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1、第3章自然界中的元素第2节氮的循环第3课时测试题3一、选择题1. 将一定量铁粉和铜粉的混合物加入由稀H2SO4和稀HNO组成的混合溶液中,充分反应后金属粉末有剩余,下列有关推断正确的是()A. 反应过程中不可能产生H2B. 剩余的金属粉末中一定有铜C. 往反应后的溶液中加入KSCN溶液会变血红色D. 往反应后的溶液中加入足量的稀H2SQ,则金属粉末的质量一定会减少2. 取一定质量的均匀固体混合物CuCuQ和CuQ将其分成两等份,取其中一份用足量的氢气还原,测得反应后固体质量减少6.40g,另一份加入1000mL稀硝酸,固体恰好完全溶解,且同时收集到标准状况下NQ气体4.48L,则所用硝酸的物质
2、的量浓度为()A. 3.2mol/LB.1.6mol/LC.0.9mol/LD.无法判断3. 将51.2gCu完全溶于适量浓硝酸中,收集到氮的氧化物(含NO20、NO)的混合物共0.9mol,这些气体恰好能被500mL2mol/LNaOH溶液完全吸收,生成含NaNO和NaNO的盐溶液,其中NaNO的物质的量为-()A. 0.2molB.0.4molC.0.8molD.0.9mol4. 向21.6gFe粉和Cu粉的混合物中加入1L1mol/LHNO3充分反应,放出NO气体且金属有剩余。则反应后溶液中c(NO3-)为(忽略溶液体积的变化)()A. 0.45mol/LB.0.6mol/LC.0.75
3、mol/LD.0.9mol/L5. 某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL,平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解6g。向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已1知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析或结果错误的是()A.H2SO4浓度为2.5molLB.OA段产生的是NO,AB段的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段产生氢气C.第二份溶液中最终溶质为FeSQD.原混合酸中NO3物质的量为0.1mol6.下列叙述正确的是()A. 浓硫酸、浓盐酸和浓硝酸长期暴露在空气中,质量都会减小、浓度都会降低B. 氯水和活性炭都可使红墨水褪色,其原理相同C. 浓硝酸
4、见光会分解,故有时在实验室看到的浓硝酸呈黄色D. 浓H2SQ有强氧化性,常温下能与Cu发生剧烈反应7.取xg铜镁合金完全溶于浓硝酸中,反应过程中硝酸被还原只产生8.960L的NQ气体和0.672LN2C4的气体(都已折算到标准状态),在反应后的溶液中加足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀质量为17.02g。则x等于()A. 9.20gB.8.64gC.9.00gD.9.44g&取铜、镁合金完全溶于浓硝酸中,反应过程中硝酸被还原只产生0.896LNQ气体和0.672LN2Q的气体(气体体积都已折算到标准状况),在反应后的溶液中加足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀质量为3.7g。则合金中铜与镁的物质的量
5、之比等于()A.1:1B.2:1C.3:2D.2:39. 常温下,在某200ml的稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中逐量地加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(设硝酸只被还原为NO气体)。下列有关分析错误的是()A. 原混合酸中NO的物质的量为0.2molB. 原混合酸中HbSQ物质的量浓度为2molL1C. OA段与BC段反应中电子转移的物质的量之比为2:1D. 取20ml原混合酸加水稀释至1L后溶液的pH=110. 用如图所示装置进行下列实验:将中溶液滴入中,预测的现象与实际不相符的是选项中物质中物质预测中的现象A浓盐酸二氧化锰立即产生黄绿色气体B浓硝酸用砂纸打磨过的铝条无明显现象C
