硝酸是一种强氧化性、腐蚀性的强酸,其还原产物因硝酸浓度的不同而有变化,从总体上说,硝酸浓度越高,平均每分子硝酸得到的电子数越少,浓硝酸的还原产物主要为NO2,稀
题型:不详难度:来源:
硝酸是一种强氧化性、腐蚀性的强酸,其还原产物因硝酸浓度的不同而有变化,从总体上说,硝酸浓度越高,平均每分子硝酸得到的电子数越少,浓硝酸的还原产物主要为NO2,稀硝酸的还原产物主要为NO。 实验室中,常用Cu与浓HNO3反应制取NO2,用Cu与稀HNO3反应制取NO。 (1)请写出实验室中用Cu与浓HNO3反应制取NO2的化学方程式:_____________。 (2)该反应中发生氧化反应的物质是__________,1 mol氧化剂_________(填“得到”或“失去”)_______ mol电子。 (3)48.0 g Cu与适量的浓HNO3反应,铜全部作用后,共收集到22.4 L气体(标准状况下),反应中消耗HNO3的物质的量可能是( ) A.1.5 mol B.2.0 mol C.2.5 mol D.3.0 mol (4)实际上硝酸不仅可被还原为NO2或NO,浓度更稀时硝酸还可以被还原为N2O、N2、NH4NO3等。请将3种物质: FeSO4、Fe(NO3)3和Fe2(SO4)3分别填入下面对应的横线上,组成一个未配平的化学方程式。 HNO3 + ______ ______ + ______ + N2O↑ + H2O 并写出配平后的离子方程式:_________________________。 (5)硝酸的还原产物NO、NO2、N2O等对环境均有副作用,为了可持续发展,当今社会提出的一个新概念——“绿色化学”,它要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应,则下列由单质铜制取硝酸铜的方法可行且符合“绿色化学”的是( ) A.Cu Cu(NO3)2 B.Cu CuOCu(NO3)2 C.Cu CuOCu(OH)2Cu(NO3)2 D.CuCuSO4Cu(NO3)2 |
答案
(1)Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;(2)Cu;得到, 1 ;(3)C ; (4)HNO3+FeSO4 → Fe(NO3)3+Fe2(SO4)3+N2O↑+H2O 8Fe2++2NO3-+10H+ = 8Fe3++N2O↑+5H2O (5)B |
解析
试题分析:(1)Cu与浓HNO3反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,化学方程式为:Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;(2)该反应中铜元素的化合价升高,发生氧化反应,硝酸中氮元素的化合价由+5价降为+4,作氧化剂,1 mol氧化剂得到1mol电子;(3)铜和硝酸反应,随着浓度的减少,硝酸的还原产物的价态越低,铜和浓硝酸反应生成NO2,而与稀硝酸反应时则生成NO,故生成的气体有NO2和NO,则n(NO2)+n(NO)=1mol,即被还原的硝酸的物质的量为1mol,48.0 g Cu的物质的量为0.75mol,则生成n(Cu(NO3)2)=0.75mol,可知表现酸性的硝酸的物质的量为0.75mol×2=1.5mol,则:参加反应的硝酸的物质的量为:1mol+1.5mol=2.5mol,选C。(4)所给的物质中,HNO3中氮元素化合价位于最高价,具有氧化性,对应还原产物为N2O,能将还原性的FeSO4氧化为Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3,故发生的反应为HNO3+FeSO4 → Fe(NO3)3+Fe2(SO4)3+N2O↑+H2O;根据离子方程式的书写原则及氧化还原方程式配平原则写出配平后的离子方程式:8Fe2++2NO3-+10H+ = 8Fe3++N2O↑+5H2O;(5) A、铜与硝酸反应会产生一氧化氮、二氧化氮等大气污染物,错误;B、该途径符合绿色化学原理,正确;C、该流程中氧化铜与水不反应,不能制得硝酸铜,错误;D、该途径中铜与稀硫酸不反应,不能制得硫酸铜;铜与浓硫酸反应会产生二氧化硫气体,污染大气,错误,选B。 |
举一反三
实验室常利用以下反应制取少量氮气:NaNO2 + NH4Cl =" NaCl" + N2↑ + H2O关于该反应的下列说法不正确的是( )A.NaNO2的氧化性大于N2 | B.每生成1mol N2,转移的电子数的物质的量为6mol | C.NH4Cl的还原性大于N2 | D.氮元素既被氧化又被还原 |
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现有一未配平的氧化还原反应: KClO3+PH3+H2SO4→K2SO4+H3PO4+H2O+X (1)该反应的还原剂是_________。 (2)已知0.2 mol KClO3在反应中得到1 mol电子生成X,则X的化学式是__________。 (3)根据上述反应可推知__________________(填写序号)。A.氧化性:KClO3>H3PO4 | B.氧化性:H3PO4>KClO3 | C.还原性:PH3>X | D.还原性:X>PH3 |
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研究碳及其化合物的综合利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。请运用相关知识研究碳及其化合物的性质。 (1)近年来,我国用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应的化学方程式为: C+ K2Cr2O7+ — CO2↑+ K2SO4 + Cr2(SO4)3+ H2O ①完成并配平上述化学方程式。 ②在上述方程式上用单线桥标出该反应电子转移的方向与数目。 (2)高温时,用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。 ①750℃时,测得气体中含等物质的量SO2和SO3,此时反应的化学方程式是 。 ②由MgO可制成“镁-次氯酸盐”电池,其装置示意图如图1,该电池反应的离子方程式为 。 图1 图2 图3 (3)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H ①该反应的平衡常数表达式为K= 。 ②取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图2所示,则上述CO2转化为甲醇反应的△H 0(填“>”“<”或“=”)。 ③在两种不同条件下发生反应,测得CH3OH的物质的量随时间变化如图3所示,曲线I、II对应的平衡常数大小关系为KⅠ KII(填“>” “<”或“=”)。 |
某体系中存在如下反应: ① ② (1)反应①中H2S作_______剂,反应②属于_______反应。(填“氧化”或“还原”) (2)若在反应①中失去0.2 mol电子,则反应②中可生成_______g碘。 (3)写出并配平碘酸钾与硫化氢反应的化学方程式,同时标出电子转移的方向和数目:______。 (4)由上述反应可推知_______。 a.氧化性:K2SO4>KIO3 b.酸性:HIO3>H2SO4 c.还原性:H2S>I2 d.反应过程中溶液的酸性逐渐减弱 |
氢化亚铜(CuH)是一种难溶物质,用CuSO4溶液和“另一物质”在40~50℃时反应可生成它。CuH具有的性质有:不稳定,易分解;在氯气中能燃烧;与稀盐酸反应能生成气体;Cu+在酸性条件下发生的反应是:2Cu+=Cu2++Cu。 根据以上信息,结合自己所掌握的化学知识,回答下列问题: (1)用CuSO4溶液和“另一物质”制CuH的反应中,用氧化还原观点分析,这“另一物质”在反应中作______(填“氧化剂”或“还原剂”)。 (2)写出CuH在氯气中燃烧的化学反应方程式:________________________。 (3)CuH溶解在稀盐酸中生成的气体是______(填化学式)。 (4)如果把CuH溶解在足量的稀硝酸中生成的气体只有NO,请写出CuH溶解在足量稀硝酸中反应的离子方程式:_____________________________________。 |
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