1、【巩固练习】一选择题(每小题只有一个选项符合题意)1下列叙述或操作中正确的是()A稀释浓硫酸时,将浓硫酸沿着量筒壁慢慢的注入盛有水的量筒中,并不断搅拌B浓硫酸具有氧化性,稀硫酸无氧化性C浓硫酸不慎沾到皮肤上,应立即用干布拭去,再用水冲洗D浓硫酸与铜反应中,被氧化和被还原的物质的“物质的量”之比为122铜粉放入稀硫酸溶液中,加热后无明显现象发生。当加入一种盐后,铜粉的质量减少,溶液呈蓝色,同时有气体逸出。该盐是()AFe2(SO4)3BNa2CO3 CKNO3 DFeSO43检验某未知溶液中是否含有SO42的下列操作中,合理的是A先加硝酸酸化,再加氯化钡溶液 B先加硝酸酸化,再加硝酸钡溶液C先加
2、盐酸酸化,再加氯化钡溶液 D先加盐酸酸化,再加硝酸钡溶液4往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中,逐滴加入稀盐酸时,溶液的颜色变化应是()A颜色变浅 B逐渐加深 C没有改变 D变棕黄色5若将浓H2SO4慢慢滴入浓盐酸中,可能产生的实验现象是( )。 A冒白雾,混合物温度升高 B产生黄绿色气体 C冒白雾,混合物温度降低 D液体四溅,冒白烟6下列气体的制备可采用下图装置的是( )。 A铜与浓硝酸反应制NO2 B铜与稀硝酸反应制NO C加热浓氨水法制氨气 D大理石与硫酸反应制CO27用右图装置制取、提纯并收集表中的四种气体(a、b、c表示相应仪器中加入的试剂),其中可行的是( )气体abcANO2浓硝酸铜
3、片NaOH溶液BSO2浓硫酸铜片酸性高锰酸钾溶液CNH3浓氨水生石灰碱石灰DCO2稀硫酸CaCO3粉末浓硫酸8某化学课外小组利用废铜制取硫酸铜,设计了如下制取方案,其中从理论、操作、经济和环保等方面考虑,你认为最合理的是( )。ACuCuSO4BCuCuSO4CCuCuOCuSO4DCuCu(NO3)22Cu(OH)2CuSO49下列离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是( )。 AK+、Ba2+、OH、SO42 BCu2+、NH4+、Br、OHCNO3、Fe2+、Na+、H+ DAg+、Cl、Fe2+、K+10向50 mL 18 molL1的H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热,充
4、分反应后,被还原的H2SO4的物质的量( )。 A小于0.45 mol B等于0.45 mol C在0.45 mol与0.90 mol之间 D大于0.90 mol110.3mol CuS和足量的稀硝酸反应生成硝酸铜、硫酸、一氧化氮和水,则参加反应的硝酸中未被还原的硝酸的物质的量为 A、2.2mol B、1.2mol C、0.6mol D、0.3mol1276.8mg铜与适量的浓硝酸反应,铜全部作用后,如果NO3离子减少2103mol,则溶液中H离子同时下降 A4.0103mol B4.4103mol C3.2103mol D2.2103mol13将0.1 mol铜与40 mL 10 mol/L
5、 HNO3充分反应后,溶液中含a mol H,由此可知()A生成的气体在标准状况下的体积为4.48 LB生成的气体在标准状况下的体积为1.49 LC被还原的硝酸的物质的量为(0.2a)molD反应后溶液中所含NO3的物质的量为0.2 mol14硫酸和硝酸的混合溶液20 mL,其中含有硫酸的浓度为2 mol/L,含硝酸的浓度是1 mol/L,现向其中加入0.96 g铜粉,充分反应后(假设只生成NO气体),最多可收集到标准状况下的气体的体积为( )A89.6mL B112mL C168mL D224mL二、填空题:1右图表示A E五种含氮物质相互转化的关系图。其中A、B、C、D常温下都是气体,B为