6、浓氨水硫酸亚铁溶液产生白色沉淀,后迅速变为灰绿色,最终变为红褐色D亚硫酸氢钠溶液酸性高锰酸钾溶液溶液逐渐褪色11将一定质量的镁、铜合金加入到稀硝酸中,两者恰好完全反应,假设反应过程中还原产物全是NO,向所得溶液中加入物质的量浓度为3mol/LNaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g,则下列有关叙述中正确的是()A. 加入合金的质量可能为9.6gB. 沉淀完全时消耗NaOH溶液体积为150mLC. 参加反应的硝酸的物质的量为0.4molD. 溶解合金时产生NO气体体积0.224L(以标准状况)12.某化学兴趣小组进行了有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验,实验过程如图所
7、示。下列有关说法正确的是()稀硝酸过量铜片铜片剩余A. 实验中溶液呈蓝色,试管口有红棕色气体产生,说明稀硝酸被Cu还原为NO2B. 实验中滴加稀硫酸,铜片继续溶解,说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸强c.实验发生反应的化学方程式为:3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4=4CuSQ+2NOT+4出0D.由上述实验可得出结论:Cu在常温下既可以与稀硝酸反应,也可以与稀硫酸反应13下列现象或事实不能用同一原理解释的是()A. 浓硝酸和氯水用棕色试剂瓶保存B. 硫化钠和硫酸亚铁固体长期暴露在空气中变质C. 常温下铁和铂都不溶于浓硝酸D. H2O2溶液中加入少量MnO2或FeC3溶液都能增大反应速率14. 我
8、国清代本草纲目拾遗中记叙无机药物335种,其中“强水”条目下写道:“性最烈,能蚀五金其水甚强,五金八石皆能穿滴,惟玻璃可盛。”这里的强水”是指()A.氨水B.硝酸C.醋D.卤水二、非选择题15. 实验室中用Cu和稀HNO反应制取NQ其化学方程式为:;反应中被还原的元素是,氧化产物是,氧化剂与还原剂的物质的量之比是,硝酸所表现的性质是。16. 在浓硝酸中放入铜片:(1) 开始反应的化学方程式为,实验现象为;(2) 若铜有剩余,则反应将要结束时的反应方程式为;(3) 待反应停止后,再加入少量25%的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,其原因是;(4) 若将12.8g铜跟一定量的浓硝酸反应,铜消耗完时,
9、共产生5.6L(标准状况)气体。则所消耗的HNO3的物质的量为,其中显氧化性的硝酸的物质的量为。17. 在浓硝酸中放入铜片:(1)开始反应的化学方程式为,实验现象为;(2) 若铜有剩余,则反应将要结束时的反应方程式为;(3)待反应停止后,再加入少量25%的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,其原因是;(4)若将12.8g铜跟一定量的浓硝酸反应,铜消耗完时,共产生5.6L(标准状况)气体。则所消耗的HNO的物质的量为,其中显氧化性的硝酸的物质的量为。18. 盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”。现就硫酸、硝酸与金属铜反应的情况,回答下列问题:(1)工业上制备硫酸铜是利用废铜屑经灼烧后,在加热情
10、况下跟稀硫酸反应,有关的化学方程式是:、;不采用铜跟浓硫酸反应来制取硫酸铜的原因:从环境角度来讲:;从原料角度来讲:。(2)在一定体积的10molL的浓硫酸中加入过量铜片,加热使之反应,被还原的硫酸为0.9mol。则浓硫酸的实际体积(填“大于”、“等于”或“小于”)180mL;(3)若使剩余的铜片继续溶解,可在其中加入硝酸盐溶液(如KNG溶液),则该反应的离子方程式为;(4)碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置),下列有关说法正确的是。Z弹fL丫A. 洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡B. 从Z导管出来的气体中无二氧化碳C. 洗气瓶中产生
