题目内容

13．如图是用浓硝酸、铜片、水等试剂探究浓、稀硝酸的强氧化性并观察还原产物的实验装置．
Ⅰ．浓硝酸的强氧化性实验
将铜片置于具支试管的底部，在分液漏斗中加入约5mL浓硝酸，往具支试管中放入约 2mL 浓硝酸，用排水法收集产生的气体．
（1）具支试管中发生反应的化学方程式为Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O．
（2）实验中观察到能证明浓硝酸具有强氧化性的现象是铜片溶解，试管中溶液变蓝，且有红棕色气体产生．
Ⅱ．稀硝酸的强氧化性实验
（3）上述反应完成后，欲进一步证明稀硝酸也具有强氧化性，紧接的简便、合理的实验操作是向试管中加水将浓硝酸稀释．
（4）能证明稀硝酸与铜反应产生NO的实验现象是C（填写代号）．
A．c中收集到无色气体
B．c中收集到的无色气体接触空气后变为红棕色
C．b中产生的无色气体接触空气后变为红棕色．

分析 Ⅰ．（1）铜与浓硝酸发生氧化还原反应生成硝酸铜和二氧化氮和水；
（2）实验中铜溶解同时有红棕色气体产生，则可说明浓硝酸具有强氧化性，氧化铜单质生成铜离子，据此答题；
Ⅱ．（3）上述反应完成后，向试管中加水将浓硝酸稀释成稀硝酸，如果能继续溶解铜，则可进一步证明稀硝酸也具有强氧化性，据此判断解答；
（4）依据一氧化氮为无色，二氧化氮为红棕色，一氧化氮容易被氧化氧化生成二氧化氮，据此判断解答．

解答 解：Ⅰ．（1）铜与浓硝酸发生氧化还原反应生成硝酸铜和二氧化氮和水，化学方程式：Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；
故答案为：Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；
（2）实验中铜片溶解，试管中溶液变蓝，且有红棕色气体产生，则可说明浓硝酸具有强氧化性，氧化铜单质生成铜离子，
故答案为：铜片溶解，试管中溶液变蓝，且有红棕色气体产生；
Ⅱ．（3）上述反应完成后，向试管中加水将浓硝酸稀释成稀硝酸，如果能继续溶解铜，则可进一步证明稀硝酸也具有强氧化性，
故答案为：向试管中加水将浓硝酸稀释；
（4）若b生成的气体为红棕色，说明气体为二氧化氮，若b生成的气体为无色，接触空气后变为红棕色，说明生成气体为一氧化氮，故选C；
故答案为：C．

点评 本题考查了硝酸的性质，明确硝酸氧化性与浓度之间的关系是解题关键，注意解有关硝酸反应的计算题时，对氮原子守恒的应用，题目难度不大．

练习册系列答案
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3．（1）在t℃时，某NaOH稀溶液中，c（H+）=10-amol/L，c（OH-）=10-bmol/L，已知a+b=13，则：
①该温度下，水的离子积常数Kw=10-13．
②该温度下，100mL 0.1mol/L的稀硫酸溶液中由水电离的c（OH-）=5×10-13mol/L．
（2）实验室用Na2SO3固体与70%的硫酸反应制取SO2气体时，可用NaOH溶液或Fe2（SO4）3溶液吸收多余的SO2气体．用Fe2（SO4）3溶液吸收多余的SO2气体，写出SO2与Fe2（SO4）3溶液反应的离子方程式SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
（3）用Fe2（SO4）3溶液吸收SO2气体一段时间后，吸收液中一定存在的离子有H+、Fe2+、SO42-和极少量的OH-．某同学认为还可能存在其他离子，并提出假设进行实验探究．
①提出合理假设：
假设1：还存在HSO3-、SO32-；
假设2：还存在Fe3+；
假设3：HSO3-、SO32-、Fe3+都不存在
②设计实验方案
实验步骤预期现象和结论
步骤1：取少量吸收液于试管中，加稀硫酸酸化，然后再滴入几滴品红溶液；现象：品红不褪色
结论：假设1不成立；
步骤2：另取少量吸收液于试管中，
滴入几滴KSCN溶液．		现象：溶液变红
结论：假设2成立．
4．用NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（　　）
A．0.1molCu和足量热浓硫酸反应可生成SO3分子数为0.1NA
B．标准状况下，5.6LCO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA
C．常温常压下，6.0g SiO2含有的SiO2分子数为0.1NA
D．工业上将氨气与氧气在催化剂作用下发生氧化反应，若有标准状况下V L氨气完全反应，并转移n个电子，则阿伏加德罗常数NA可表示为：$\frac{22.4n}{5V}$
1．为提纯某Fe2O3样品（主要杂质有SiO2、Al2O3），有人设计如下实验方案：