6、红棕色。 写出下列各步反应的化学方程式:_;_;_;_。2(7分)非金属单质A经如下图所示的过程转化为含氧酸D,已知D为强酸,请回答下列问题: A B C D (1)若A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气昧的无色气体。 D的化学式是_; 在工业生产中,B气体的大量排放被雨水吸收后形成_而污染了环境。 (2)若A在常温下为气体,C是红棕色的气体。 A、C的化学式分别是A_;C_。 D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成c气体,请写出该反应的化学方程式_。该反应_(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。三、实验题1某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况,用如图所示装置进行有关实验:
7、(1)B是用来收集实验中产生的气体的装置,但未将导管画全,请补充完整。(2)实验中他们取6.4 g铜片和12 mL 18 molL1浓硫酸放在圆底烧瓶中加热,直到反应完毕,最后发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。请写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式:_。为什么有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解?你认为原因是:_。下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是:_(填写字母编号)。A铁粉 BBaCl2溶液 C银粉 DNa2CO3溶液(3)装置C中试管D内盛装的是品红溶液,当B中气体收集满后,有可能观察到的现象是_,待反应结束后,向C中烧杯内加入沸水,
8、D中观察到的现象是_。(4)实验装置C有可能造成环境污染,试用最简单的方法加以解决(实验用品自选)_ 。2浓H2SO4和木炭在加热时发生反应的化学方程式是2 H2SO4(浓)+ C CO2 + 2 H2O + 2 SO2请从下图中选用所需的仪器(可重复选用)组成一套进行该反应并检出反应产物的装置。现提供浓H2SO4、木炭和酸性KMnO4溶液,其他固、液试剂自选。(连接和固定仪器用的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均略去)将所选的仪器接连接顺序由上至下依次填入下表,并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用。选用的仪器(填字母)加入的试剂作用3某课外学习小组,为探究稀硝酸能与Cu反应生成无色的N
9、O气体,设计了如右图所示的装置。请回答下列问题: (1)请写出稀硝酸与Cu反应的离子方程式_。 (2)写出向U形管中注人稀硝酸并将左管充满的操作过程:_。 (3)将左管充满稀硝酸的原因是_。 (4)实验开始时,反应很慢,为加快反应速率,应采取什么措施? (5)实验中HNO3与Cu的反应能否自动停止?为什么? (6)在实验中,证明生成的无色气体是NO的操作是_。 (7)为防止气体从分液漏斗上口外逸,污染空气,教师建议同学们在漏斗上口处放一小团蘸有浓NaOH的棉花,将有毒气体吸收。其中一种气体与NaOH溶液反应生成亚硝酸盐和硝酸盐,请写出化学方程式_。四、计算题1 6.4 g Cu与过量硝酸(am
10、olL,30 mL)充分反应。硝酸的还原产物只有NO2、NO。反应后溶液中含H+为0.1 mol。 (1)此时溶液中所含NO3为_mol。 (2)求生成的气体中NO2和NO的物质的量各为多少?(用含有a的式子表示)2将32.64克铜与140mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的NO和NO2混合气体的体积为11.2L(标准状况)请回答以下问题:(1)NO的体积为 L,NO2的体积为 L。(2)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入Vml、amol/LNaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀,则原硝酸溶液的浓度为 mol/L.(3)使铜与硝酸反应产生的气体在NaOH溶液中完全转化为Na