11、的沉淀是亚硫酸钡D. 在Z导管口有红棕色气体出现19. 雾霾和光化学烟雾等大气污染严重影响了人们的生活和健康,治理污染气体(NQ、NOSO等)保护环境,有利于实现可持续发展。(1)NO可用水吸收,相应的化学反应方程式为,在一定条件下,用氨气可以把NO、NO还原成无色无毒气体直接排放,则NO转化为无毒气体的方程式(2)实验室里,处理含氮氧化物的尾气一般用NaOH溶液来吸收,其反应式为:2NO2+2NaO1+NaNO+NaNO+HO,NO+NQ2NaO+2NaNQ+HO,现有标准状况下aLNO和bLNO的混合气恰好被100mLNaOH溶液完全吸收,贝Ua、b应满足的关系为,NaOH溶液的物质的量浓
12、度为molL1(用含a、b的代数式表示);(3)硫酸工业生产中,处理SO尾气先用氨水吸收,然后再与硫酸反应,释放出SO循环利用,生成的硫酸铵做氮肥。氨水吸收SO时有关反应的离子方程式为。(4)烟气中的SQ经过下列转化可以得到化工产品A;沁$0Ml产品A的化学式为,上述转化过程中可循环使用的物质20. 硫、氮、碳的氧化物都会引起环境问题,越来越引起人们的重视,如图1是氮元素的各种价态与物质类别的对应关系厢1u-_-(1)根据A对应的化合价和物质类别,A为(写分子式),从氦元素的化合价能否发生变化的角度判断,图1中既有氧化性又有还原性的化合物是;(2)浓、稀硝酸的性质相似又有差别,若要除去铁制品表
13、面的铜镀层应选择,反应的化学方程式为(3) 某同学设计了如图2所示的套管实验装置(部分装置未画出)来制备SQ2,并利用实验现象来检验其还原性,制备SQ2时选用的试剂为Cu和浓HSQ,回答下列问题. 写出制取SQ的化学方程式; 该同学利用实验现象来检验SQ的还原性,则选用的试剂为;A双氧水(HQ)B品红溶液C酸性高猛酸钾溶液(4) 工业上把海水先进行氧化,再吸收溴,达到富集溴的目的吸收工艺常用的方法是用热空气吹出Br2,用SQ吸收Br2,取吸收后的溶液,向其中加入氯化钠溶液有白色沉淀析出,写出SQ吸收Br2反应的化学方程式。检测题参考答案1. 【答案】B【解析】A、如果硫酸过量,铁和硫酸反应产生
14、氢气,故错误;B、铁比铜活泼,铁先发生反应,金属剩余可能是铁和铜的混合物,也可能只有铜,故正确;C因为有金属剩余,因此溶液的铁元素以Fe2+形式存在,滴加KSCN溶液,溶液不变红,故错误;D如果剩余金属全部是铜,铜不与稀硫酸反应,金属粉末的质量不减少,故错误。2. 【答案】B【解析】将C-0拆分为CuCuQ原混合物看做Cu、CuO的混合物,其中一份用足量的氢气还原,反应后固体质量减少6.40g为拆分后Cu、CuO的混合物中0元素的质量,0原子的物质的量为6.4g16g/mol=0.4mol,根据Cu元素守恒可知n(CuO)=n(O)=0.4mol;另一份中加入1000mL稀硝酸,固体恰好完全溶
15、解,溶液中溶质为Cu(NO>)2,且同时收集到标准状况下NO气体4.48L,NO的物质的量为4.48L-22.4L/mol=0.2mol,根据电子转移守恒可知拆分后Cu、CuO的混合物中2n(Cu)=3n(NO)=3X0.2mol,n(Cu)=0.3mol,由铜元素守恒可知nCu(NO3)2】=n(CuO)+n(Cu)=0.4mol+0.3mol=0.7mol,根据氮元素守恒可知n(HNO)=n(NO)+2nCu(NO3)2=0.2mol+2x0.7mol=1.6mol,硝酸的浓度为1.6mol-1L=1.6mol/L。故选Bo3. 【答案】A【解析】用终态分析法容易看出只有两种元素的价
16、态有变化,其一是CuCu(NQ)2,Cu元素化合价由0价升高为+2价,每个Cu原子失2个电子;另一个是HNGHNaNO,N元素由+5价降低为+3价,每个N原子得2个电子,51.2gCu共失电子为&惣皿二:x2=1.6mol,HNO到NaNO共得到电子1.6mol,故产物中NaNO的物质的量为1.6mol/2=0.8mol,由Na守恒可知n(NaOH)=n(NaNO)+n(NaNQ),所以n(NaNO)=n(Noah)-n(NaNO2)=0.5Lx2mol/L-0.8mol=0.2mol。故选Ao4【答案】C【解析】由于反应后有金属剩余,即反应后所得溶液中不可能含有Fe3+,生成物中金属
