把19．2 g的Cu放入足量的稀硝酸中.微热至Cu完全反应.已知:3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 +2NO↑+ 4H2O求:(1)参加反应的硝酸的物质的量,(2)被还原的硝酸的质量, (3)生成的NO在标准状况下的体积. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

把19．2 g的Cu放入足量的稀硝酸中，微热至Cu完全反应。
已知：3Cu + 8HNO₃(稀) = 3Cu(NO₃)₂ +2NO↑+ 4H₂O求：
（1）参加反应的硝酸的物质的量；
（2）被还原的硝酸的质量；
（3）生成的NO在标准状况下的体积。

（1）0．8mol；（2）12．6g；（3）4．48L。

解析试题分析：（1）19．2g铜的物质的量是19．2g÷64g/mol＝0．3mol
所以依据化学方程式可知
参加反应的硝酸的物质的量为：
（2）铜在反应中失去电子0．3mol×2＝0．6mol，根据方程式可知，氮元素的化合价从＋5价降低到＋2价，得到3个电子实验根据电子的得失守恒可知，被还原的硝酸的物质的量是0．6mol÷3＝0．2mol，质量是0．2mol×63g/mol＝12．6g。
（3）被还原的硝酸的物质的量是0．2mol，则根据氮原子守恒可知，生成的NO的物质的量是0．2mol，则在标准状况下的体积是0．2mol×22．4L/mol＝4．48L
考点：本题考查铜与硝酸反应的有关计算

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（1）某化学兴趣小组的同学进行Cl₂、NH₃的制备及性质检验等实验的流程和部分装置如下：

请利用A、G装置设计一个简单的实验验证Cl₂、Fe³^＋、I₂的氧化性强弱为Cl₂>Fe³^＋>I₂(实验中不断地小心振荡G装置中的试管)。A中反应物是KMnO₄和浓盐酸，请写出A中发生反应的化学方程式：                                         ，请写出试剂M为           溶液，证明氧化性为Cl₂>Fe³^＋>I₂的实验现象是                                                    。
②已知3Cl₂＋2NH₃=6HCl＋N₂，当D的烧瓶中充满黄绿色气体后，关闭a、c打开b，D中的现象为黄绿色气体消失，产生白烟，反应一段时间后，关闭b打开c，观察到的现象为_________________________________________________________________。
（2）某废水中含有一定量的Na⁺、SO，可能含有CO，某研究小组欲测定其中SO的浓度，设计如下实验方案：

①从下列试剂中选择试剂X为_________（填序号）；
A．0.1 mol/L KMnO₄(H₂SO₄酸化)溶液        B．0.5 mol/L NaOH溶液
C．新制氯水                              D．KI溶液
②加入试剂X生成SO的离子方程式为_____________________________________；
③证明该废水中是否含有CO的实验方案为                                                 。

氨和肼（N₂H₄）是氮的两种常见化合物，在科学技术和生产中有重要的应用。
（1）N₂H₄中的N原子可达到8电子的稳定结构，画出N₂H₄的结构式_____________。
（2）实验室用两种固体制取NH₃的反应方程式为______________________________。
（3）NH₃与NaClO反应可得到肼（N₂H₄），该反应的化学方程式为           。
（4）肼——空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式              。
（5）肼是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示，已知断裂1mol化学键所需的能量（kJ）：N≡N为942，O=O为500，N-N为154，则断裂1molN-H键所需的能量是          kJ。

