Question

6．Cu（NO₃）₂是制備Ca-Zn-Al系列催化劑的重要原料，制取Cu（NO₃）₂現(xiàn)有三種方案
①Cu與稀硝酸反應(yīng)制�。�3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
②Cu與濃硝酸反應(yīng)制取：Cu+4HNO₃═Cu（NO₃）₂+2NO↑+2H₂O
③通氧氣于銅屑與稀硝酸的體系中制�。�2Cu+4HNO₃+O₂═2Cu（NO₃）₂+2H₂O
下列說法正確的是（　�。�

• A． 制取相同量的Cu（NO₃）₂ 需硝酸的量③最多
• B． 制取相同量的Cu（NO₃）₂，①產(chǎn)生的有毒氣體的物質(zhì)的量比②多
• C． 從環(huán)保角度考慮，應(yīng)選用方案③
• D． 三種方案的反應(yīng)都可以在鐵制容器中進(jìn)行

Answer 1

分析 A．根據(jù)方程式計(jì)算制備1molCu（NO₃）₂，需要HNO₃的物質(zhì)的量，據(jù)此比較判斷；
B．根據(jù)方程式計(jì)算制備1molCu（NO₃）₂，生成NO、NO₂的物質(zhì)的量，據(jù)此比較判斷；
C．根據(jù)N原子守恒，計(jì)算制備1molCu（NO₃）₂硝酸的利用率，產(chǎn)生等量的硝酸銅假設(shè)為3mol，①產(chǎn)生2molNO、②產(chǎn)生6mol二氧化氮，三種方案中①、②都生成污染性氣體，③最經(jīng)濟(jì)環(huán)保；
D．稀硝酸與鐵發(fā)生反應(yīng)，且生成的 Cu（NO₃）₂ 與鐵反應(yīng)．

解答 解：A．由制取硝酸銅三種設(shè)計(jì)方案的化學(xué)反應(yīng)方程式可以判斷：制備1molCu（NO₃）₂，需要HNO₃的物質(zhì)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錯(cuò)誤；
B．由制取硝酸銅三種設(shè)計(jì)方案的化學(xué)反應(yīng)方程式可以判斷：制備1molCu（NO₃）₂，①中放出 $\frac{2}{3}$molNO氣體，②中放出2molNO₂氣體，③中沒有氣體放出，制取相同量的硝酸銅①產(chǎn)生的有毒氣體比②少，故B錯(cuò)誤；
C．由制取硝酸銅三種設(shè)計(jì)方案的化學(xué)反應(yīng)方程式可以判斷：制備1molCu（NO₃）₂，①中需要$\frac{8}{3}$molHNO₃，放出 $\frac{2}{3}$molNO氣體，硝酸利用率為$\frac{\frac{8}{3}-\frac{2}{3}}{\frac{8}{3}}$=75%，②中需要4molHNO₃，放出 2molNO₂氣體，硝酸利用率為$\frac{4mol-2mol}{4mol}$=50%，③中沒有氣體放出，HNO₃的利用率為100%，三種方案中硝酸的利用率③＞①＞②，產(chǎn)生等量的硝酸銅假設(shè)為3mol，①產(chǎn)生2molNO、②產(chǎn)生6mol二氧化氮，方案③沒有生成污染物，且消耗硝酸最少，應(yīng)選用方案③，故C正確；
D．稀硝酸與鐵發(fā)生反應(yīng)，且生成的 Cu（NO₃）₂ 與鐵反應(yīng)，故不可以在鐵制容器中進(jìn)行，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評 本題考查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)方案的理解與評價(jià)等，題目難度中等，實(shí)質(zhì)是根據(jù)方程式的計(jì)算．注意基礎(chǔ)知識的靈活運(yùn)用與掌握．