题目内容

11．某化工厂制取硝酸铜有以下两种途径：
A．铜与稀硝酸反应，反应了化学方程式：3Cu+8HNO3（稀）═3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O
生成了一氧化氮在空气中很容易被氧化成二氧化氮．
B．铜与浓硝酸反应，该反应了化学方程式为：Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3）2+2x↑+2H2O
（1）试确定X化学式为NO2，硝酸铜中氮元素化合价为+5价
（2）对比A、B两个反应可得到的结论是反应物浓度不同，生成物可能不同．
（3）一氧化氮，二氧化氮是大气污染物，在生产中要尽可能减少排放，判断：若要制得等质量的硝酸铜，以上的哪种途径较好？说明理由．（两条）
（4）根据所学知识，设计制取硝酸铜更合理的途径为先将铜在空气中加热转化为氧化铜，然后用氧化铜与硝酸反应制得硝酸铜，有关反应化学方程式为：2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，CuO+2HNO3=Cu（NO3）2+H2O．

分析 根据质量守恒定律：原子的种类和数量不发生变化就可确定物质的化学，根据在化合物中各元素的化合价的代数和为零的原则，可求出某元素的化合价；由于一氧化氮和二氧化氮都是有毒气体，因此直接用金属铜和硝酸反应来制取硝酸铜不是理想的选择．

解答 解：（1）根据质量守恒定律，反应前后原子种类和个数都不变，由方程式知反应物中含有的原子种类及原子个数为Cu，1；H，4；N，4；O，12；已知生成物中含有的原子种类及原子个数为Cu，1；H，4；N，2；O，8；比较分析可知X中含有N和O元素，其原子个数分别为2和4，故X的化学式为NO2．；根据在化合物中元素的化合价的代数和为0，可设氮元素的化合价为x，则+2+（x-2×3）×2=0，则x=+5，故答案为：NO2，+5价
（2）由于稀硝酸得到是一氧化氮，而浓硝酸生成的是二氧化氮，故答案为：反应物浓度不同，生成物可能不同；
（3）由于8HNO3（稀）～3Cu（NO3）2～2NO，而4HNO3（浓）～Cu（NO3）2～2NO2，比较不难看出若要得到质量的硝酸铜消耗的稀硝酸少，而且生成的气体少，因此A较好，故答案为：A途径好，制取等量的硝酸铜A方案节省原料，产生污染物少；
（4）铜和空气中的氧气在加热条件下会生成氧化铜，而氧化铜和硝酸反应生成硝酸铜和水，故答案为：2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；CuO+2HNO3=Cu（NO3）2+H2O．

点评 本题难度不是很大，主要考查了金属的某些化学性质及有关的计算，从而培养学生分析问题、解决问题的能力．

练习册系列答案
相关题目
1．t℃时，向100g水中加入NaNO3固体，充分搅拌后过滤，称量所得溶液的质量如下表所示，其中属于饱和溶液的是（　　）
加入次数①②③④
加入NaNO3质量/g10203040
所得溶液质量/g110120130130
A．①④B．①②C．②③D．③④
2．实验室开放日，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，设计了如图实验装置进行气体制取和性质的探究，请回答有关问题：