17、离子均为+2价。设金属为M,生成的硝酸盐为M(NO)2,根据氧化还原反应中元素化合价变化和升降法配平得3M+8HNO(稀)一3M(NO)2+2NOT+4H2O,NO-在反应中有1/4被还原生成NO气体,其余的3/4均在溶液中,即反应后溶液中c(NO-)=1mol/Lx3/4=0.75mol/L,答案选Co根据金属有剩余判断反应后金属表现为+2价是解题关键,注意利用好根据方程式进行的计算以及硝酸在反应中的作用,即起氧化剂和酸性。5.【答案】D【解析】由图象可知,OA段发生反应为:Fe+NQ-+4H+=Fe3+NOf+2H2O,AB段发生反应为:Fe+2FeT=3Fe2+,BC段发生反应为:Fe+
18、2H+=Fe2+H2f。A、反应消耗22.4g铁,也就是1456=o.25mol,所有的铁都在硫酸亚铁中,根据硫酸根守恒,所以每份含硫酸0.4mol,所以0.25硫酸的浓度是0.1=2.5mol/L,故A正确;B、由图象可知,由于铁过量,OA段发生反应为:Fe+NQ-+4H+=Fe3+NOf+2H2O,AB段发生反应为:Fe+ZFgJsFeT,BC段发生反应为:+2+_Fe+2H=Fe+H2f,故B正确;C硝酸全部被还原,没有显酸性的硝酸,因为溶液中有硫酸根,并且铁单质全部转化为亚铁离子,所以溶液中最终溶质为FeSQ,故C正确;D.OA段发生反应为:Fe+NO3-+4H=Fe+NOf+2H2O
19、,硝酸全部起氧化剂作用,所以n(NQ-)=n(Fe)11.2g=56g/mol=0.2mol,因为溶液分为两部分,所以原来溶液中n(NO3-)=0.2molx2=0.4mol故D错误;故选D。6.【答案】C【解析】A.浓硫酸长期暴露在空气中因吸收空气中的水蒸气,质量增大,浓度减小,故A错误;B.氯水有强氧化性,使红墨水褪色和活性炭有吸附性可使红墨水褪色,原理不相同,故B错误;C.浓硝酸见光会分解,生成的二氧化氮溶解在其中使得浓硝酸呈黄色,故C正确;D. 浓H2SQ有强氧化性,加热条件下能与Cu发生剧烈反应,故D错误;故选Co7.【答案】A【解析】8.960L的NO气体的物质的量8.96L=0.
20、4mol,0.672LN2Q的气体的物质22.4L/molCI的量是.=0.03mol;所以xg铜镁合金完全溶于浓硝酸中失电子的物质的量是22.4L/mol0.4mol+0.03molx2=0.46mol;根据电荷守恒,生成沉淀时结合氢氧根离子的物质的量是0.46mol,氢氧根离子的质量是0.46molx17g/mol=7.82g;生成沉淀质量为17.02g。则铜镁合金的质量是17.02g7.82g=9.20g,故A正确。&【答案】D【解析】标况下0.896L的NO气体的物质的量为:0.896L-22.4L/mol=0.04mol,0.672LN2C4气体的物质的量为:0.672L十2
21、2.4L/mol=0.03mol,所以金属提供的电子的物质的量为:0.04molx(5-4)+0.03molx2X(5-4)=0.1mol,最后生成沉淀为氢氧化镁、氢氧化铜,设合金中铜、镁的物质的量分别为x、y,则氢氧化铜、氢氧化镁的物质的量分别为x、y,根据生成沉淀的质量可得:98x+58y=3.7g,根据电子守恒可得:2x+2y=0.1mol,联立解得:x=0.02、y=0.03mol,所以合金中铜与镁的物质的量之比为:0.02mol:0.03mol=2:3,答案选C。9【答案】C【解析】硝酸是氧化性酸,因此首先与铁反应,即0A段表示铁与硝酸反应生成硝酸铁、NO和水,离子方程式为Fe+4H
22、+NO=Fe+2H.O+NOT,当NO完全被还原后继续加入铁粉,铁离子开始氧化铁粉,即AB段的离子方程式为Fe+2F=3F,最后加入铁粉,氢离子与2+铁发生置换反应生成氢气,即BC段反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe+H4。A.A点时溶液中的NO被全部还原为NQ此时消耗铁的质量11.2g,物质的量=11.2g十56g/mol=0.2mol,根据方程式可知消耗NO_的物质的量是0.2mol,所以原混合酸中NO_的物质的量为0.2mol,A项正确;B.最终消耗铁的质量是22.4g,物质的量=22.4g十56g/mol=0.4mol,因此最终生成硫酸亚铁的物质的量是0.4mol。根据原子守恒可知,
