Question

19．（1）兩個(gè)試劑瓶各盛裝質(zhì)量相同的濃硫酸和濃硝酸，分別敞口放置一段時(shí)間后，兩溶液質(zhì)量關(guān)系為m（硫酸）＞ m（硝酸）（填“＞”、“＜”或“=”），由于濃硫酸和濃硝酸都具有強(qiáng)氧化性，所以冷的濃硫酸和濃硝酸都可以用鐵或鋁（寫金屬名稱）制容器盛放．
（2）制備CuSO₄和Cu（NO₃）₂
①下列有四種制備Cu（NO₃）₂的途徑，其中最佳途徑是c（選填字母）
a．Cu$\stackrel{稀硝酸}{→}$Cu（NO₃）₂
b．Cu$\stackrel{濃硝酸}{→}$Cu（NO₃）₂
c．Cu$\stackrel{空氣、△}{→}$CuO$\stackrel{稀硝酸}{→}$Cu（NO₃）₂
d．Cu$\stackrel{濃硫酸、△}{→}$CuSO₄$\stackrel{Ba（NO_{3}）_{2}}{→}$Cu（NO₃）₂
②向稀硫酸溶液中加入銅粉，然后通入熱空氣，可制得硫酸銅溶液，則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cu+O₂+4H⁺═Cu²⁺+2H₂O．
（3）向200mL2mol/LHNO₃溶液中加入足量銅粉，充分作用后，有m₁g固體不溶物，繼續(xù)加入100mL 1mol/L硫酸溶液，充分作用后，還有m₂g固體不溶物，則  m₁＞m₂（填
“＞”、“＜”或“=”），兩者質(zhì)量相差4.8g（若兩者相等，則此問不答）

Answer 1

分析 （1）依據(jù)濃硫酸的吸水性、濃硝酸的揮發(fā)性，濃硫酸、濃硝酸的強(qiáng)氧化性解答；
（2）①最佳途徑是消耗原料最少且污染最小的途徑，從反應(yīng)物的用量和對(duì)環(huán)境的影響考慮；
②銅粉與氧氣在稀硫酸環(huán)境下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸銅和水；
（3）硝酸根離子在酸性環(huán)境下具有強(qiáng)的氧化性，能夠與銅反應(yīng)，結(jié)合化學(xué)方程式：3Cu+8HNO₃（�。┄T3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，離子方程式：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O解答．

解答 解：（1）濃硫酸具有吸水性，所以盛裝濃硫酸的試劑瓶敞口放置一段時(shí)間后溶液質(zhì)量增大；濃硝酸具有揮發(fā)性，所以盛裝濃硝酸的試劑瓶敞口放置一段時(shí)間后溶液質(zhì)量因溶質(zhì)硝酸的揮發(fā)而減小，所以兩個(gè)試劑瓶各盛裝質(zhì)量相同的濃硫酸和濃硝酸，分別敞口放置一段時(shí)間后，兩溶液質(zhì)量關(guān)系為m（硫酸）＞m（硝酸）；
濃硫酸和濃硝酸都具有強(qiáng)氧化性，所以冷的濃硫酸和濃硝酸都可以使鐵、鋁發(fā)生鈍化，形成致密保護(hù)膜，阻止反應(yīng)進(jìn)行，所以冷的濃硫酸和濃硝酸都可以用鐵或者鋁制容器盛放；
故答案為：＞；鐵或鋁；
（2）①a．Cu$\stackrel{稀硝酸}{→}$Cu（NO₃）₂，依據(jù)方程式：3Cu+8HNO₃（�。┄T3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，反應(yīng)產(chǎn)生一氧化氮有毒氣體，故不選；
b．Cu$\stackrel{濃硝酸}{→}$Cu（NO₃）₂，依據(jù)方程式：Cu與濃HNO₃反應(yīng)式為：Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，反應(yīng)產(chǎn)生二氧化氮有毒氣體，故不選；
c．Cu$\stackrel{空氣、△}{→}$CuO$\stackrel{稀硝酸}{→}$Cu（NO₃）₂，依據(jù)方程式：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 2CuO；CuO+2HNO₃═Cu（NO₃）₂+H₂O，不產(chǎn)生有毒氣體，且原料利用率高，故選；
d．Cu$\stackrel{濃硫酸、△}{→}$CuSO₄$\stackrel{Ba（NO_{3}）_{2}}{→}$Cu（NO₃）₂，依據(jù)方程式：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+2H₂O+SO₂↑，CuSO₄+Ba（NO₃）₂=BaSO₄↓+Cu（NO₃）₂，反應(yīng)產(chǎn)生二氧化硫有毒氣體，故不選；
故選：c；
②銅粉與氧氣在稀硫酸環(huán)境下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸銅和水，反應(yīng)的離子方程式：Cu+O₂+4H⁺═Cu²⁺+2H₂O；
故答案為：Cu+O₂+4H⁺═Cu²⁺+2H₂O；
（3）向200mL2mol/LHNO₃溶液中加入足量銅粉，反應(yīng)方程式：3Cu+8HNO₃（�。┄T3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，充分作用后，有m₁g固體不溶物，繼續(xù)加入100mL 1mol/L硫酸溶液，溶液呈酸性，硝酸根離子在酸性環(huán)境下繼續(xù)氧化銅單質(zhì)，所以剩余固體不溶物m₂小于m₁；
200mL2mol/LHNO₃溶液，硝酸的物質(zhì)的量為：0.2L×2mol/L=0.4mol，依據(jù)方程式：3Cu+8HNO₃（稀）═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，硝酸完全反應(yīng)生成0.15mol硝酸銅，0.3mol硝酸根離子，加入100mL 1mol/L硫酸溶液，氫離子物質(zhì)的量為：0.1L×1mol/L×2=0.2mol，依據(jù)離子方程式：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
氫離子不足，依據(jù)氫離子物質(zhì)的量計(jì)算溶解的銅的質(zhì)量：
3Cu～8H⁺，
3×64    8
  m      0.2
m=$\frac{3×64×0.2}{8}$=4.8g；
故答案為：＞；4.8．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了元素化合物知識(shí)，側(cè)重考查濃硫酸、濃硝酸的性質(zhì)及有關(guān)硝酸的計(jì)算，明確兩種酸的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度不大．