（14分）
研究小组用下图装置制取Cl₂，证明产生的气体中含有HCl。

（1）仪器A的名称为；A中反应的离子方程式为。
（2）甲同学将A中产生的气体通入下列溶液：

实验序号	试剂	现象
a	紫色石蕊溶液
b	AgNO₃溶液	出现白色沉淀

①实验a中的现象为        。
②不能证明产生的气体中含有HCl的实验是       （填字母序号）。
（3）已知将HCl气体通入饱和食盐水中有白色固体析出。乙同学将A中产生的气体通入饱和食盐水中，有白色固体析出，但该实验不能证明气体中含有HCl，结合化学用语解释其原因：      。
（4）已知：2S₂O₃^2-+ I₂="==" S₄O₆^2-+ 2I^-。丙同学将A中产生的气体通入蒸馏水中，得到溶液X，进行以下实验证明气体中含有HCl。
I．测定X中溶解的Cl₂。取25.00 mL溶液X，加入过量KI溶液，然后用0.04 mol?L^-1 Na₂S₂O₃溶液滴定生成的I₂，达滴定终点时消耗Na₂S₂O₃溶液V mL。
II．测定X中Cl元素总量。另取25.00 mL溶液X，选用适当的还原剂将溶解的Cl₂全部还原为Cl^-，再用0.10 mol?L^-1 AgNO₃溶液滴定所得溶液中的Cl^-。
X中的HClO不会影响I的测定结果，原因是       。
由I、II 中实验数据可证明A中产生的气体中含有HCl，则II中消耗0.10 mol?L^-1 AgNO₃溶液的体积应大于       mL（用含V的代数式表示）。

硝酸是极其重要的化工原料，工业上将产生的NO₂在密闭容器中用水多次反复循环吸收制备硝酸。
（1）工业上用水吸收NO₂生产HNO₃，生成的气体经多次氧化、吸收的循环操作充分转化为硝酸（假定上述过程无其他损失）。试写出上述反应的化学方程式：___________________________________________。
（2）为了证明NO也可以与氧气和水共同反应生成HNO₃，某学生设计了如图所示装置（有关夹持装置已略去）。

①检查装置气密性良好后，为观察到NO气体生成，打开K₁，关闭K₂，应从U形管的长管口注入稀硝酸至____________后，迅速关闭K₁，观察到U形管内的现象是_______________________________________________________________。
②装置Ⅲ中发生反应的化学方程式为__________________________________。
③蘸NaOH溶液的棉花团的作用是_______________________________________。
④打开K₂，至装置Ⅱ中长玻璃管中的气体呈无色后，打开K₃，反应一段时间后，长玻璃管中并未充满液体。设计简单方法检验长玻璃管中的气体是否含NO________________________________。

（本题共14分）
硫有多种含氧酸，亚硫酸（H₂SO₃）、硫酸（H₂SO₄）、焦硫酸（H₂SO₄·SO₃）、硫代硫酸（H₂S₂O₃）等等，其中硫酸最为重要，在工业上有广泛的应用。在实验室，浓硫酸是常用的干燥剂。
完成下列计算：
(1)焦硫酸（H₂SO₄·SO₃）溶于水，其中的SO₃都转化为硫酸。若将445g焦硫酸溶于水配成4.00L硫酸，该硫酸的物质的量浓度为________mol/。
(2)若以浓硫酸吸水后生成的H₂SO₄·H₂O计算，250g质量分数为98%的硫酸能吸收多少g水？
(3)硫铁矿是工业上制硫酸的主要原料。硫铁矿氧化焙烧的化学反应如下：
3FeS₂＋8O₂→Fe₃O₄＋6SO₂ 4FeS₂＋11 O₂→2Fe₂O₃＋8SO₂
若48mol FeS₂完全反应耗用氧气2934.4L（标准状况），计算反应产物中Fe₃O₄与Fe₂O₃物质的量之比。
(4)用硫化氢制取硫酸，既能充分利用资源又能保护环境，是一种很有发展前途的制备硫酸的方法。
硫化氢体积分数为0.84的混合气体（H₂S、H₂O、N₂）在空气中完全燃烧，若空气过量77%，计算产物气体中SO₂体积分数（水是气体）。（已知空气组成：N₂体积分数0.79、O₂体积分数0.21）

（16）某课外活动小组设计了以下实验方案验证Cu与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下：
（1）测定硝酸的物质的量反应结束后，从下图B装置中所得100mL溶液中取出25.00mL溶液，用0.1mol·L^-1的NaOH溶液滴定，用酚酞作指示剂，滴定前后的滴定管中液面的位置如右上图所示。在B容器中生成硝酸的物质的量为              mol。

（2）测定NO的体积
①从上图所示的装置中，你认为应选用     装置进行Cu与浓硝酸反应实验，选用的理由是      。
②选用上图所示仪器组合一套可用来完成实验并测定生成NO体积的装置，其合理的连接顺序是（填各导管口编号）             。
③在测定NO的体积时，若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低，此时应将量筒的位置     （“下降”或“升高”），以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。
（3）气体成分分析：若实验测得NO的体积为112.0mL（已折算到标准状况），则Cu与浓硝酸反应的过程中      （填“有”或“没有”）NO产生，作此判断的依据是                 。
（4）实验前，用托盘天平称取的铜片至少应为       g。