23、硫酸的物质的量是0.4mol,则硫酸的浓度=0.4mol-0.2L=2.0mol/L,B项正确;C.OA段消耗0.2mol铁,转移0.2molX3=0.6mol电子,BC阶段消耗铁的质量是22.4g16.8g=5.6g,物质的量是0.1mol,则转移O.lmolX2=0.2mol电子,所以OA段与BC段反应中电子转移的物质的量之比为3:1,C项错误;D.原混合酸硝酸和硫酸的物质的量分别是0.2mol和0.4mol,其中氢离子的物质的量是0.2mol+0.4molX2=1.0mol,则氢离子的浓度=1.0mol/L0.2L=5mol/L,所以取20mL原混合酸加水稀释至1L后溶液中氢离子的浓度=
24、20-1000X5mol/L=0.1mol/L,则溶液的pH=1,D项正确,答案选Co本题考查硝酸及铁的化学性质,图像的分析与判断等知识。硝酸是氧化性酸,因此首先与铁反应,即OA段表示铁与硝酸反应生成硝酸铁、NO和水,离子方程式为Fe+4H+NO=Fe3+2H.O+NOT,当NO完全被还原后继续加入铁粉,铁离子开始氧化铁粉,即AB段的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+,最后加入铁粉,氢离子与铁发生置换反应生成氢气,即BC段反应的离子方程式为Fe+2H=Fe“+"T,据此可以判断。10. 【答案】A【解析】A、浓盐酸与二氧化锰反应需要加热,故A错误;B、浓硝酸能够使铝钝化,故B正
25、确;C浓氨水与硫酸亚铁溶液反应产生氢氧化亚铁白色沉淀,随后迅速变为灰绿色,最终变为红褐色氢氧化铁,故C正确;D、亚硫酸氢钠溶液能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,溶液逐渐褪色,故D正确;故选A。11. 【答案】C【解析】将镁和铜组成的混合物加入到稀HNQ中,金属完全溶解(假设反应中还原产物只有NO),发生反应:3Mg+8HNO3(稀)=3Mg(NO3)2+2NOf+4出0、3CU+8HNQ(稀)=3Cu(NO3)2+2NOf+4H2O,向反应后的溶液中加入过量的3mol/LNaOH溶液至沉淀完全,发生反应:Mg(NO3)2+2NaOH=Mg(OH)2J+2NaNQ、Cu(NO3)2+2NaOH=Cu(
26、OH)4+2NaNO3,沉淀为氢氧化镁和氢氧化铜,生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g,则氢氧化镁和氢氧化铜含有氢氧根的质量为5.1g,氢氧根的物质的量为:5.1gn(OH-)=17g/mol=0.3mol,根据反应方程式可知,镁和铜的总的物质的量为:n=2xn(OH=0.15mol。A.根据反应方程式Mg(NO3)2+2NaOH=Mg(OH)2J+2NaNQ、Cu(NQ)2+2NaOH=Cu(OH)4+2NaNQ可知,镁和铜的总的物质的量为铜离子物质的量的一0.3mol半,即:2=0.15mol,假定全为镁,金属质量为0.15molx24g/mol=3.6,若全为铜,金属质量为:0.15
27、molx64g/mol=9.6g,所以参加反应的金属的总质量(m)范围为:3.6gvmv9.6g,则金属质量不可能为9.6g,故A错误;B.反应消耗氢氧化钠的物质的量为:0.3moln(NaOH)=n(OH-)=0.3mol,则加入的氢氧化钠溶液的体积为:v=3md/L=0.1L=100mL,故B88错误;C.根据方程式可知参加反应的n反应(HNO3)=3n(金属)=3x0.15mol=0.4mo,故C正确;D.金属的物质的量为0.15mol,完全反应失去0.15molx2=0.3m电子,根据电子转移守恒,0.3mol生成一氧化氮的物质的量为:n(NO)=5-2=0.1mol,标准状况下0.1
28、molNO的体积为2.24L,故D正确;故选Co本题主要考查混合物有关计算,涉及镁铜与硝酸反应、生成的盐与氢氧化钠反应,侧重于学生的得失电子守恒、质量守恒等综合运用和解决复杂问题的能力的考查,是一道考查能力的好题。12. 【答案】C【解析】A.中发生3CU+8HNO33Cu(NO3)2+2NOf+4出0,生成硝酸铜溶液为蓝色,试管口NO被氧化生成红棕色的二氧化氮,但硝酸被还原生成NO,故A错误;B.中加稀硫酸,Cu与稀硫酸不反应,但硝酸铜在酸性条件下具有硝酸的强氧化性,继续与Cu反应,而硝酸的氧化性强,故B错误;C.实验发生反应的化学方程式为:3Cu+Cu(NQ)2+4H2SC44CuSQ+2
