题目内容
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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：2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO、CuO+H2SO4=CuSO4+H2O．
不采用铜跟浓硫酸反应来制取硫酸铜的原因：
从环境角度来讲：生成的二氧化硫污染环境．
从原料角度来讲：生成等量的硫酸铜需硫酸较多．
（2）在一定体积的10mol•L-1的浓硫酸中加入过量铜片，加热使之反应，被还原的硫酸为0.9mol．则浓硫酸的实际体积大于（填“大于”、“等于”或“小于”）180mL．
（3）若使剩余的铜片继续溶解，可在其中加入硝酸盐溶液（如KNO3溶液），则该反应的离子方程式为3Cu+2NO3-+8H+═3Cu2++2NO↑+4H2O．
（4）碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中（如图装置），下列有关说法正确的是D
A．洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
B．从Z导管出来的气体中无二氧化碳
C．洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡
D．在Z导管口有红棕色气体出现
（5）为了测定某铜银合金的成分，将30.0g 合金溶于80mL13.5mol•L-1的浓HNO3中，待合金完全溶解后，收集到气体6.72L （标准状况），并测得溶液中c（H+）=1mol•L-1．假设反应后溶液的体积仍为80mL，试计算：
①被还原的HNO3的物质的量是0.3mol；（只写结果）
②合金中铜的质量分数为64%．（写出计算过程）
分析 （1）Cu与氧气反应生成CuO，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜与水；
Cu与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫与水，生成的二氧化硫污染环境，生成等量的硫酸铜需硫酸较多；
（2）Cu与浓硫酸反应，随反应进行浓硫酸变为稀硫酸，Cu与稀硫酸不反应；
（3）酸性条件下硝酸根具有强氧化性，将Cu氧化为铜离子，自身被还原为NO；
（4）碳与浓硫酸共热产生的X气体为CO2和SO2的混合气体，铜与浓硝酸反应产生的Y气体是NO2，同时通入时因NO2与水和SO2共同作用要产生SO42-和NO，NO在空气中又会生成NO2；
（5）①被还原的硝酸生成NO2或NO2、NO混合物，根据N元素守恒计算被还原硝酸的物质的量；
②令混合物中Cu、Ag物质的量分别为xmol、ymol，产物Cu（NO3）2、AgNO3中含NO3-物质的量各为2xmol、ymol，根据合金质量及N原子守恒列方程，再根据m=nM计算Cu的质量，进而计算合金中Cu的质量分数．
解答 解：（1）Cu与氧气反应生成CuO，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜与水，反应方程式为：2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，CuO和稀硫酸反应方程式为：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O，
浓硫酸和铜反应方程式为：Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2+2H2O，生成等量的硫酸铜时需要硫酸较多且生成的二氧化硫污染环境，
故答案为：2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO、CuO+H2SO4=CuSO4+H2O；生成的二氧化硫污染环境；生成等量的硫酸铜需硫酸较多；
（2）在加热条件下，浓硫酸和铜反应生成二氧化硫，稀硫酸和铜不反应，但浓硫酸浓度达到一定值后变为稀硫酸，稀硫酸和铜不反应，所以被还原的硫酸为0.9mol．则浓硫酸的实际体积大于180mL，
故答案为：大于；
（3）在酸性条件下，硝酸根离子和铜发生氧化还原反应生成硝酸铜和NO，所以离子反应方程式为：3Cu+2NO3-+8H+═3Cu2++2NO↑+4H2O，
故答案为：3Cu+2NO3-+8H+═3Cu2++2NO↑+4H2O；
（4）碳与浓硫酸共热产生的X气体为CO2和SO2的混合气体，铜与浓硝酸反应产生的Y气体是NO2，SO2+H2O+NO2=H2SO4+NO，故洗气瓶中产生的是硫酸钡沉淀，Z处逸出的气体中有CO2和NO，NO遇到空气中的氧气生成了红棕色的NO2，
故答案为：D；
（5）①被还原的硝酸生成NO2或NO2、NO混合物，根据N元素守恒，故被还原的n（HNO3）=n（气体）=6.72 L÷22.4L/mol=0.3mol，
故答案为：0.3mol；
②反应的n（HNO3）=13.5 mol/L×0.08L-1 mol/L×0.08L=1 mol
设合金中铜、银物质的量分别为xmol、ymol，则：64x+108y=30
产物Cu（NO3）2、AgNO3中含NO3-物质的量各为2x mol、y mol，据N守恒可得：2x+y+0.3=1
联立方程，解得x=0.3 y=0.1 mol
故合金中Cu的质量=0.3 mol×64g/mol=19.2g，合金中Cu的质量分数为$\frac{19.2g}{30g}$×100%=64%，
故答案为：64%．
点评 本题考查元素化合物性质、对实验方案的评价、混合物计算、氧化还原反应计算等，难度中等，（5）中注意反应中硝酸起氧化剂、还原剂作用，注意利用守恒法解答．
| 选项 | 器材和试剂 | 相应实验 |
| A | 洗气瓶，饱和Na2CO3溶液、浓硫酸、含HCl和水蒸气的CO2气体 | 除去CO2中的HCl和水蒸气 |
| B | 分液漏斗、烧杯、蒸馏水、溴和苯的混合物 | 分离溴和苯的混合物 |
| C | 铁架台、试管、带导管的单孔塞、浓硫酸、铜片 | 实验室制取SO2 |
| D | 铁架台、试管、带导管的单孔塞、棉花、酒精灯、氯化铵晶体、熟石灰 | 实验室制取NH3 |
| A． | A | B． | B | C． | C | D． | D |
①1s22s22p63s23p4； ②1s22s22p63s23p3； ③1s22s22p5．则下列有关比较中正确的是（ ）
| A． | 第一电离能：③＞②＞① | B． | 原子半径：①＞②＞③ | ||
| C． | 电负性：③＞②＞① | D． | 最高正化合价：③＞①＞② |
| A． | 把浓硝酸放在棕色瓶中，并置于冷暗处保存 | |
| B． | 把Na保存在煤油中 | |
| C． | 把NaOH溶液放在带橡皮塞的玻璃瓶中 | |
| D． | 把氢氟酸放在玻璃瓶中 |
可逆反应A（？）+aB（g）?C（g）+D（g）．反应过程中，当其他条件不变时，C的百分含量（C%）与温度（T）和压强（p）的关系如图所示．下列说法不正确的是（ ）| A． | 若a=1，则A为液体或固体 | |
| B． | 该反应正反应为放热反应 | |
| C． | T2＞T1，p2＞p1 | |
| D． | 其他条件不变，增加B的物质的量，化学平衡向正反应方向移动，化学平衡常数K增大 |