（16分）某研究性学习小组为研究铁粉与浓硫酸反应所生成气体的成份并测定各气体的含量，进行了如下实验：【实验推测】足量的铁粉与浓硫酸反应能生成SO₂和H₂两种气体。
（1）该小组作出此推测的理由是：                                                    。
【实验准备】a．供选择的药品：铁粉、浓硫酸、氧化铜粉末、0.2 mol/L的H₂C₂O₄标准溶液、0.1 mol/L的酸性KMnO₄标准溶液、酸碱指示剂。
b．实验装置设计及组装(加热及夹持装置均已略去)

【实验过程及数据处理】
（2）B中发生反应的离子方程式为：                                                  。
（3）实验前先通入一段时间的N₂，其目的是                                           。
（4）B、C、D中所盛试剂均足量，则证实生成的气体中同时存在SO₂和H₂的现象是
                                                                               。
（5）A中反应结束后，继续通N₂使A中生成的气体全部赶出，待B、D中反应完全后，先后三次取用B中反应后的溶液于锥形瓶中，每次取用25 mL，用H₂C₂O₄标准溶液进行测定。
①H₂C₂O₄标准溶液与酸性KMnO₄溶液反应的离子方程式如下，请将该方程式完成并配平。
( )H₂C₂O₄+( )MnO₄^-+( )H⁺＝( )Mn²⁺ +( ) H₂O+( ) (      )
②反应完全的现象是                                                       。
③重复测定两次，平均每次耗用H₂C₂O₄标准溶液15.63 mL，则铁与浓硫酸反应产生的SO₂气体
的物质的量为               ；经称量，实验前后装置D的质量减少0.8 g，则产生的气体中SO₂的体积分数为           。

安徽省从2013年12月1日零时起，车用汽油升级为“国Ⅳ”标准，对二氧化硫的排放有了大大的改善。已知SO₂可以用Fe( NO₃)₃溶液吸收， 0．1mol/L的Fe(NO₃)₃溶液的pH＝2。某学习小组据此展开如下相关探究：
【探究I】铜与浓硫酸的反应探究：
(l)取12．8g铜片于三颈烧瓶中，通N₂一段时间后再加入20 mL 18 mol?L^-1的浓硫酸，加热。装置A中有白雾（硫酸酸雾）生成，装置B中产生白色沉淀，充分反应后,烧瓶中仍有铜片剩余。

①该小组同学认为烧瓶中除有铜片剩余外还应有较多的硫酸剩余，其原因是： ___________________  。
②该小组同学欲通过测定产生气体的量来求余酸的物质的量，设计了多种实验方案。下列方案不可行的是______         。
A．将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管,结束反应后再次称重
B．将产生的气体缓缓通入足量硫酸酸化的高锰酸钾溶液后，再加入足量的BaCl₂溶液，测量所得沉淀的质量
C．用排饱和NaHSO₃溶液的方法测定其产生气体的体积(折算成标准状况）
【探究II】装置B中产生沉淀的原因探究：
（2）加入浓硫酸之前先通N₂一段时间，其目的是____                                 。
（3）经过讨论，该小组对装置B中产生沉淀的原因，提出下列猜想(不考虑各因素的叠加）：
猜想1: 装置A中的白雾进入B参与反应
猜想2：SO₂被Fe³⁺氧化为SO₄^2-
猜想3：                                  。
（4）甲同学认为只要在装置A、B间增加洗气瓶C，就可以排除装置A中白雾影响，则C中盛放的试剂是                      。
（5）乙同学取出少量装置B中清液，加入几滴酸性高锰酸钾，发现紫红色褪去，据此认为猜想2成立。你是否同意其结论？并说明理由：                                    。
【思考与交流】
（6）实验结束后，若使烧瓶中铜片继续溶解，下列方案(必要时可加热）可行的是         。
A．打开弹簧夹，通入O₂                  B．由分液漏斗加入H₂O₂溶液
C．由分液漏斗加入NaNO₃溶液           D．由分液漏斗加入Na₂SO₄溶液

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