- 硝酸的性质
- 共1220题
如图是铜与稀硝酸反应的两个实验装置图,请回答下列问题:
(1)铜与稀硝酸反应的离子方程式______.
(2)I实验装置中能否证明铜与稀硝酸反应生成的是NO气体______(填“能”或“不能”),简述理由______
______.
(3)若用Ⅱ实验装置进行实验,以证明铜与稀硝酸反应生成的气体是NO,在烧杯中加入一定体积的稀硝酸,打开止水夹,用注射器慢慢抽取干燥管内的空气,稀硝酸沿着干燥管慢慢上升,直到充满整个干燥管,停止抽拉注射器,关闭止水夹,观察干燥管内的现象______.
反应停止后,打开止水夹,用注射器抽取干燥管内的气体(事先已将注射器内原有的空气推出),关闭止水夹后取下注射器,并抽取一定量的空气,观察到的现象是______.
正确答案
解:(1)因铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,其离子反应为3Cu+2NO3-+8H+═3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为:3Cu+2NO3-+8H+═3Cu2++2NO↑+4H2O;
(2)因为用排水法,即使有二氧化氮气体生成,二氧化氮也与水反应生成硝酸和一氧化氮,故答案为:不能;若产生NO2,用排水法收集由于发生了:3NO2+H2O═2HNO3+NO;
(3)铜与稀硝酸反应生成蓝色的硝酸铜溶液,同时产生无色的一氧化氮气体,看到的现象为:铜片周围产生小气泡(或有无色气体生成);溶液逐渐变为蓝色;反应停止后,打开止水夹,用注射器推入适量的空气至干燥管中,关闭止水夹,观察到干燥管内气体的颜色变为红棕色气体二氧化氮;
故答案为:铜片溶解,且表面有气泡产生,溶液变成蓝色,液面下降;管内气体由无色逐渐变为红棕色.
解析
解:(1)因铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,其离子反应为3Cu+2NO3-+8H+═3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为:3Cu+2NO3-+8H+═3Cu2++2NO↑+4H2O;
(2)因为用排水法,即使有二氧化氮气体生成,二氧化氮也与水反应生成硝酸和一氧化氮,故答案为:不能;若产生NO2,用排水法收集由于发生了:3NO2+H2O═2HNO3+NO;
(3)铜与稀硝酸反应生成蓝色的硝酸铜溶液,同时产生无色的一氧化氮气体,看到的现象为:铜片周围产生小气泡(或有无色气体生成);溶液逐渐变为蓝色;反应停止后,打开止水夹,用注射器推入适量的空气至干燥管中,关闭止水夹,观察到干燥管内气体的颜色变为红棕色气体二氧化氮;
故答案为:铜片溶解,且表面有气泡产生,溶液变成蓝色,液面下降;管内气体由无色逐渐变为红棕色.
亚硝酸钠被称为工业盐,不能用作食品工业,但在漂白、电镀等方面应用广泛.现以木炭、浓硝酸、水和铜为原料生成的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠的装置如图所示(部分夹持装置略).
已知:室温下,①2NO+Na2O2=2NaNO2②3NaNO2+3HCl═3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O;③酸性条件下,NO或NO2- 都能与MnO4-反应生成NO3- 和Mn2+
完成下列填空:
(1)写出浓硝酸与木炭反应的化学方程式______.
(2)B中观察到的主要现象是有无色气体产生和______,D装置的作用是______.
(3)检验C中产物有亚硝酸钠的方法是______.
(4)经检验C产物中除亚硝酸钠外还含有副产物碳酸钠和氢氧化钠,为避免产生这些副产物应在B、C装置间增加装置,则该装置中盛放的药品名称______.
(5)将7.8g过氧化钠完全转化成为亚硝酸钠,理论上至少需要木炭______g.
正确答案
解:(1)加热条件下,C和浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水,反应方程式为C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O,故答案为:C+4HNO3(浓)
CO2↑+4NO2↑+2H2O;
(2)生成的二氧化氮进入B中和水反应生成硝酸,硝酸和铜反应生成硝酸铜、NO和水,所以看到的现象是:有无色气体生成且Cu逐渐溶解、溶液变蓝色;
生成硝酸的同时还生成NO,NO有毒不能直接排空,过氧化钠和NO反应生成亚硝酸钠,所以过氧化钠的作用是吸收未反应的NO,
故答案为:铜片逐渐溶解,溶液变为蓝色; 吸收未反应的NO;
(3)亚硝酸钠和稀盐酸反应生成NO,NO不稳定,易被空气中氧气氧化生成红棕色二氧化氮,所以其检验方法是取样,加入稀盐酸,产生无色气体,遇到空气变为红棕色,故答案为:取样,加入稀盐酸,产生无色气体,遇到空气变为红棕色;
(4)碱石灰能吸收水和二氧化碳,但不能吸收NO,为防止副反应发生,增加装置中盛放的药品是碱石灰,故答案为:碱石灰;
(5)n(Na2O2)==0.1mol,根据2NO+Na2O2=2NaNO2知,0.1mol过氧化钠反应需要0.2molNO,根据3NO2+H2O=2HNO3+NO知生成0.2molNO需要0.6mol二氧化氮、根据C+4HNO3(浓)
CO2↑+4NO2↑+2H2O知生成0.6mol二氧化氮需要0.15molC,则C的质量=12g/mol×0.15mol=1.8g,
故答案为:1.8.
