题目内容
13．铜合金是人类使用最早的金属材料，铜在化合物中的常见化合价有+l、+2．（1）已知Cu2O与稀硫酸反应，溶液呈蓝色．写出该反应的离子方程式Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O；
（2）铜既能与稀硝酸反应，也能与浓硝酸反应，当铜与一定浓度的硝酸反应时，可将方程式表示为：Cu+HNO3→Cu（NO3）2+NO↑+NO2↑+H2O．
①硝酸在该反应中的作用是氧化剂、酸，该反应的还原产物是NO、NO2．
②0.3mol Cu被硝酸完全溶解后，Cu失去的电子数是0.6mol，如果得到的NO和NO2物质的量相同，则参加反应的硝酸的物质的量是0.9mol，若用排水法收集这些气体，可得标准状况下的气体体积4.48L．
③如果参加反应的Cu和HNO3的物质的量之比是3：10，写出并配平该反应的离子方程式3Cu+10H++4NO3-=3Cu2++NO↑+3NO2↑+5H2O．
分析 （1）在酸性条件下，Cu2O自身发生氧化还原反应生成Cu2+；
（2）①硝酸反应生成硝酸盐及硝酸中N元素的化合价降低；
②根据Cu元素的化合价变化来分析失去电子数，利用电子守恒来计算作氧化剂的硝酸的物质的量，作酸性和作氧化剂的物质的量之和为参加反应的硝酸的物质的量，再根据NO不溶于水，3NO2+H2O═2HNO3+NO；
③根据电子守恒及质量守恒定律来并配平该反应的离子方程式．
解答 解：（1）在酸性条件下，Cu2O自身发生氧化还原反应生成Cu2+，溶液变蓝，离子方程式为Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O，故答案为：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O；
（2）①在该反应中硝酸反应生成硝酸盐，且硝酸中N元素的化合价降低，则作氧化剂，硝酸在反应中被还原，则对应的产物NO、NO2为还原产物，
故答案为：氧化剂、酸；NO、NO2；
②该反应中Cu元素由0价升高到+2价，则0.3mol Cu失去的电子为0.3mol×（2-0）=0.6mol，
设NO的物质的量为n，得到的NO和NO2物质的量相同，
由电子守恒可知，0.3mol×2=n×（5-2）+n×（5-4），
解得n=0.15mol，
则N原子守恒可知作氧化剂的硝酸为0.15mol+0.15mol=0.3mol，
由Cu（NO3）2可知，作酸性的硝酸为0.3mol×2=0.6mol，
则参加反应的硝酸的物质的量是0.3mol+0.6mol=0.9mol，
由3NO2+H2O═2HNO3+NO可知，0.15molNO2与水反应生成0.05molNO，
则用排水法收集这些气体，最后气体为NO，其物质的量为0.15mol+0.05mol=0.2mol，
在标准状况下，气体的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L，
故答案为：0.6；0.9mol；4.48L；
③Cu+HNO3→Cu（NO3）2+NO↑+NO2↑+H2O中，参加反应的Cu和HNO3的物质的量之比是3：10，
则3Cu+10HNO3→3Cu（NO3）2+xNO↑+yNO2↑+5H2O，
由电子守恒及N原子守恒可得，
$\left\{\begin{array}{l}{3x+y=6}\\{x+y=4}\end{array}\right.$，解得x=1，y=3，
则配平的化学反应为3Cu+10HNO3═3Cu（NO3）2+NO↑+3NO2↑+5H2O，
单质、气体、水在离子方程式中保留化学式，其离子反应为3Cu+10H++4NO3-=3Cu2++NO↑+3NO2↑+5H2O，
故答案为：3Cu+10H++4NO3-=3Cu2++NO↑+3NO2↑+5H2O．
点评 本题考查氧化还原反应及计算，为高频考点，把握反应中元素的化合价变化来分析氧化还原反应是关键，并利用电子守恒、质量守恒定律等来进行相关计算即可解答，题目难度中等．
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黄冈小状元满分冲刺微测验系列答案| A． | 若向该溶液中加入过量的稀硫酸和KSCN溶液，溶液显血红色 | |
| B． | 若向该溶液中加入过量的稀硫酸，产生的气体遇空气能变成红棕色 | |
| C． | 该溶液中所含的离子是：Fe2+、Na+、SO42-、NO3- | |
| D． | 若向该溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反应后，过滤、洗涤、灼烧，最终所得固体的质量为72g |
如图是测定铝粉（含铜粉等杂质不与酸反应）的纯度的实验装置．装置为干燥管和锥形瓶，干燥管内装有氯化钙，锥形瓶内所用的硫酸（足量）的物质的量浓度为4mol•L-1．不同时间电子天平的读数如下表所示：| 实验操作 | t/min | 电子天平的读数/g |
| 装置+硫酸溶液 | 320.0 | |
| 装置+硫酸溶液+样品 | 0 | 335.0 |
