Question

20．硝酸铜是制备Cu-Zn-Al系催化剂的重要原料，制取硝酸铜现有三种设计方案可供选用
①Cu与稀硝酸反应制取，3Cu+8HNO₃═3Cu（NO）₂+2NO↑+4H₂O
②Cu与浓硝酸反应制取，Cu+4HNO₃═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O
③通氧气于铜屑与稀硝酸的体系中制取，2Cu+4HNO₃+O₂═2Cu（NO₃）₂+2H₂O
下列说法不正确的是（　　）

• A． 制取相同量的硝酸铜需硝酸的量③最少
• B． 制取相同量的硝酸铜①产生的有毒气体比②少
• C． 制取相同量的硝酸铜，硝酸的利用率③＞②＞①
• D． 三种方案的反应均不能在铁制容器中进行

Answer 1

分析 A、根据方程式计算制备1molCu（NO₃）₂，需要HNO₃的物质的量，据此比较判断；
B、根据方程式计算制备1molCu（NO₃）₂，生成NO、NO₂的物质的量，据此比较判断；
C、根据N原子守恒，计算制备1molCu（NO₃）₂硝酸的利用率，据此比较判断；
D、稀硝酸与铁发生反应，且生成的 Cu（NO₃）₂ 与铁反应．

解答 解：A、由制取硝酸铜三种设计方案的化学反应方程式可以判断：制备1molCu（NO₃）₂，需要HNO₃的物质的量，①中需要$\frac{8}{3}$molHNO₃；②中需要4molHNO₃；③中需要2molHNO₃，所以需要硝酸的量②＞①＞③，③最少，故A正确；
B、由制取硝酸铜三种设计方案的化学反应方程式可以判断：制备1molCu（NO₃）₂，①中放出 $\frac{2}{3}$molNO气体，②中放出2molNO₂气体，③中没有气体放出，制取相同量的硝酸铜①产生的有毒气体比②少，故B正确；
C、由制取硝酸铜三种设计方案的化学反应方程式可以判断：制备1molCu（NO₃）₂，①中需要$\frac{8}{3}$molHNO₃，放出 $\frac{2}{3}$molNO气体，硝酸利用率为$\frac{\frac{8}{3}-2}{\frac{8}{3}}$×100%=75%，②中需要4molHNO₃，放出 2molNO₂气体，硝酸利用率为$\frac{4mol-2mol}{4mol}$×100%=50%，③中没有气体放出，HNO₃的利用率为100%，三种方案中硝酸的利用率③＞①＞②，故C错误；
D、稀硝酸与铁发生反应，且生成的 Cu（NO₃）₂ 与铁反应，故不可以在铁制容器中进行，故D正确；
故选：C．

点评 本题考查学生对实验方案的理解与评价等，难度中等，实质是根据方程式的计算．注意基础知识的灵活运用与掌握．