精英家教網 > 高中化學 > 題目詳情

【題目】硝酸是一種具有強氧化性、腐蝕性的強酸,其還原產物因硝酸濃度的不同而有變化,從總體上說,硝酸濃度越高,平均每分子硝酸得到的電子數越少,濃硝酸的還原產物主要為NO2、稀硝酸的還原產物為NO。實驗室中,常用Cu與濃HNO3反應制取NO2,用Cu與稀HNO3反應制取NO。

(1)請寫出實驗室中用Cu與稀HNO3反應制取NO的化學方程式并用雙線橋標明電子的轉移方向及數目_________________

(2)64gCu與適量的濃HNO3反應,銅全部作用后,共收集到22.4L氣體(標準狀況下),反應中消耗的HNO3的物質的量是_________(填字母代號)。

A.0.5mol B. 1.0mol C. 2.0mol D. 3.0mol

產生的氣體分別是_______________,其物質的量之比是_______________

(3)實際上硝酸不僅可被還原為NO2NO,濃度更稀時硝酸還可以被還原為N2O、N2、NH4NO3等,請將下列3種物質:FeSO4、Fe(NO3)3Fe2(SO4)3分別填入下面對應的橫線上,并配平該反應的化學方程式。___HNO3+______________+ _______ +___ NO↑+___H2O

(4)硝酸的還原產物NONO2、N2O等對環(huán)境均有副作用,為了可持續(xù)發(fā)展,當今社會提出的一個新概念--“綠色化學”,它要求從經濟、環(huán)保和技術上設計可行的化學反應,則下列由單質銅制取硝酸銅的方法可行且符合“綠色化學”的是_______(填字母代號)

ACuCu(NO3)2

BCuCuOCu(NO3)2

CCuCuOCu(OH)2Cu(NO3)2

DCuCuSO4Cu(NO3)2

【答案】 D NO2NO 1:1 4 3FeSO4 Fe(NO3)3 Fe2(SO4)3 1 2 B

【解析】

(1)Cu與稀HNO3反應書寫硝酸銅、NO與水;所含元素化合價升高的物質發(fā)生氧化反應,氧化劑得到電子,硝酸是氧化劑,結合N元素化合價變化計算轉移電子;

(2)Cu與硝酸反應生成Cu(NO3)2、NO2、NO,根據Cu元素守恒計算n[Cu(NO3)2],根據N元素守恒計算反應中消耗HNO3的物質的量;

(3)所給的物質中,HNO3中氮元素化合價位于最高價,具有氧化性,對應還原產物為NO,能將還原性的FeSO4氧化為Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3;根據電子轉移守恒、電荷守恒、原子守恒配平離子方程式;

(4)A.銅與硝酸反應會產生一氧化氮、二氧化氮;

BN元素被完全利用,沒有污染物生成,該途徑符合綠色化學原理;

C.氧化銅與水不反應;

D.銅與稀硫酸不反應,不能制得硫酸銅;銅與濃硫酸反應會產生二氧化硫氣體。

(1) Cu與稀HNO3反應生成硝酸銅、一氧化氮和水,化學方程式為:3Cu+8HNO3()= 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,該反應中,銅元素由反應前單質Cu0價變?yōu)榉磻?/span>Cu(NO3)2中的+2價,化合價升高,失去2e-,發(fā)生氧化反應,N元素的化合價由反應前硝酸中的+5價變?yōu)榉磻?/span>NO中的+2,化合價降低,獲得3e-,電子得失最小公倍數是6,所以Cu、Cu(NO3)2的系數為3,HNO3、NO的系數為2,由于還有3Cu(NO3)2中的6NO3-沒有參加氧化還原反應,也是由硝酸提供,所以HNO3的系數改為2+6=8,根據H元素原子守恒,可知水的系數為4,方程式為3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O ,用雙線橋法表示為:

(2)n(Cu)=1mol,則n[Cu(NO3)2]=1moln(NO2)+n(NO)= 22.4L÷ 22.4L/mol=1mol,即被還原的硝酸的物質的量為1mol,根據n[Cu(NO3)2]=1mol可知未參加氧化還原反應,表現為酸性的硝酸的物質的量為2mol,故反應共消耗硝酸的物質的量為n(HNO3)=1mol+2mol=3mol,合理選項是D;

反應的Cu物質的量是1mol,失去2mol電子,開始硝酸為濃硝酸,被還原產生NO2,隨著反應的進行,硝酸變?yōu)橄∠跛,硝酸被還原變?yōu)?/span>NO,假設NO2物質的量為x,則NO物質的量為(1-x),根據電子守恒,可得x+3(1-x)=2,解得x=0.5mol,1-x=0.5mol,故二者的物質的量的比為11;

(3)所給的物質中,HNO3中氮元素化合價位于最高價,具有氧化性,對應還原產物為NO,能將還原性的FeSO4氧化為Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3,根據電子守恒、原子守恒,可得發(fā)生的反應為:4HNO3+3FeSO4Fe(NO3)3+ Fe2(SO4)3+NO↑+2H2O;

(4)A.銅與硝酸反應會產生一氧化氮、二氧化氮等大氣污染物,A錯誤;

BN元素被完全利用,沒有污染物生成,該途徑符合綠色化學原理,B正確;

C.該流程中氧化銅與水不反應,不能制得硝酸銅,C錯誤;

