题目内容
(10分)盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”。现就硫酸、硝酸与金属铜反应的情况,回答下列问题:
(1)工业上制备硫酸铜是利用废铜屑经灼烧后,在加热情况下跟稀硫酸反应,有关的化学方程式是 。不采用铜跟浓硫酸反应来制取硫酸铜的原因是
(2)在一定体积的10 mol·L-1的浓硫酸中加入过量铜片,加热使之反应,被还原的硫酸为0.9 mol。则浓硫酸的实际体积 (填“大于”、“等于”或“小于”)180 mL。
(3)若使剩余的铜片继续溶解,可在其中加入硝酸盐溶液(如KNO3溶液),则该反应的离子方程式为
(4)将8 g Fe2O3投入到150 mL某浓度的稀硫酸中,再投入7 g铁粉,充分反应后,收集到1.68 L H2(标准状况),同时,Fe和Fe2O3均无剩余,为了中和过量的硫酸,且使溶液中铁元素完全沉淀,共消耗4 mol·L-1的NaOH溶液150 mL。则原硫酸的物质的量浓度为
(1)2Cu+O2
2CuO CuO+H2SO4
CuSO4+H2O (各1分)
生成等量的硫酸铜需硫酸较多,且生成的二氧化硫污染环境 (各1分)
(2)大于(2分)(3) 3Cu+2NO3-+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O(2分)(4) 2 mol·L-1 (2分)
【解析】
试题分析:(1)铜屑经灼烧后生成氧化铜,氧化铜再与稀硫酸反应,方程式为:2Cu+O2
2CuO CuO+H2SO4
CuSO4+H2O;Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+2 H2O +SO2↑,生成等量的硫酸铜需硫酸较多,且生成的二氧化硫污染环境;(2)铜只能和浓硫酸反应和稀硫酸不反应,Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+H2O,随着铜和浓硫酸的反应的进行,酸的浓度越来越小,不再产生二氧化硫,当被还原的硫酸是0.9mol,则18mol?L-1的浓硫酸的实际体积要大于180mL;(3);若使剩余的铜片继续溶解,可向其中加入硝酸盐,应为溶液中有H+,再加入硝酸盐引入NO3-,相当于存在了硝酸,硝酸能将同溶解,反应实质为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;(4)反应后只有Na2SO4存在于溶液中,且反应过程中SO42-并无损耗,根据Na+守恒,n(H2SO4)=1/2n(NaOH)=1/2×4 mol/L×0.15L=0.3mol;c(H2SO4)= n(H2SO4)÷V=0.3mol÷0.15L=2 mol/L。
考点:浓硫酸的性质、守恒的方法关于化学方程式的物质的量的计算。
在温度T1和T2时,分别将0.50 mol CH4和1.2mol NO2充入1 L的密闭容器中发生反应:CH4(g)+2NO2(g)
N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=akJ/mol。测得有关数据如下表:
温度 | 时间/min 物质的量 | 0 | 10 | 20 | 40 | 50 |
T1 | n(CH4)/mol | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.10 | 0.10 |
T2 | n(CH4)/mol | 0.50 | 0.30 | 0.18 | x | 0.15 |
下列说法正确的是
A.T1>T2,且a>0
B.当温度为T2、反应进行到40 min时, x>0.15
C.温度为T2时,若向平衡后的容器中再充入0.50 mol CH4和1.2mol NO2,重新达到平衡时,n(N2)=0.70mol
D.温度为T1时,若起始时向容器中充入0.50 mol CH4(g)、0.50 molNO2(g)、1.0 mol N2(g)、2.0 molCO2(g)、0.50 molH2O(g),反应开始时,ν(正)>ν(逆)