解得n= mol。
9.1 L稀硝酸和稀硫酸的混合液,其物质的量浓度分别为0.1 mol·L-1和0.4 mol·L-1。若向该混合液中加入足量的铜粉,则最多能溶
解铜粉的质量为( )
A.2.4 g C.6.4 g
B.3.2 g
D.9.6 g
答案 D
解析 据反应原理写出反应的离子方程式为
3Cu+2NO + 8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O
0.1 mol 0.9 mol
可知混合溶液中H+过量
则根据n(NO)计算溶解铜粉的质量:
m(Cu)==9.6 g。10.14 g铜、银合金与一定量某浓度的硝酸溶液完全反应,将放出的气体与1.12 L(标准状况下)氧气混合通入水中,恰好全部被水吸收,
则合金中铜的质量是 ( )
A.9.6 g C.3.2 g
B.6.4 gD.4.8 g
答案 C
解析 Cu、Ag合金与HNO3反应的过程如下:
本题用终态法解答比较简单。从整个变化过程中可以看出,Cu失去电子变成Cu2+,Ag失去电子变成Ag+,HNO3在反应过程中实际上没有变化,而O2得到电子变成-2价氧。所以在整个过程中14 g Cu、Ag失去的电子总数等于0.05 mol O2得到的电子数。设Cu的物质的量为
x,Ag为y,则:
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??x=0.05 mol解得?
?y=0.1 mol?
所以铜的质量为m(Cu)=64 g·mol-1×0.05 mol=3.2 g。
[综合强化]
11.硝酸铵是一种常用的化肥,其工业生产流程如下,请回答下列问
题。
(1)写出反应容器B中发生反应的化学方程式:
______________________________________
___________________________________________________________
_____________。的
目
的
是
(2)吸收塔C中通入空气
________________________________;C、D两个反应容器中发生的反
应,属于氧化还原反应的是________(填反应容器代号)。
(3)浓硝酸一般保存在棕色试剂瓶里,并放置在阴凉处,用化学方程式解
释
原
因
:
___________________________________________________________
_____________
___________________________________________________________
_____________。
(4)金属铜与稀硝酸反应的离子方程式是
____________________________________
___________________________________________________________
_____________,的
性
质
是
该反应
中稀硝酸表现
_____________________________________________。
14 / 19
答案 (1)4NH3+5O24NO+6H2O
(2)将一氧化氮氧化成二氧化氮 C
(3)4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
(4)3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O 酸性和氧化性
解析 由NH4NO3的工业生产流程可知,N2与H2在铁砂网的作用下反应产生NH3,NH3在Pt-Rh合金作用下加热被空气中的O2氧化为NO和水,NO在吸收塔中与O2反应产生NO2,NO2被水吸收得到HNO3和
NO。HNO3与NH3作用生成NH4NO3。
(1)反应容器B中发生反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。(2)在吸收塔C中通入空气的目的是将NO氧化成NO2;在C中发生反应:2NO+O2===2NO2,3NO2+H2O===2HNO3+NO。在D中发生反应:HNO3+NH3===NH4NO3。前两个反应是氧化还原反应,第三个反应不是氧化
还原反应。所以发生氧化还原反应的容器为C。
(3)浓硝酸不稳定,光照容易分解,温度越高越容易分解,为防止浓硝酸的分解,常把浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,放在冷暗处。分解的化
学方程式为4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。
(4)硝酸有强氧化性,不仅能把活泼的金属氧化,还能把不活泼的金属如Cu氧化。金属Cu与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O。在该反应中一部分HNO3中的N元素由+5价变为+2价,得到电子,被还原,表现氧化性,还有一部分HNO3中的N元素的化合价没有变化,提供酸根离子用来形成硝酸盐,起酸
的作用,故硝酸的作用是酸性和氧化性。
12.某兴趣小组设计出下图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”
的实验,以探究化学实验的绿色化。
(固定装置略去)
(1)实验前,关闭活塞b,向试管d中加水至浸没长导管口,塞紧试管
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c和d的胶塞,加热c,其目的是
___________________________________________________________
_
___________________________________________________________
_____________。
(2)在d中加适量NaOH溶液,c中放一小块铜片,由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸,c中反应的化学方程式是________________________________________。再由a向c中加2 mL蒸
馏
水,c中的实验现象是
________________________________________________
___________________________________________________________
_____________。
(3)下表是制取硝酸铜的三种方案,能体现绿色化学理念的最佳方案是
____________________
,理由是
_______________________________________________
___________________________________________________________
方案 甲 乙 丙 反应物 Cu、浓HNO3 Cu、稀HNO3 Cu、O2、稀HNO3 _____________。
答案 (1)检查装置气密性
(2)Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 反应变慢,气体颜色变淡 (3)丙 耗酸量最少,无污染
解析 (1)连接好一整套装置,关闭分液漏斗活塞,把出气导管液封,
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