11、NO3,至少需要30%的双氧水 克。【答案与解析】一、选择题1C【解析】浓硫酸在稀释过程中放出大量的热,不能在量筒中稀释,A错;浓硫酸和稀硫酸都有氧化性,只是起氧化性的粒子不同,在浓硫酸中是,而在稀硫酸中是H,B错。2C【解析】铜与稀硫酸不反应,但加入KNO3后,由于溶液中有H存在,故会发生如下反应:3Cu8H2NO3=3Cu22NO4H2O。加入Fe2(SO4)3也会使铜粉的质量减少,但无气体逸出。3C 【解析】注意排除CO32、Ag+等离子的干扰。4D【解析】Fe(NO3)2溶液中含有Fe2,NO3加入稀盐酸时,加入了氢离子,提供了酸性环境。氢离子和硝酸根构成了稀硝酸,具有氧化性,把Fe2
12、氧化为Fe3。5A 【解析】浓硫酸具有吸水性且溶于水时放出大量热,使浓盐酸挥发出大量的HCl。6B 【解析】NO2,NH3溶于水,大理石与硫酸反应生成CaSO4(微溶),覆盖在大理石的表面使反应停止。 7D 【解析】装置图分三部分,左边是气体发生装置,中间是除杂,右边是气体收集。A中NO2不能用氢氧化钠溶液除杂,它本身与其反应生成盐;B中不能用酸性高锰酸钾溶液除杂,自身可以被氧化;C中氨气不能用向上排空气法收集;D用碳酸钙粉末和稀硫酸可以制CO2。8C 【解析】A项不反应,B项因生成SO2有污染,D项从经济上不划算。9C 【解析】A项中生成BaSO4沉淀,但不是氧化还原反应;B项中有Cu(OH
13、)2沉淀,D项中有AgCl沉淀,这些也不是氧化还原反应;C项中Fe2+Fe3+是被HNO3氧化的,故选C项。10A 【解析】本题通过金属铜与H2SO4反应的定量判断,考查学生思维的严密性和整体性。在50 mL 18 molL1的浓H2SO4中含纯H2SO4的物质的量是0.90 mol。铜与浓H2SO4在加热时反应:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O。随着反应的进行,由于反应有水生成并逐渐积累,而使浓H2SO4逐渐变稀,到一定程度时H2SO4不再与Cu发生反应,可见被还原的H2SO4的物质的量应小于0.45mol。11C【解析】若想写出上述反应方程式并非易事。但经过分析,利用
14、参加反应的硝酸中未被还原的硝酸只存在于硝酸铜这一点,应用0.3mol CuS 0.3mol Cu2+ 0.3mol Cu(NO3)2 0.6mol NO3- 这一关系,得到答案。12B【解析】反应的硝酸作用分两方面:充当氧化剂和酸性。因为NO3减少2103mol,故充当氧化剂的硝酸为2103mol;76.8mg铜即1.2103mol,生成Cu(NO3)2 的物质的量为1.21032mol,故充当酸性的硝酸为2.4103mol,所以参加反应的硝酸共为4.4103mol,即H下降4.4103mol。13C【解析】溶液中含有H,则HNO3过量。在反应过程中,实际上发生了两个反应:Cu4HNO3(浓)
15、=Cu(NO3)22NO22H2O,3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O,反应消耗的HNO3包括起酸的作用和起氧化剂作用的两部分,前者反应后以Cu(NO3)2形式存在,后者被还原后生成NO2、NO气体。从两反应式看出:Cu2HNO3(酸)Cu(NO3)2,HNO3(氧化剂)NO2(或NO),起酸用的硝酸为0.2 mol,生成的气体为NO、NO2的混合气体,溶液中有a mol的HNO3,则被还原的HNO3为(0.4a0.2) mol,生成的气体的物质的量为(0.4a0.2)mol,反应后溶液中的NO3包括HNO3和Cu(NO3)2电离出的NO3,其物质的量为(a0.2)mol
16、。14D【解析】利用离子方程式:3Cu8H+2NO3(稀)=3Cu2+2NO4H2O求解,关键判断Cu、8H+、2NO3三方的相对量,并以相对量较少的为基准进行计算。二、填空题1N2+O22NO 4NH3+5O24NO+6H2O 3NO2+H2O=2HNO3+NO 3Cu+8HNO3 (稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O2(1)H2SO4 酸雨 (2)N2 NO2 Cu+4HNO (浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 属于【解析】(1)若B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体,则B是SO2,C是SO3,D是H2SO4;若大量排放SO2,则会形成酸雨。 (2)若C是红棕色气