29、NOf+4H2O,故C正确;D.由上述实验可得出结论:Cu在常温下可以和稀硝酸反应,故D错误;故选Co本题考查化学实验方案的评价,为高频考点。由实验可知,中发生3CU+8HNQ3Cu(NO3)2+2NOf+4H2O,中观察到Cu剩余,则硝酸完全反应,中加稀硫酸,Cu与稀硫酸不反应,但硝酸铜在酸性条件下具有硝酸的强氧化性,继续与Cu反应。把握发生的反应及现象、结论的关系为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意硝酸盐在酸性条件下的性质。13. 【答案】C【解析】A.浓硝酸见光易分解,须存放在棕色瓶中;氯水见光会分解,应盛放在棕色瓶中,能用同一原理解释,故A不选;B.硫化钠具有还原性,易被空气中
30、的氧气氧化而变质;亚硫酸钠具有还原性,易被空气中的氧气氧化而变质,能用同一原理解释,故B不选;C.常温下铁遇浓硝酸,发生钝化;铂的活泼性较弱,与浓硝酸不反应,不能用同一原理解释,故C可选;D.MnO2或FeC3溶液能够催化双氧水的分解,原理相同,故D不选;故选Co14. 【答案】B【解析】试题分析:A、氨水与金属不反应,A项错误;B、硝酸酸性强氧化性强能与金属反应,B项正确;C、醋酸性弱,金属活泼性弱的不能反应,C项错误;D、学名为盐卤,是由海水或盐湖水制盐后,残留于盐池内的母液,主要成分有氯化镁、硫酸钙、氯化钙及氯化钠等,味苦,有毒,不易与金属反应,D项错误;答案选Bo15. 【答案】3CU
31、+8HN33Cu(NQ)2+2NOT+4H2ONCu(NO3)22:3强氧化性酸性【解析】铜和稀硝酸反应的化学方程式为3CU+8HNO3Cu(NQ)2+2NOT+4H2O,此反应中N元素的化合价从+5价降为+2价,则N被还原,铜元素的化合价从0价升高为+2价,发生氧化反应,氧化产物为3Cu(NQ)2,Cu为还原剂,HNO为氧化剂,3molCu失去电子与2molN得到电子相同,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:3,此反应中体现了硝酸的强氧化性和酸性。氧化还原反应的本质是电子转移,判断时可借助于化合价的升降来分析,所含元素化合价降低的物质发生还原反应,得电子,对应的产物为还原产物,所含元素升高的
32、物质失电子,发生氧化反应,对应的产物为氧化产物,在3Cu+8HNA3Cu(NQ)2+2NCX+4W0中,Cu元素的化合价由0升高为+2价,N元素的化合价由+5价降低为+2价,该反应转移6e-,以此来解答。16. 【答案】(1)Cu+4HNO3(浓)=Cu(N0)2+2NO2T+2H2O铜片逐渐变小,表面有气泡生成,溶液颜色变成蓝绿色,并有红棕色气体产生。(2)3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NC3)2+2N0f+4出0(3)溶液中有硝酸根离子,加入稀硫酸后增加了溶液中氢离子的浓度,发生反应:3Cu+8H+2NO3=3Cij+2N0T+4出0(4)0.65mol0.25mol【解析】(1)浓硝酸
33、中放入铜片,铜和浓硝酸反应生成N02,N02是红棕色气体,反应的化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO)2+2NO2T+2H2O,答案为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NQ)2+2NO2f+2H2O铜片逐渐变小,表面有气泡生成,溶液颜色变成蓝绿色,并有红棕色气体产生(2)铜有剩余,则反应将要结束时是铜和稀硝酸反应生成NO、硝酸铜和水,反应方程式为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NQ)2+2N0T+4出O,答案为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NQ)2+2NOT+4H2O;(3)硝酸根离子和氢离子共存时具有硝酸的氧化性,反应后的溶液中有硝酸铜,加入氢离子,相当于又引入了硝酸,答案
