甲、乙兩組同學(xué)分別對(duì)銅、鐵與硝酸的反應(yīng)進(jìn)行探究,請(qǐng)你參與并完成對(duì)有關(guān)問(wèn)題的解答.
(1)甲組同學(xué)采用如右圖所示裝置驗(yàn)證銅與硝酸的反應(yīng).已知儀器a中盛有足量一定濃度的硝酸溶液,試管b中盛有3.2g銅.
①請(qǐng)寫(xiě)出銅與稀硝酸反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式
3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++4H2O+2NO↑
3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++4H2O+2NO↑

②在銅與硝酸的反應(yīng)中,硝酸所表現(xiàn)出的化學(xué)性質(zhì)主要有
酸性和強(qiáng)氧化性
酸性和強(qiáng)氧化性

③儀器c中收集的氣體主要是
NO
NO
.(填分子式)
④待試管b中反應(yīng)進(jìn)行完全,如果向b中液體里加入足量氫氧化鈉溶液,可生成沉淀的質(zhì)量是
4.9
4.9
g.
(2)乙組同學(xué)對(duì)鐵與稀硝酸的反應(yīng)進(jìn)行探究.他們用a mol Fe和含有b mol HNO3的稀硝酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若兩種物質(zhì)恰好反應(yīng)都無(wú)剩余,且HNO3只被還原成NO,反應(yīng)結(jié)束后溶液中含有Fe3+和Fe2+.則
①反應(yīng)結(jié)束后的溶液中NO3-的物質(zhì)的量的取值范圍是
2amol<n(NO3-)<3amol
2amol<n(NO3-)<3amol
.(用含a的代數(shù)式等表示)
②若反應(yīng)結(jié)束后的溶液中Fe3+、Fe2+的物質(zhì)的量之比n(Fe3+):n(Fe2+) 為3:1,則b:a的值為
11
3
11
3
分析:(1)①銅與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮、水,據(jù)此書(shū)寫(xiě);
②反應(yīng)中N元素的化合價(jià)部分未變化生成硝酸銅,部分降低生成氮的氧化物;
③進(jìn)入儀器c的氣體為NO2,NO2與水反應(yīng)生成NO;
④銅完全反應(yīng)生成硝酸銅,向b中液體里加入足量氫氧化鈉溶液,銅離子完全轉(zhuǎn)化為氫氧化銅沉淀,根據(jù)n=
m
M
計(jì)算銅的物質(zhì)的量,根據(jù)銅原子守恒計(jì)算氫氧化銅的物質(zhì)的量,再根據(jù)m=nM計(jì)算;
(2)①利用極限法分析解答,全部為Fe3+時(shí),溶液中NO3-的物質(zhì)的量最大,全部為Fe2+時(shí),溶液中NO3-的物質(zhì)的量最小,據(jù)此解答;
②用a表示出溶液中Fe3+、Fe2+的物質(zhì)的量,進(jìn)而用a表示出溶液中NO3-的物質(zhì)的量,根據(jù)氮原子守恒用a、b表示出NO的物質(zhì)的量,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒解答.
解答:解:(1)①銅與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮、水,反應(yīng)離子方程式為:3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++4H2O+2NO↑,
故答案為:3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++4H2O+2NO↑;
②反應(yīng)中N元素的化合價(jià)部分未變化生成硝酸銅,硝酸表現(xiàn)酸,性部分降低生成氮的氧化物,硝酸表現(xiàn)強(qiáng)氧化性,
故答案為:酸性和強(qiáng)氧化性;
③進(jìn)入儀器c的氣體為NO2,NO2與水反應(yīng)生成NO,儀器c中收集的氣體主要是NO,故答案為:NO;
④3.2g銅的物質(zhì)的量為
3.2g
64g/mol
=0.05mol,向b中液體里加入足量氫氧化鈉溶液,銅離子完全轉(zhuǎn)化為氫氧化銅沉淀,根據(jù)銅原子守恒可知n[Cu(OH)2]=n(Cu)=0.05mol,故m[Cu(OH)2]=0.05mol×98g/mol=4.9g,故答案為:4.9;
(2)①全部為Fe3+時(shí),溶液中NO3-的物質(zhì)的量最大,故NO3-的物質(zhì)的量最大為3amol,全部為Fe2+時(shí),溶液中NO3-的物質(zhì)的量最小,故NO3-的物質(zhì)的量最小為3amol,由于溶液中含有Fe3+和Fe2+,故2amol<n(NO3-)<3amol,
故答案為:2amol<n(NO3-)<3amol;
②n(Fe3+):n(Fe2+)=3:1,則n(Fe3+)=
3
4
amol、n(Fe2+)=
1
4
amol,故溶液中n(NO3-)=3n(Fe3+)+2n(Fe2+)=
3
4
amol×3+
1
4
amol×2=
11a
4
mol,由氮原子守恒可知,n(NO)=bmol-
11a
4
mol,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒有:
3
4
amol×3+
1
4
amol×2=(b-
11a
4
)mol×(5-2),整理得b:a=
11
3
,
故答案為:
11
3
點(diǎn)評(píng):本題考查硝酸的化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)計(jì)算等,難度中等,注意利用守恒思想與極限法的進(jìn)行的計(jì)算.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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甲、乙兩組同學(xué)分別對(duì)銅、鐵與硝酸的反應(yīng)進(jìn)行探究,請(qǐng)你參與并完成對(duì)有關(guān)問(wèn)題的解答。