（1）A是制作光导纤维的材料，只能与一种酸反应，其对应的化学方程式为SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O．
（2）滤液X中是（填“是”或“否”）含有Fe3+；检验时可用试剂为KSCN溶液，现象是溶液变为红色．
（3）写出题中生成B物质时，所对应的离子方程式Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓．
（4）参照题中提纯物质的表示方法，请设计一种以框图形式表示的实验方案（注明物质和操作），用于从滤液Y中提取Al2O3．
8．近20年来，光纤通信迅猛发展，现已在长途干线网中逐步取代同轴电缆、微波等而成为主要传输手段．在不久的将来，光纤通信将进入用户网，逐步取代用户网中的音频电缆，从而走进千家万户．光纤（又名光导纤维）传输信息容量大，而且抗干扰、防窃听、不腐蚀，制光纤的材料是（　　）
A．晶体硅B．二氧化硅C．钢D．铝硅合金
18．常温下，将0.40mol/L氢氧化钠溶液与0.10mol/L硫酸溶液等体积混合，该混合溶液的pH为（　　）
A．1.0B．2.0C．13.0D．14.0
5．下列物质在室温下均是分子晶体的是（　　）
A．H2O、CH4、HFB．红磷、硫、碘
C．CO2、SO2、NO2D．H2SO4、CH3CH2OH、HCHO
2．碳、硅、锗（Ge）均属于碳族元素，碳族元素的化合物种类繁多．
（1）碳能形成多种化合物分子，其中所含电子数最少的是CH4（填分子式），列举该物质的一个用途：化工原料（或燃料）．
（2）某化合物的分子式为C5HxN，若分子中C、N原子最外层都达到8电子稳定结构，则x的最大值是13，此时该物质中C的质量分数为69%（结果保留2为有效数字）．
（3）SiO2晶体是制作光导纤维的主要原料．
①玻璃中含有SiO2实验室中盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞，原因是SiO2+2OH-═SiO32-+H2O．（用离子方程式表示）
②SiO2可用于制备有机反应重要还原剂NaBH4，有挂反应如下，请配平
1Na2B4O7+16Na+7SiO2+8H2═4NaBH4+7Na2SiO3．
（4）锗也是重要的碳族元素，锗酸钠的组成比较复杂，为了测定某锗酸钠的组成，分别测定了该锗酸钠中钠和锗的质量分数分别为16.94%、53.68%，则该锗酸钠的化学式为Na2Ce2O5．将该锗酸钠加入足量的稀盐酸，可制得难溶于水的锗酸（H2CeO3），写出该反应的化学方程式：Na2Ce2O5+2HCl+H2O=2H2CeO3↓+2NaCl．
11．工业上用软锰矿（主要成分MnO2，杂质金属元素Fe、Al等） 制备MnSO4•H2O 的一种工艺流程如下：

已知：浸出液中阳离子主要有Mn2+、Fe2+、Al3+等，浸出过程中发生的主要反应化学方程式为：MnO2+SO2=MnSO4．
回答下列问题：
（1）物质X最好选用b．
a．盐酸b．硫酸c．硝酸
（2）酸浸时SO2的吸收效率与pH、温度的关系如下图所示，为提高SO2的吸收效率，酸浸适宜的条件是pH控制在3左右，温度控制在40℃左右．

（3）流程中“氧化”步骤主要反应的离子方程式是MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O．
（4）加入石灰浆调节pH，可将氧化后的浸出液中Fe3+、Al3+形成氢氧化物除去．检验Fe3+是否除尽的最佳方法是取上层清液少许，向其中滴加少许KSCN溶液，若溶液未出现血红色，则Fe3+除尽．
（5）用MnSO4可测定水中溶解氧，方法是：取100mL 水样，迅速加入足量MnSO4溶液及含有NaOH的KI溶液，立即塞上塞子、振荡，使之充分反应；打开塞子，迅速加入适量的稀硫酸，此时有I2生成；再用5.00×10-3mol•L-1Na2S2O3溶液和I2反应，当消耗Na2S2O3溶液 12.0mL时反应完全．有关化学反应方程式如下：
①2Mn2++O2+4OH-=2MnO（OH）2（反应很快）；
②MnO（OH）2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O；
③I2+2S2O32-=S4O62-+2I-．
计算水样中溶解氧的浓度（以mg•L-1为单位），写出计算过程．由题意可知n（S2O32-）=5.00×10-3mol•L-1 ×12.0 mL=6.00×10-5 mol，根据反应①2Mn2++O2+4OH-=2MnO（OH）2（反应很快）；②MnO（OH）2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O；③I2+2S2O32-=S4O62-+2I-，可得关系式：
O2 ～4 S2O32-，
1 mol 4 mol
n（O2） 6.00×10-5 mol
n（O2）=1.50×10-5 mol
所以水样中溶解氧的浓度=1.50×10-5 mol×32 g•mol-1÷100mL=4.80 mg•L-1，
答：水样中溶解氧的浓度为4.80 mg•L-1

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