| 1 | 334.5 | |
| 2 | 334.1 | |
| 3 | 333.8 | |
| 4 | 333.8 |
②试计算样品中铝的质量分数？（写出计算过程）
③求反应后锥形瓶内硫酸溶液（溶液的体积变化忽略）的物质的量的浓度？（写出计算过程）
步骤I：称取样品1.500g．
步骤Ⅱ：将样品溶解后，完全转移到250mL容量瓶中，定容，充分摇匀．
步骤Ⅲ：移取25.00mL样品溶液于250mL锥形瓶中，加入10mL 20%的中性甲醛溶液，摇匀、静置5min后，加入1～2滴酚酞试液，用NaOH标准溶液滴定至终点．按上述操作方法再重复2次．
（1）根据步骤Ⅲ填空：
①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后，直接加入NaOH标准溶液进行滴定，则测得样品中氮的质量分数偏高（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）；
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后，水未倒尽，则滴定时用去NaOH标准溶液的体积无影响（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）；
③滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应观察B；
A．滴定管内液面的变化 B．锥形瓶内溶液颜色的变化
④滴定达到终点时，酚酞指示剂由无色变为粉红（或浅红）色；
（2）滴定结果如下表所示：
| 滴定次数 | 待测溶液的体积/mL | 标准溶液的体积 | |
| 滴定前刻度/mL | 滴定后刻度/mL | ||
| 1 | 25.00 | 1.02 | 21.03 |
| 2 | 25.00 | 2.00 | 21.99 |
| 3 | 25.00 | 0.20 | 20.20 |
Ⅰ．一种“人工固氮”的新方法是在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3：
N2（g）+3H2O（g）?2NH3（g）+$\frac{3}{2}$O2（g）△H＞0，进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（反应时间3 h）：
| T/℃ | 30 | 40 | 50 |
| 生成 NH3量/（10-6 mol） | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
（1）50℃时从开始到3h内以O2物质的量变化表示的平均反应速率为1.5×10-6mol•h-1．
（2）与目前广泛应用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率较慢．下列措施既可增加反应速率又可以增加NH3产率的是A（填序号）．
A．升高温度 B．将NH3从体系中分离
C．恒容条件下，充入He D．加入合适的催化剂
（3）工业合成氨的热化学方程式为N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4 kJ/mol．在某10L恒容的密闭容器中加入2molN2和4molH2，达到平衡时放出的热量为92.4KJ，该条件下的平衡常数为400．下列能判断该反应一定达到平衡状态的是AD（填序号）．
A．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
B.2v正（NH3）═3v逆（H2）
C．N2、H2、NH3三种物质的反应速率之比为1：3：2
D．容器中总压强不随时间而变化
E．反应的△H不再变化
Ⅱ．高炉炼铁过程中发生的主要反应为：$\frac{1}{3}$Fe2O3（s）+CO（g）?$\frac{2}{3}$Fe（s）+CO2（g），已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：
| 温度/℃ | 1000 | 1150 | 1300 |
| 平衡常数 | 4.0 | 3.7 | 3.5 |
（1）该反应的△H＜0（填“＞”、“＜”或“=”）；
（2）在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol，反应经过l0 min后达到平衡．求CO的平衡转化率=60%；欲提高（2）中CO的平衡转化率，可采取的措施是C（填序号）．
（3）下列措施中能使平衡时$\frac{c（CO）}{c（{CO}_{2}）}$增大的是D（填序号）．
A．减少Fe的量 B．增加Fe2O3的量 C．移出部分CO2 D．提高反应温度 E．减小容器的体积 F．加入合适的催化剂．
| A． | 往硫化氢水溶液中加碱有利于S2-的增加 | |
| B． | 加入催化剂有利于氨氧化的反应 | |
| C． | 高压不利于合成氨的反应 | |
| D． | 500℃左右比室温更有利于合成氨的反应 |