(二)与酸反应 1.与硝酸反应: 3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 例2:用下列仪器.药品验证由铜和适量硝酸反应产生的气体中含NO(仪器可选择使用.N2和O2的用量可自由控制).已知: ① NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O ② 气体液化温度:NO2 21℃. NO -152℃ 试回答: (1)仪器的连接顺序(按左→右连接.填各接口的编号)为 . (2)反应前先通入N2.目的是 . (3)确认气体中含NO的现象是 . (4)装置F的作用是 . (5)如果O2过量.则装置B中发生反应的化学方程式为 . 解析:本实验的目的是验证Cu和浓HNO3反应产生的气体中的NO.即产物中一定有NO.而不是通过实验来确定是否有NO.而反应产物中NO2是一定存在的.所以要将NO2和NO分离后进行验证.如何分离?题目给出了两种气体相差甚远的液化温度.联系装置F.便知其意了.NO2和NO分离(NO2被液化)后的气体与O2作用.又出现红棕色.这个特征现象便确认了NO的存在. 另外.制气前须将各装置内的空气排尽.气体中混有的水气的吸收以及最后尾气的吸收.这些问题都要考虑.而盛酚酞的装置E便成了命题者用来干扰思维的多余装置. 框图分析 答案:驱赶装置中的空气.防止产生的NO被氧化,(3)通入O2后装置D中有红棕色气体生成,(4)使NO2液化(分离NO2和NO),(5)4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O 点评:验证Cu与稀HNO3反应的产物NO,首先应保证无氧气存在,除题目中用氮气将装置中氧气赶出外,还可用下列装置检验NO: 该类命题往往从气密性检验.实验现象.NO与NO2及NO2与N2O4转化.尾气吸收等方面考察.关于Cu与HNO3反应,还常以计算题形式出现,注意氮原子守衡及电子守衡的应用. 2.与浓硫酸反应:Cu +2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O 注意浓H2SO4随反应进行变稀的实验事实. 3.但当有空气或络合剂存在时.铜能溶于稀酸和浓盐酸: 2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O 工业上,利用该反应原理制取硫酸铜. 2Cu+8HCl(浓)2H3[CuCl4]+H2↑ 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(2010?沈阳二模)在研究性学习中,某实验小组进行了铜与稀硝酸反应的实验探究.有三位学生设计了以下三种实验方案.如图所示:

(1)写出稀硝酸与铜反应的化学方程式
3Cu+8HNO3=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O
3Cu+8HNO3=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O

(2)甲同学用图1装置进行实验,在圆底烧瓶中加入20mL 6mol/L HNO3和2g薄铜片,在反应开始时,可观察到水槽内的导管中水面先慢慢上升到一定高度,此后又回落,然后有气泡从导管口冒出.试说明产生上述现象的原因
由于反应开始时产生的NO与烧瓶内空气中O2作用生成NO2,NO2溶于水并与水反应使装置内气压减小,水倒吸入至一定高度后,当烧瓶中的氧气全部消耗后,生成的NO排出导管口,即有气泡产生
由于反应开始时产生的NO与烧瓶内空气中O2作用生成NO2,NO2溶于水并与水反应使装置内气压减小,水倒吸入至一定高度后,当烧瓶中的氧气全部消耗后,生成的NO排出导管口,即有气泡产生

(3)乙同学将甲的实验进行了改进,采用了图2装置进行实验.
①在实验中,要使B中的气体始终保持无色,其操作是
先关闭a,开启b和c一段时间,再关b开a
先关闭a,开启b和c一段时间,再关b开a

②如果开启a和c,关闭b,装置里液面上空间的体积为VmL,空气中氧气的体积分数为21%,实验在标准状况下进行,全部氧气通过反应转化为硝酸;实验开始时加入的铜为mg,实验完毕后剩余的铜为ng,所得溶液体积也是VmL.则所得溶液的物质的量浓度是
0.0125mol?L-1
0.0125mol?L-1