17、体,则C为NO2,B为NO,A为N2,D为HNO3,浓HNO3可与Cu反应:4HNO3 (浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 此反应有化合价升降变化,属于氧化还原反应。三、实验题1(1)(作图时注意长进短出)(2)Cu2H2SO4(浓) CuSO4SO22H2O随着H2SO4的消耗,浓H2SO4的浓度不断变小,稀H2SO4与Cu不反应AD(3)红色褪去红色恢复(4)用浸有NaOH溶液的棉团塞在试管口【解析】Cu只与浓硫酸在加热时反应,而不与稀硫酸反应。收集SO2气体用向上排空气法,因此B装置应为长进短出,证明硫酸有剩余,应证明溶液中含H,而不应证明含SO42,因此BaCl2溶液和
18、Ag均不可。对C装置逸出的SO2,用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口是最简单的方法。2.选用的仪器(填字母)加入的试剂作用C浓H2SO4和木炭反应器(或发生气体)B无水CuSO4检出H2OA品红溶液检出SO2A酸性KMnO4溶液吸收余下的SO2A澄清石灰水检出CO2【解析】成套装置包括反应装置,检验装置和尾气处理装置。C中加入浓硫酸和木炭作为反应物的发生器,产物中必须先检验水,因为在检验其他物质时会在其它试剂中混入水,可选用装置B,放入无水硫酸铜,若变蓝则说明有水。接着检验SO2气体,用装置A,放入品红检验,若品红褪色,则说明有SO2气体产生,再用装置A,放入酸性KMnO4溶液以除去SO2,
19、最后再用装置A,放入澄清石灰水来检验CO2的存在,因SO2也可以使澄清石灰水变浑,故先要除去SO2。3(1)3Cu+2NO3+8H+=3Cu2+2NO+4H2O (2)打开活塞,将稀硝酸从U形管a端(右端)注入U形管中,至溶液充满左管,关闭活塞 (3)防止反应生成的NO被O2氧化为NO2 (4)用酒精灯在左管下加热 (5)能,随反应生成的气体增多,压强增大,液面下降,当液面脱离铜丝时,反应停止 (6)将分液漏斗的活塞打开,使无色气体进入分液漏斗中,若无色气体变为红棕色,证明无色气体为NO (7)2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O四、计算题1(1)0.3 (2)n (NO2)=
20、(0.045a0.55) mol,n (NO)=(0.250.015a) mol。 【解析】 设生成气体中NO2、NO的物质的量分别为x、y,则由题意得以下方程组:,解之得:x=(0.045a0.55) mol,y=(0.250.015a) mol。(其他合理解法也对)2(1)5.8 5.4 (2)(a V103+0.5) / 0.14 (3)57.8【解析】该题题干给出了铜与一定浓度的硝酸反应的情况,要求计算反应后各相关的量,综合性强,有一定的难度。因此抓住反应的实质,利用氧化还原反应中得失电子守恒来建立等式,是突破题中难点的关键。对问题(1)由于n(Cu) (32.64/64) mol =
21、0.51mol,n(NO,NO2) 0.5mol,又知Cu2eCu2+;HNO33eNO;HNO3eNO2.若设NO的物质的量为xmol,则NO2的物质的量为(0.5x)mol,根据得失电子守恒得0.5123x(0.5x)1,则x0.26,即n(NO)0.26mol, n(NO2) 0.24mol,所以V(NO) (0.2622.4)L5.8L,V(NO) (22.40.24)L5.4L。对问题(2),由题意知反应中部分硝酸参加氧化还原反应,其物质的量为0.5mol,部分硝酸未参加氧化还原反应,其物质的量根据最后溶液中的溶质只有NaNO3即可知Na+=N(原子守恒),则其物质的量为aV103mol;所以原硝酸溶液的浓度为c(HNO3)=( aV103+0.5)/0.14 mol/L.对问题(3),由于NO和NO2混合气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,即HNO3-NO,NO2-NO3-相当于氮元素的化合价未变,铜失去的电子被双氧水得到。即有0.512=m(H2O2)30%2/34,m(H2O2)=57.8g.