D.該途徑中銅與稀硫酸不反應,不能制得硫酸銅;銅與濃硫酸反應會產生二氧化硫氣體,污染大氣,D錯誤,

故合理選項是B。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】過氧化氫H2O2(氧的化合價為﹣1價),俗名雙氧水,醫(yī)療上利用它有殺菌消毒作用來清洗傷口。對于下列A~D涉及H2O2的反應,填寫空白:

A.Na2O2+2HCl===2NaCl+H2O2

B.Ag2O+H2O2===2Ag+O2+H2O

C.2H2O2===2H2O+O2

D.3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH===2K2CrO4+3K2SO4+8H2O

(1)H2O2僅體現氧化性的反應是_________(填代號)。

(2)H2O2既體現氧化性又體現還原性的反應是_________(填代號)。

(3)在稀硫酸中,KMnO4和H2O2能發(fā)生氧化還原反應。

氧化反應:H2O2﹣2e===2H++O2

還原反應:MnO+5e+8H+===Mn2++4H2O

寫出該氧化還原反應的離子方程式:___________________。

(4)在K2Cr2O7+14HCl===2KCl+3Cl2↑+7H2O+2CrCl3的反應中,有0.3 mol電子轉移時生成Cl2的體積為______(標準狀況),被氧化的HCl的物質的量為____

(5)除去鎂粉中混入的鋁粉雜質用溶解、_______方法,化學反應方程式為___________________

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某科研小組以難溶性鉀長石(K2O·Al2O3·6SiO2)為原料,提取Al2O3、K2CO3等物質,工藝流程如下:

(1)“煅燒”過程中有如下反應發(fā)生:

①鉀長石中的硅元素在CaCO3作用下轉化為CaSiO3,寫出SiO2轉化為CaSiO3的化學方程式: __________。

②鉀長石中的鉀元素和鋁元素在Na2CO3作用下轉化為可溶性的NaAlO2和KAlO2,寫出Al2O3轉化為NaAlO2的化學方程式:____________________________________

(2)“轉化”時加入NaOH的主要作用是________________________(用離子方程式表示)。

(3)上述工藝中可以循環(huán)利用的主要物質是________________、_________________和水。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】N2O5是一種新型硝化劑,一定溫度下發(fā)生反應2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH>0, T1溫度下的部分實驗數據如下表所示。

t/s

0

500

1 000

1 500

c(N2O5)/(mol/L)

5.00

3.52

2.50

2.50

下列說法正確的是

A. 該反應在任何溫度下均能自發(fā)進行

B. T1溫度下的平衡常數為K1=125,1 000 sN2O5(g)轉化率為50%

C. 其他條件不變時,T2溫度下反應到1 000 s時測得N2O5(g)濃度為2.98 mol/L,則T1<T2

D. T1溫度下的平衡常數為K1,T2溫度下的平衡常數為K2,若T1>T2,則K1<K2

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】H是一種新型香料的主要成分之一,其合成路線如下(部分產物和部分反應條件略去):

已知:①RCH=CH2+CH2==CHR′CH2=CH2+RCH=CHR′;

②B中核磁共振氫譜圖顯示分子中有6種不同環(huán)境的氫原子。

請回答下列問題:

(1)(CH3)2C=CH2的同分異構體中存在順反異構的有機物的名稱為________。

(2)A的核磁共振氫譜除苯環(huán)上的H外,還顯示________組峰,峰面積比為________。

(3)D分子中含有的含氧官能團名稱是________,E的結構簡式為__________________

(4)發(fā)生加聚反應的化學方程式為____________________________;D和G反應生成H的化學方程式為_________________________________________。

(5)G的同分異構體中,同時滿足下列條件的有________種(不包括立體異構)。

①苯的二取代物、谂cFeCl3溶液發(fā)生顯色反應、酆埃瑿OO-”結構

(6)參照上述合成路線,以丙烯為原料(無機試劑任選),設計制備2,3-丁二醇的合成路線_______。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2氣體,充分反應后,再向所得溶液中逐滴加入0.2 mol/L的鹽酸,產生CO2的體積與所加鹽酸體積之間關系如圖所示。

(1)A-B段的離子反應方程式為__________________________。

(2)NaOH溶液的濃度為__________mol/L。

(3)通入CO2在標準狀況下的體積為_______mL。

(4)所得溶液的溶質成分是_______________,其物質的量之比為_________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列敘述正確的是 ( )

A. 甲苯既可使溴的CCl4溶液褪色,也可使KMnO4酸性溶液褪色

B. 有機物的消去產物有2種

C. 有機物A(C4H6O2)能發(fā)生加聚反應,可推知A的結構一定是CH2===CH—COOCH3

D. 可用溴水鑒別直餾汽油、四氯化碳和乙酸

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列各項所述內容對應的圖象正確的是(  )

A. A B. B C. C D. D

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】中學化學中幾種常見物質的轉化關系如下圖所示

D溶液滴入沸水中可得到以F為分散質的紅褐色膠體.請回答下列問題:

(1)紅褐色膠體中F粒子直徑大小的范圍:________.

(2)A、B、H的化學式:A__________、B__________、 H________.

(3)H2O2分子的電子式為______________。

②寫出C的酸性溶液與雙氧水反應的離子方程式: _______________________

(4)寫出鑒定E中陽離子的實驗方法和現象:_______________________。

(5)C溶液中加入與C等物質的量的Na 2 O 2 ,恰好使C轉化為F,寫出該反應的離子方程式:____________________________。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案