(4)丙同学采用图3装置进行实验,将活塞打开,从U形管的长管口注入稀硝酸,一直注到U形管短管中充满液体时,立即关闭活塞.铜与稀硝酸开始反应产生NO气体.
①当
硝酸与铜丝脱离接触
硝酸与铜丝脱离接触
时反应、自动停止,在
U形管短管上部(或U形管左管上部)
U形管短管上部(或U形管左管上部)
处观察到无色的NO气体.
②为了证明Cu与稀HNO3反应生成的气体是NO,而不是N2,需要的简单操作是
再将分液漏斗的活塞慢慢打开,在分液漏斗中观察到气体由无色变为红棕色
再将分液漏斗的活塞慢慢打开,在分液漏斗中观察到气体由无色变为红棕色

③图3装置与图1、图2装置相比,优点是
能探究出铜与稀硝酸反应生成物为NO,且可以验证NO被氧化成NO2的过程)
能探究出铜与稀硝酸反应生成物为NO,且可以验证NO被氧化成NO2的过程)

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(10分)温家宝总理多次指出要大力抓好节能降耗、保护环境。请你分析并回答下列问题:

(1)“绿色化学”的最大特点在于它是在始端就采用预防实际污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放和零污染,具有“原子经济性”。下列化学反应不符合“绿色化学”思想的是             ____________________。

A.制备环氧乙烷:

B.制备硫酸铜Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O

C.制备甲醇:   2CH4+O22CH3OH

D.制备硝酸铜:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

(2)冶金废水中含有[Au(CN)2],其电离出的CN有毒,当与H+结合生成HCN时,其毒性更强。工业上处理这种废水是在碱性条件下,用NaClO将CN氧化为CO32和一种无毒气体,该反应的方程式为                                       _____________________________,在酸性条件下,ClO也能将CN氧化,但实际处理时却不在酸性条件下进行的主要原因是                        ____________________________________________________________。

(3)工业上目前使用两种方法制取乙醛——“乙炔水化法”和“乙烯氧化法”。下面两表提供生产过程中原料、反应条件、原料平衡转化率和产量等的有关信息:

 

乙炔水化法

乙烯氧化法

原料

乙炔、水

乙烯、空气

反应条件

HgSO4、100~125℃

PdCl2-CuCl2、100~125℃

平衡转化率

乙炔平衡转化率90%左右

乙烯平衡转化率80%左右

日产量

2.5吨(某设备条件下)

3.6吨(相同设备条件下)

表一:原料、反应条件、平衡转化率、日产量

表二:原料来源生产工艺

 

原料生产工艺过程

乙炔

乙烯

来源于石油裂解气

从两表中分析,现代工业上“乙烯氧化法”将逐步取代“乙炔水化法”的可能原因。

①从产率和产量角度分析                                               

②从环境保护和能耗角度分析                                           

 

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(10分)温家宝总理多次指出要大力抓好节能降耗、保护环境。请你分析并回答下列问题:

(1)“绿色化学”的最大特点在于它是在始端就采用预防实际污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放和零污染,具有“原子经济性”。下列化学反应不符合“绿色化学”思想的是             ____________________

A.制备环氧乙烷:

 


B.制备硫酸铜Cu+2H2SO4                  CuSO4+SO2↑+2H2O

 


C.制备甲醇:   2CH4+O2                          2CH3OH

D.制备硝酸铜:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

(2)冶金废水中含有[Au(CN)2],其电离出的CN有毒,当与H+结合生成HCN时,其毒性更强。工业上处理这种废水是在碱性条件下,用NaClO将CN氧化为CO32和一种无毒气体,该反应的方程式为                                       __________________,在酸性条件下,ClO也能将CN氧化,但实际处理时却不在酸性条件下进行的主要原因是                        ________________________

(3)工业上目前使用两种方法制取乙醛——“乙炔水化法”和“乙烯氧化法”。下面两表提供生产过程中原料、反应条件、原料平衡转化率和产量等的有关信息:

乙炔水化法

乙烯氧化法

原料

乙炔、水

乙烯、空气

反应条件

HgSO4、100~125℃

PdCl2-CuCl2、100~125℃

平衡转化率

乙炔平衡转化率90%左右

乙烯平衡转化率80%左右

日产量

2.5吨(某设备条件下)

3.6吨(相同设备条件下)

表一:原料、反应条件、平衡转化率、日产量

表二:原料来源生产工艺

原料生产工艺过程

乙炔

乙烯

来源于石油裂解气

从两表中分析,现代工业上“乙烯氧化法”将逐步取代“乙炔水化法”的可能原因。

①从产率和产量角度分析                                                

②从环境保护和能耗角度分析                                           

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2007年3月,温家宝总理在十届人大五次会议上指出要大力抓好节能降耗、保护环境.请你分析并回答下列问题:

(1)

“绿色化学”的最大特点在于它是在始端就采用预防实际污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放和零污染,具有“原子经济性”.下列化学反应不符合“绿色化学”思想的是________.

A.

制备环氧乙烷:

B.

制备硫酸铜

C.

制备甲醇:

D.

制备硝酸铜:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

(2)

冶金废水中含有[Au(CN)2],其电离出的CN有毒,当与H+结合生成HCN时,其毒性更强.工业上处理这种废水是在碱性条件下,用NaClO将CN氧化为CO32-和一种无毒气体,该反应的方程式为________,在酸性条件下,ClO也能将CN氧化,但实际处理时却不在酸性条件下进行的主要原因是________________.

(3)

工业上目前使用两种方法制取乙醛——“乙炔水化法”和“乙烯氧化法”.下面两表提供生产过程中原料、反应条件、原料平衡转化率和产量等的有关信息:

表一:原料、反应条件、平衡转化率、日产量

表二:原料来源生产工艺

从两表中分析,现代工业上“乙烯氧化法”将逐步取代“乙炔水化法”的可能原因.

①从产率和产量角度分析________________.

②从环境保护和能耗角度分析________________.

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2007年3月,温家宝总理在十届人大五次会议上指出要大力抓好节能降耗、保护环境.请你分析并回答下列问题:
(1)“绿色化学”的最大特点在于它是在始端就采用预防实际污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放和零污染,具有“原子经济性”.下列化学反应不符合“绿色化学”思想的是______.
A.制备环氧乙烷:2CH2=CH2+O2数学公式
B.制备硫酸铜:Cu+2H2SO4 数学公式 CuSO4+SO2↑+2H2O
C.制备甲醇:2CH4+O2 数学公式 2CH3OH
D.制备硝酸铜:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O
(2)冶金废水中含有[Au(CN)2]-,其电离出的CN-有毒,当与H+结合生成HCN时,其毒性更强.工业上处理这种废水是在碱性条件下,用NaClO将CN-氧化为CO32-和一种无毒气体,该反应的方程式为______,在酸性条件下,ClO-也能将CN-氧化,但实际处理时却不在酸性条件下进行的主要原因是______.
(3)工业上目前使用两种方法制取乙醛--“乙炔水化法”和“乙烯氧化法”.下面两表提供生产过程中原料、反应条件、原料平衡转化率和产量等的有关信息:
乙炔水化法乙烯氧化法
原料乙炔、水乙烯、空气
反应条件HgSO4、100~125℃PdCl2-CuCl2、100~125℃
平衡转化率乙炔平衡转化率90%左右乙烯平衡转化率80%左右
日产量2.5吨(某设备条件下)3.6吨(相同设备条件下)
表一:原料、反应条件、平衡转化率、日产量
表二:原料来源生产工艺
原料生产工艺过程
乙炔CaCO3数学公式CaO数学公式CaC2数学公式C2H2
乙烯来源于石油裂解气
从两表中分析,现代工业上“乙烯氧化法”将逐步取代“乙炔水化法”的可能原因.
①从产率和产量角度分析______.
②从环境保护和能耗角度分析______.

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