（1）请写出图中标有字母的仪器名称：
a铁架台；b酒精灯．
实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气时，应选用的发生装置是A（填写装置的字母代号），请写出分解过氧化氢制取氧气的文字表达式：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气，其中二氧化锰起催化作用．
（2）如果在加热高锰酸钾制取氧气时用装置E收集氧气，实验完毕后应先将导管从水槽中移出然后再将熄灭酒精灯．
（3）某同学用C装置集满一瓶氧气后，实验时发现氧气不纯，原因可能是氧气的密度对空气大，要用向上排空气法收集，用向下排空气法收集氧气时会使空气排不净，从而造成收集的氧气不纯；若用排水法收集氧气，则判断集气瓶已集满的方法是集气瓶口有大气泡冒出．
（4）实验室用锌粒与稀硫酸在常温下反应制取氢气（氢气的密度远小于空气的密度且难溶于水），需选用的发生装置为B，收集装置为C或E．
19．在下列变化中，是化学变化是（　　）
A．石蜡融化B．纸张燃烧C．酒精挥发D．冰雪融化
6．用分子的相关知识解释下列生活中的现象，其中错误的是（　　）
A．“酒香不怕巷子深”，说明分子在不停运动
B．用肉眼不能直接观察到CO2分子，说明CO2分子很小
C．10mL酒精和10mL水混合后体积小于20mL，说明分子间有空隙
D．冰受热变为水，水受热变为水蒸气，说明分子可以再分
16．酒精灯灯焰分焰心、内焰和外焰三个部分．为探究灯焰温度，科研人员用特殊的测温装置进行实验（如图所示），结果如表：（探头位置是指测温探头离灯芯的垂直高度）
火焰焰心内焰外焰
探头位置/CM0.51.52.53.03.54.04.5
火焰温度/℃537670775806801750667
平均温度/℃603794708
（1）根据如表数据，灯焰三部分温度由低到高的顺序为：焰心＜外焰＜内焰
（2）根据如表数据，加热时，被加热的仪器或物品应该放置在外焰位置较适宜．
（3）灯焰焰心温度较底，其原因是酒精燃烧不充分．
3．根据物质组成是否单一，可将物质分为混合物和纯净物．如空气、澄清石灰水属于混合物，水、五氧化二磷属于纯净物．根据纯净物的元素组成是否单一，又可以将纯净物分为单质和化合物．以下物质中：①氧气  ②水  ③高锰酸钾  ④二氧化锰 ⑤双氧水 ⑥碳 ⑦五氧化二磷 ⑧铁 其中属于单质的是（填序号）①⑥⑧，它们共同的特点是都是由同种元素组成；属于化合物的是②③④⑦，其共同特点的是都由不同种元素组成，若将②④⑤⑦归为一类，称作氧化物，则它们组成的共同特点是都由两种元素组成，其中一种元素为氧元素．
20．请根据如图1实验图回答问题．

（1）仪器a的名称是集气瓶．
（2）上述三个实验中，水对实验仪器起到安全保护作用的是C（填字母）．
（3）A实验中发生反应的符号表达式是2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑，分解反应（基本反应类型）．若你制得的氧气不纯，其可能原因是未等导管口气泡连续、均匀的冒出时就开始收集（填一种情况即可）．
（4）对于B实验，该实验测定结果偏小的原因是装置气密性不好或红磷量不足或未等装置冷却就打开止水夹 （答出一点即可）．小李同学对于B实验进行了改进与创新，实验过程如图2所示：

上图改进实验与B实验相比，明显的优点是装置简单或操作简便或实验结果更准确（误差小），或封闭体系更环保或试验成功率高等（写一条即可）

（5）图3是一种可用于集气、洗气等的多功能装置．若将图3装置内装满水，再连接量筒，就可以用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积，则气体应从b（填“a”或“b”进入图3中．
（6）利用图4中装置进行“硫燃烧”实验，用气卿不断地向弯型具支试管中鼓入空气，同时用酒精灯给硫粉加热至燃烧，移去酒精灯，可观察到微弱的淡蓝色火焰，然后停止鼓入空气，再用酒精灯给高锰酸钾加热，使硫在纯氧中继续燃烧，观察到蓝紫色火焰．用烧中的氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化硫目的是防止二氧化硫污染环境．该实验装置的优点是在同一装置中观察两个不同的实验现象．
1．关于一氧化碳和二氧化碳的说法中，正确的是（　　）
A．CO的含量增加会导致温室效应
B．室内放一盆澄清石灰水可防止CO中毒
C．大气中CO2的消耗途径主要是绿色植物的光合作用
D．CO和CO2组成元素相同，所以它们的化学性质相同

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