分液漏斗的活塞
慢慢打開分液漏斗的活塞
待液面與膠塞接觸時立即關(guān)閉活塞
待液面與膠塞接觸時立即關(guān)閉活塞

(7)實驗結(jié)束后丁同學向分液漏斗中注入適量水并充分振蕩,試寫出發(fā)生的化學反應(yīng)方程式
3NO2+H2O=2 HNO3+NO
3NO2+H2O=2 HNO3+NO

(8)若將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應(yīng),銅完全溶解,產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標準狀況下的體積為11.2L(不考慮NO2的反應(yīng)),試回答:
①若銅與硝剛好反應(yīng)完全,則原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為
10.86mol﹒L-1
10.86mol﹒L-1

②將產(chǎn)生的氣體全部釋放后,向溶液中加入VmL amol?L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化為沉淀,則原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為
10-3a﹒V +0.5
 0.14 
mol/L
10-3a﹒V +0.5
 0.14 
mol/L

③已知NO和NO2的混合氣與足量氧氣混合后能被水完全吸收成硝酸,則要使上述11.2L氣體完全被水吸收成硝酸,理論上需消耗標準狀況下的氧氣
5.71
5.71
升.(保留兩位小數(shù));解題過程:
設(shè)生成的一氧化氮為xmol,二氧化氮為ymol.
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3 2+2NO↑+4H2O
3 2
1.5xmol xmol
Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3 2+2NO2↑+2H2O
1 2
1
2
ymol.ymol.

所以方程組為
x+y=0.5
1.5xmol+
1
2
  y=0.51               

所以
x=0.26
y=0.24

即一氧化氮為0.26mol,二氧化氮為0.24mol.
4NO+2H2O+3O2=4HNO3
4 3
0.26mol 0.195mol
4 NO2+2H2O+O2=4HNO3
41
0.24mol 0.06mol
所以需要氧氣0.195mol+0.06mol=0.255mol,體積為0.255mol×22.4L/mol=5.71L
設(shè)生成的一氧化氮為xmol,二氧化氮為ymol.
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3 2+2NO↑+4H2O
3 2
1.5xmol xmol
Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3 2+2NO2↑+2H2O
1 2
1
2
ymol.ymol.

所以方程組為
x+y=0.5
1.5xmol+
1
2
  y=0.51               

所以
x=0.26
y=0.24

即一氧化氮為0.26mol,二氧化氮為0.24mol.
4NO+2H2O+3O2=4HNO3
4 3
0.26mol 0.195mol
4 NO2+2H2O+O2=4HNO3
41
0.24mol 0.06mol
所以需要氧氣0.195mol+0.06mol=0.255mol,體積為0.255mol×22.4L/mol=5.71L

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