(1)甲組同學(xué)采用如圖所示裝置驗(yàn)證銅與硝酸的反應(yīng)。已知儀器a中盛有足量一定濃度的硝酸溶液,試管b中盛有3.2  g銅。

①請(qǐng)寫(xiě)出銅與稀硝酸反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式                                                  。

②在銅與硝酸的反應(yīng)中,硝酸所表現(xiàn)出的化學(xué)性質(zhì)主要有                                          。

③儀器c中收集的氣體主要是                      。(填分子式)

④待試管b中反應(yīng)進(jìn)行完全,如果向b中液體里加入足量氫氧化鈉溶液,可生成沉淀的質(zhì)量是                      g。

(2)乙組同學(xué)對(duì)鐵與稀硝酸的反應(yīng)進(jìn)行探究。他們用a  mol  Fe和含有b  mol  HNO3的稀硝酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若兩種物質(zhì)恰好反應(yīng)都無(wú)剩余,且HNO3只被還原成NO,反應(yīng)結(jié)束后溶液中含有Fe3+和Fe2+。則

①反應(yīng)結(jié)束后的溶液中NO3的物質(zhì)的量的取值范圍是                      。(用含a的代數(shù)式等表示)

②若反應(yīng)結(jié)束后的溶液中Fe3+、Fe2+的物質(zhì)的量之比n(Fe3+)∶n(Fe2+)  為3∶1,則b/a的值為                      。

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014屆江蘇省徐州市高二上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

碳酸鈣和硫酸鈣都是鈣的重要化合物,它們?cè)谏a(chǎn)生活中都有著廣泛的應(yīng)用。甲、乙兩組同學(xué)分別對(duì)碳酸鈣的制備、硫酸鈣的性質(zhì)進(jìn)行了以下探究,請(qǐng)你參與并完成對(duì)有關(guān)問(wèn)題的解答。    

(1)甲組使用大理石(含少量的Fe2O3雜質(zhì))等物質(zhì)制備碳酸鈣的實(shí)驗(yàn)流程如下:

①溶解大理石時(shí),用硝酸而不用硫酸的原因是                            。

②上述流程中,“分離”得產(chǎn)品所包含的實(shí)驗(yàn)操作依次為:過(guò)濾、          、          。

③“濾液A”中除H+離子外,還含有的陽(yáng)離子是             ;檢驗(yàn)該陽(yáng)離子的實(shí)驗(yàn)方法是:取少量濾液A與          在試管中混合、加熱充分反應(yīng),將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙(或pH試紙)靠近試管口,觀察現(xiàn)象即可。

