Question

20．硝酸銅是制備Cu-Zn-Al系催化劑的重要原料，制取硝酸銅現(xiàn)有三種設(shè)計(jì)方案可供選用
①Cu與稀硝酸反應(yīng)制取，3Cu+8HNO₃═3Cu（NO）₂+2NO↑+4H₂O
②Cu與濃硝酸反應(yīng)制取，Cu+4HNO₃═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O
③通氧氣于銅屑與稀硝酸的體系中制取，2Cu+4HNO₃+O₂═2Cu（NO₃）₂+2H₂O
下列說(shuō)法不正確的是（　　）

• A． 制取相同量的硝酸銅需硝酸的量③最少
• B． 制取相同量的硝酸銅①產(chǎn)生的有毒氣體比②少
• C． 制取相同量的硝酸銅，硝酸的利用率③＞②＞①
• D． 三種方案的反應(yīng)均不能在鐵制容器中進(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，據(jù)此比較判斷；
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正確；
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(méi)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正確；
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$\frac{\frac{8}{3}-2}{\frac{8}{3}}$×100%=75%，②中需要4molHNO₃，放出 2molNO₂氣體，硝酸利用率為$\frac{4mol-2mol}{4mol}$×100%=50%，③中沒(méi)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，故C錯(cuò)誤；
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正確；
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的理解與評(píng)價(jià)等，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(shí)的靈活運(yùn)用與掌握．