34、为:溶液中有硝酸根离子,加入稀硫酸后增加了溶液中氢离子的浓度,发生反应:3Cu+8H+2NO3=3Cij+2N0f+4出0;(4)12.8g铜的物质的量为0.2mol,生成的气体的物质的量为5.6L/22.4L/mol=0.25mol,根据氮原子守恒2+n(HNO3)=2n(Cu)+n(气体)=2x0.2mol+0.25mol=0.65mol,其中显氧化性的硝酸的物质的量和生成的气体的物质的量相等,即0.25mol,答案为:0.65mol0.25mol.17. 【答案】(1)Cu+4HNQ浓)=Cu(NO)2+2N0f+2fO铜片逐渐变小,表面有气泡生成,溶液颜色变成蓝绿色,并有红棕色气体产生
35、。(2) 3Cu+8HN0稀)=3Cu(NO)2+2N0T+4fO(3) 溶液中有硝酸根离子,加入稀硫酸后增加了溶液中氢离子的浓度,发生反应:3Cu8H+2NO-=3Cij+2N0T+4H2O(4)0.65mol0.25mol【解析】(1)铜和浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮和水,方程式为Cu+4HN0浓)=Cu(NQ)2+2N0f+2HQ反应的现象为:铜片逐渐变小,表面有气泡生成,溶液颜色变成蓝绿色,并有红棕色气体产生。(2) 若铜有剩余,则硝酸已经变成稀硝酸,铜与稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮和水,方程式为:3Cu+8HNO稀)=3Cu(NO”+2NOT+4H2Q(3)溶液中有硝酸根离子,加
36、入稀硫酸后增加了溶液中氢离子的浓度,发生反应:3Cu+8H+2NQ=3CT+2NOT+4"0。(4)12.8克铜的物质的量为12.8/64=0.2摩尔,则硝酸铜中的硝酸根离子为0.4摩尔,气体的物质的量为5.6/22.4=0.25摩尔,则硝酸的物质的量为0.4+0.25=0.65mol,其中表现氧化性的硝酸生成气体,即为0.25mol。18. 【答案】(1)2Cu+O2CuOCuO+HSQ=CuSO+HO;生成的二氧化硫污染环境原子利用率较低(或生成等量的硫酸铜需硫酸较多)(2)大于;(3)3Cu+2NO-+8H+=3Cij+2NOT+4H2O(4)D【解析】(1)工业上制备硫酸铜是
37、利用废铜屑经灼烧后,在加热情况下跟稀硫酸反应,有关的化学方程式是Cu+O=2CuOCuO+bSQ=CuSO+HO。不采用铜跟浓硫酸反应来制取硫酸铜,是由于铜与浓硫酸发生反应产生二氧化硫是大气污染物,会导致环境污染;而且产生相同物质的量的硫酸铜要多消耗原料,这样就会使生产成本增加,该反应的方程式是:CU+2HSO4(浓)CuSO+SOf+2HQ(2)在一定体积的10molL的浓硫酸中加入过量铜片,加热使之反应,方程式是CU+2HSQ(浓)CuSO+SOf+2H20。根据反应方程式可知:每有2mol硫酸发生反应,被还原的硫酸的物质的量是1mol,若被还原的硫酸的物质的量为0.9mol。则反应的硫酸
38、的物质的量是2X0.9mol=1.8mol,V(fSQ)=1.8mol-10molL0.18L=180mL,由于只有浓硫酸发生反应,随着反应的进行,硫酸变稀后反应就不再进行,故浓硫酸的实际体积大于180mL。(3)在酸性条件下,NO-表现硝酸的性质,具有强的氧化性,可以将铜等氧化。若使剩余的铜片继续溶解,可在其中加入硝酸盐溶液(如KNO溶液),则该反应的离子方程式为3Cu+_I2_L2NQ+8H=3Cu+2NOT+4H2OA(4) 碳跟浓硫酸共热会发生反应:C+2H2SC4(浓)COf+2SOf+2fO,产生的气体X含有CO、SQ;铜跟浓硝酸反应方程式是:Cu+4HNO浓)=Cu(NO)2+2NOf+2HO,产生的气体Y是NO,若将X、Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中,NO与水反应产生HNO和NOHNO具有强的氧化性,会把SO氧化产生HSQ,HbSQ与BaCb溶液发生反应产生BaSQ白色沉淀,NO气体逸出,遇空气变为红棕色的NO气体,在酸性溶液中不可能产生BaCO沉淀,因此有关说法正确的是在Z导管口有红棕色气体出现,选项D符合题意,答案选D。19.【答案】(1)3NO+HO=2HN3NQ6NO+4NI45N2+6H2O;(2)a>b;ab,2.24(3)2NHH2O+S(2=2NH+SG2-+H2OHO+SON2HSO;(4)CaSO;氢氧
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