(2)乙組對(duì)某硫酸鈣晶體(xCaS04·yH20)加熱分解的有關(guān)反應(yīng)進(jìn)行探究。他們?nèi)?.52g該晶體進(jìn)行加熱,加熱過(guò)程中,固體質(zhì)量隨時(shí)間的變化情況如下圖所示。又知t5~t6時(shí)間段內(nèi)固體質(zhì)量減輕的原因是產(chǎn)生了兩種氣體,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:

2CasO4 2CaO+2S02↑+O2↑。

①加熱時(shí),該晶體開(kāi)始發(fā)生化學(xué)變化的時(shí)間是        (填“t1”、“t3”或“t5”)。

②t4~t5時(shí)間段固體的化學(xué)式為                            。

③tl~t2時(shí)間段固體發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                    

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

甲、乙兩組同學(xué)分別對(duì)銅、鐵與硝酸的反應(yīng)進(jìn)行探究,請(qǐng)你參與并完成對(duì)有關(guān)問(wèn)題的解答.
(1)甲組同學(xué)采用如右圖所示裝置驗(yàn)證銅與硝酸的反應(yīng).已知儀器a中盛有足量一定濃度的硝酸溶液,試管b中盛有3.2g銅.
①請(qǐng)寫(xiě)出銅與稀硝酸反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式______.
②在銅與硝酸的反應(yīng)中,硝酸所表現(xiàn)出的化學(xué)性質(zhì)主要有______.
③儀器c中收集的氣體主要是______.(填分子式)
④待試管b中反應(yīng)進(jìn)行完全,如果向b中液體里加入足量氫氧化鈉溶液,可生成沉淀的質(zhì)量是______g.
(2)乙組同學(xué)對(duì)鐵與稀硝酸的反應(yīng)進(jìn)行探究.他們用a mol Fe和含有b mol HNO3的稀硝酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若兩種物質(zhì)恰好反應(yīng)都無(wú)剩余,且HNO3只被還原成NO,反應(yīng)結(jié)束后溶液中含有Fe3+和Fe2+.則
①反應(yīng)結(jié)束后的溶液中NO3-的物質(zhì)的量的取值范圍是______.(用含a的代數(shù)式等表示)
②若反應(yīng)結(jié)束后的溶液中Fe3+、Fe2+的物質(zhì)的量之比n(Fe3+):n(Fe2+) 為3:1,則b:a的值為_(kāi)_____.

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甲、乙兩組同學(xué)分別對(duì)銅、鐵與硝酸的反應(yīng)進(jìn)行探究,請(qǐng)你參與并完成對(duì)有關(guān)問(wèn)題的解答.
(1)甲組同學(xué)采用如右圖所示裝置驗(yàn)證銅與硝酸的反應(yīng).已知儀器a中盛有足量一定濃度的硝酸溶液,試管b中盛有3.2g銅.
①請(qǐng)寫(xiě)出銅與稀硝酸反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式   
②在銅與硝酸的反應(yīng)中,硝酸所表現(xiàn)出的化學(xué)性質(zhì)主要有   
③儀器c中收集的氣體主要是    .(填分子式)
④待試管b中反應(yīng)進(jìn)行完全,如果向b中液體里加入足量氫氧化鈉溶液,可生成沉淀的質(zhì)量是    g.
(2)乙組同學(xué)對(duì)鐵與稀硝酸的反應(yīng)進(jìn)行探究.他們用a mol Fe和含有b mol HNO3的稀硝酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若兩種物質(zhì)恰好反應(yīng)都無(wú)剩余,且HNO3只被還原成NO,反應(yīng)結(jié)束后溶液中含有Fe3+和Fe2+.則
①反應(yīng)結(jié)束后的溶液中NO3-的物質(zhì)的量的取值范圍是    .(用含a的代數(shù)式等表示)
②若反應(yīng)結(jié)束后的溶液中Fe3+、Fe2+的物質(zhì)的量之比n(Fe3+):n(Fe2+) 為3:1,則b:a的值為   

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