题目内容

工业上可用铜屑和浓硝酸为原料制取硝酸铜。在实际生产中,先把铜屑在空气中灼烧,再跟用等体积水稀释的浓硝酸反应来制取硝酸铜。请回答下列问题:
(1)不宜于用铜屑直接与硝酸反应来制取硝酸铜的原因是              
(2)浓硝酸用等体积水稀释的目的是                                 
(3)要得到硝酸铜晶体,应选用                                     
(4)反应中硝酸表现出                                        性。
(1)铜与硝酸直接反应会有氮的氧化物生成,既产生污染,又降低硝酸的利用率;铜屑在空气中灼烧生成CuO,CuO与HNO3反应没有氮的氧化物生成,既避免了污染,又提高了硝酸的利用率
(2)浓硝酸易挥发、不稳定,对设备腐蚀严重
(3)结晶法(或重结晶法)
(4)酸
(1)铜与硝酸直接反应会有氮的氧化物生成,既产生污染,又降低硝酸的利用率;铜屑在空气中灼烧生成CuO,CuO与HNO3反应没有氮的氧化物生成,既避免了污染,又提高了硝酸的利用率。(2)浓硝酸易挥发、不稳定,对设备腐蚀严重,稀硝酸挥发性小,且稀硝酸和氧化铜反应同样生成硝酸铜。(3)由于得到的是硝酸铜溶液,因此要得到晶体需浓缩结晶。(4)硝酸与氧化铜发生反应生成了硝酸铜和水,没有化合价变化,因此体现了硝酸的酸性。
练习册系列答案
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固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下4种猜想:
甲:Mg(NO3)2、NO2、O2  乙:MgO、NO2、O2 丙:Mg3N2、O2    丁:MgO、NO2、N2
(1)实验前,小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由是_____________。
查阅资料得知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
针对甲、乙、丙猜想,设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):

(2)实验过程
①取器连接后,放人固体试剂之前,关闭k,微热硬质玻璃管(A),观察到E 中有气泡连续放出,表明________
②称取Mg(NO3)2固体3 .79 g置于A中,加热前通人N2以驱尽装置内的空气,其目的是________;关闭K,用酒精灯加热时,正确操作是先________然后固定在管中固体部位下加热。
③观察到A 中有红棕色气体出现,C、D 中未见明显变化。
④待样品完全分解,A 装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为1 . 0g
⑤取少量剩余固体于试管中,加人适量水,未见明显现象。
(3)实验结果分析讨论
① 根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想_______是正确的。
② 根据D 中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有O2,因为若有O2,D中将发生氧化还原反应:_____________________(填写化学方程式),溶液颜色会退去;小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检侧到的原因是_____________________。
③ 小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装里进一步研究。
(1)某兴趣小组在实验室探究工业合成硝酸的化学原理。
①氨的催化氧化:图a是探究氨的催化氧化的简易装置,实验中观察到锥形瓶中铂丝保持红热,有红棕色气体生成或白烟产生。白烟的成分是          (填化学式)。
  
图a                                       图b
②NO2的吸收:如图b所示,将一瓶NO2倒置于水槽中,在水下移开玻璃片,可观察到的现象是                  
(2)三价铁盐溶液因Fe3+水解而显棕黄色,请以Fe(NO3)3溶液为例,设计实验探究影响盐类水解程度的因素。
①写出Fe(NO3)3水解的离子方程式                                      
②参照示例完成下表实验方案的设计。
限选材料:0.05mol?L-1Fe(NO3)3、0.5mol?L-1Fe(NO3)3、1.0mol?L-1HNO3、1.0mol?L-1NaOH、NaHCO3固体、蒸馏水、冰水混合物;pH计及其他常见仪器。
可能影响因素
实验操作
预期现象和结论
溶液的酸碱性
取少量0.5mol?L-1Fe(NO3)3于试管中,加入几滴1mol?L-1HNO3
棕黄色溶液颜色变浅,说明溶液酸性增强能抑制Fe(NO3)3的水解。
盐的浓度
                          
                          
                          
                          
         
                          
                          
                          
                          
 
某校化学实验小组为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮,用如图所示装置进行实验(加热装置和夹持装置均已略去,装置气密性良好,F是用于鼓入空气的双连打气球)。