解析
解:(1)加热条件下,C和浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水,反应方程式为C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O,故答案为:C+4HNO3(浓)
CO2↑+4NO2↑+2H2O;
(2)生成的二氧化氮进入B中和水反应生成硝酸,硝酸和铜反应生成硝酸铜、NO和水,所以看到的现象是:有无色气体生成且Cu逐渐溶解、溶液变蓝色;
生成硝酸的同时还生成NO,NO有毒不能直接排空,过氧化钠和NO反应生成亚硝酸钠,所以过氧化钠的作用是吸收未反应的NO,
故答案为:铜片逐渐溶解,溶液变为蓝色; 吸收未反应的NO;
(3)亚硝酸钠和稀盐酸反应生成NO,NO不稳定,易被空气中氧气氧化生成红棕色二氧化氮,所以其检验方法是取样,加入稀盐酸,产生无色气体,遇到空气变为红棕色,故答案为:取样,加入稀盐酸,产生无色气体,遇到空气变为红棕色;
(4)碱石灰能吸收水和二氧化碳,但不能吸收NO,为防止副反应发生,增加装置中盛放的药品是碱石灰,故答案为:碱石灰;
(5)n(Na2O2)==0.1mol,根据2NO+Na2O2=2NaNO2知,0.1mol过氧化钠反应需要0.2molNO,根据3NO2+H2O=2HNO3+NO知生成0.2molNO需要0.6mol二氧化氮、根据C+4HNO3(浓)
CO2↑+4NO2↑+2H2O知生成0.6mol二氧化氮需要0.15molC,则C的质量=12g/mol×0.15mol=1.8g,
故答案为:1.8.
在100mL某混合溶液中,c(HNO3)=0.4mol/L,c(H2SO4)=0.1mol/L,向其中加入 1.92g铜粉,微热,充分反应后溶液中c(Cu2+)为( )
正确答案
解析
解:溶液中的氢离子既包括硝酸电离的又包括硫酸电离的.所以n(H+)=0.4mol/L×0.1L+0.1mol/L×0.1L×2=0.06mol,
n(NO3-)n=0.4mol/L×0.1L=0.04mol.1.92g铜的物质的量为=0.03mol;
硝酸和铜反应的离子方程式如下:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO+4H2O
3Cu~~~~~8H+~~~~2NO3-~~~~3Cu2+.
3 8 2 3
0.03mol 0.08mol 0.02mol
所以氢离子的物质的量不足,根据氢离子的物质的量计算,由离子方程式可知0.06mol氢离子反应,消耗铜的物质的量为=0.0225mol;所以生成的铜离子的物质的量为0.0225mol.
所以溶液中c(Cu2+)==0.225mol/L.
故选:C.
下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述中正确的是( )
正确答案
解析
解:A.浓硝酸、浓硫酸常温下遇Al发生钝化,阻止反应的进一步发生,则常温下均可用铝制容器运输,故A正确;
B.浓硝酸易挥发,则浓硝酸溶液质量减小,而浓硫酸具有吸水性,浓硫酸溶液的质量增大,故B错误;
C.Cu与浓硫酸反应需要加热,不能在常温下反应,故C错误;
D.浓硝酸易挥发,浓硫酸具有吸水性,则浓硝酸、浓硫酸的质量变化分别减小、增大,故D错误;
故选A.
硝酸铜是制备Cu-Zn-Al系催化剂的重要原料,现用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜:①铜与浓硝酸反应;②铜与稀硝酸反应;③铜与氧气反应生成CuO,CuO再与稀硝酸反应.下列有关叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A.反应方程式分别为①Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O ②3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O、③2Cu+O2=2CuO、CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O,根据方程式知,制取相同的硝酸铜需要硝酸的物质的量之比为12:8:6=6:4:3,所以消耗硝酸的量:①>②>③,故A错误;
B.NO、NO2都是有毒气体,污染大气,根据方程式知,只有③中不产生有毒气体,所以③对环境造成的危害最小,故B正确;
C.①②中都产生有毒气体,不环保,且③中使用硝酸的量最少,所以制取硝酸铜的最佳方案是③,故C错误;
D.根据铜原子守恒知,制取相同的硝酸铜时需要Cu的量相等,故D错误;
故选B.
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