实验操作及现象:
实验操作
现象
Ⅰ.将B装置下移,使碳酸钙与稀硝酸接触
产生气体
Ⅱ.当C装置中产生白色沉淀时,立刻将B装置上提
 
Ⅲ.将A装置中铜丝放入稀硝酸中,给A装置微微加热
A装置中产生无色气体
E装置中开始时出现浅红棕色气体
Ⅳ.用F装置向E装置中鼓入空气
E装置内气体颜色逐渐加深
Ⅴ.一段时间后
C装置中白色沉淀溶解
 
试回答下列问题:
(1)操作Ⅰ中产生气体的化学式为                 ;操作Ⅰ的目的是                ;D装置的作用是                                                
(2)C装置中白色沉淀的化学式是                                  ,操作Ⅱ中当C装置中产生白色沉淀时立刻将B装置上提的原因是                                
(3)操作Ⅲ中A装置中产生无色气体的化学方程式是                                
(4)E装置内气体颜色逐渐加深的原因是                                
(5)操作Ⅴ现象产生的原因是(用化学方程式说明)                                
某小组对Cu与浓HNO3的反应进行研究。记录如下:

I.Cu与浓HN03反应的化学方程式是                                     
II.探究实验1中溶液A呈绿色而不是蓝色的原因。
(1)甲认为溶液呈绿色是由Cu2+离子浓度较大引起的。乙根据实验记录,认为此观点不正确,乙的依据是                                         
(2)乙认为溶液呈绿色是由溶解的NO2引起的。进行实验2:先将NO2通入B中,再鼓入N2。结果证实假设成立。则以上两步操作对应的现象分别是                               
(3)为深入研究,丙查阅资料,有如下信息:
i.溶有NO2的、浓HNO3呈黄色;水或稀HNO3中通少量NO2溶液呈无色。
ii.NO2溶于水,会发生反应2NO2+H2O =HNO3+HNO2HNO2是弱酸,只能稳定存在于冷、稀的溶液中,否则易分解。
iii.NO2能与Cu2+反应:Cu2+(蓝色)+4 NO2-Cu(NO242-(绿色)
据此,丙进一步假设:
①可能是A中剩余的浓HNO3溶解了NO2得到的黄色溶液与Cu(NO32的蓝色溶液混合而形成的绿色;
②可能是A中生成了Cu(NO22—4使溶液呈绿色。
丙进行如下实验:

①亚硝酸分解的化学方程式是                                          
②请用平衡原理解释加入稀H2SO4后绿色溶液变蓝的原因:                           
(4)根据实验得出结论:实验l中溶液A呈绿色的主要原因是                ,请依据实验现象阐述理由:                                           
甲、乙两同学用下图所示装置进行实验,探究硝酸与铁反应的产物。

文献记载:Ⅰ.在浓硝酸与活泼金属反应过程中,随着硝酸浓度的降低,其生成的产物有+4、+2、-3价等氮的化合物。
Ⅱ.FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色) ΔH<0。
Ⅲ.NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收。
甲的实验操作和现象记录如下:
实验操作
实验现象
打开弹簧夹,通入一段时间CO2,关闭弹簧夹。
 
打开分液漏斗活塞,将浓硝酸缓慢滴入烧瓶中,关闭活塞。
无明显现象。
加热烧瓶,反应开始后停止加热。
①A中有红棕色气体产生,一段时间后,气体颜色逐渐变浅;B中溶液变棕色;C中溶液紫色变浅。
②反应停止后,A中无固体剩余。
 
请回答下列问题:
(1)滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是             。 
(2)检验是否生成-3价氮的化合物,应进行的实验操作是  。 
(3)甲取少量B中溶液,加热,实验现象是             。请用化学平衡原理解释原因:             。甲依据该现象得出的结论是A中有NO生成。 
(4)乙认为甲得出A中有NO生成的证据不足。为获取充足的证据,乙仍采用该装置和操作进行对照实验,乙作出的改变是               ,证明有NO生成的实验现象是                 。 
(5)证明A溶液中含有Fe3+,选择的药品是(填序号)   。 
A.铁粉             B.溴水      C.铁氰化钾溶液        D.硫氰化钾溶液

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