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一、选择题(此题包括7小题,每题3分,共21分)
1.在如下列图的实验装置中,实验开始一段时间后,对观察到的现象表达不正确的选项是
( )
A.苹果块会干瘪
B.胆矾晶体外表有“白斑〞
C.小试管内有晶体析出
D.pH试纸变红
解析:浓硫酸具有吸水性,会吸收试管内的水蒸气,造成水分减少。苹果块、胆矾晶体、饱和硝酸钾溶液均会失水,导致苹果块变干瘪、胆矾晶体外表有“白斑〞、小试管内有晶体析出。浓硫酸具有脱水性,会使pH试纸碳化变黑。
答案:D
2.用图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反响。以下实验不合理的是( )
A.上下移动①中铜丝可控制SO2的量
B.②中选用品红溶液验证SO2的生成
C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D.为确认CuSO4生成,向①中加水,观察颜色
解析:上下移动铜丝可以控制铜与浓硫酸的接触与别离,从而可以控制反响生成SO2的量,A项正确;SO2可使品红溶液褪色,B项正确;SO2有毒,能与NaOH溶液反响,C项正确;铜与浓硫酸反响后①中溶液显蓝色即可证明有CuSO4生成,无需向其中加水,D项错误。
答案:D
3.相同质量的铜片分别投入到足量的以下四种酸中(必要时可加热),充分反响后在相同条件下得到的气体体积由大到小的顺序是( )
①浓硫酸 ②浓硝酸 ③稀硫酸 ④稀硝酸
A.②④①③B.②①④③
C.①②④③D.③④①②
解析:1 mol Cu与浓硫酸反响可生成1 mol SO2,1 mol Cu与浓硝酸反响可生成
2 mol NO2,1 mol Cu与稀硝酸反响可生成2/3 mol NO,Cu与稀硫酸不反响。
答案:B
4.如图是制取、净化并测量生成气体体积的装置示意图。
利用上述装置进行下表所列实验,能到达实验目的的是( )
物质实验
a(液体)
b(固体)
c(液体)
A
稀盐酸
锌粒
浓硫酸
B
浓氨水
生石灰
浓硫酸
C
浓硫酸
Cu片
NaOH溶液
D
稀硝酸
Cu片
H2O
解析:浓氨水与生石灰反响生成的氨气会与浓硫酸反响;Cu与浓硫酸在常温下不能反响;Cu与稀硝酸反响生成的NO气体可被装置中的空气氧化。
答案:A
5.将碳与浓硫酸共热产生的气体X、铜与浓硝酸反响产生的气体Y同时通入盛有足量的氯化钡溶液的洗气瓶中,以下有关说法正确的选项是( )
A.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
B.从Z导管出来的气体中无二氧化碳
C.洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡
D.在Z导管口有红棕色气体出现
解析:依题意,X为SO2与CO2的混合气体,Y为NO2,同时通入BaCl2溶液后,发生反响3NO2+H2O===2HNO3+NO,所以HNO3会将SO2氧化为H2SO4,H2SO4与BaCl2反响生成BaSO4白色沉淀,出来的气体为CO2和NO,由于NO易被空气中的O2氧化,因而导管口会有红棕色气体出现。
答案:D
6.在某100 mL混合液中,HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4 mol/L、0.1 mol/L。向该混合液中参加1.92 g铜粉,加热,待充分反响后(假设反响前后溶液体积不变),所得溶液中的Cu2+的物质的量浓度(mol/L)是( )
A.0.15 B.0.225
C.0.35 D.0.45
解析:该混合溶液中含HNO3为0.04 mol,含H2SO4为0.01 mol,即含NO 0.04 mol,H+ 0.06 mol;1.92 g铜粉的物质的量0.03 mol,由离子方程式3Cu+2NO+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O可知H+缺乏量,Cu过量,那么生成Cu2+的物质的量
0.06 mol×=0.022 5 mol,故c(Cu2+)==0.225 mol/L,B项正确。
答案:B
7.14 g铜、银合金与一定量某浓度的硝酸溶液完全反响,将放出的气体与1.12 L(标准状况下)氧气混合通入水中,恰好全部被水吸收,那么合金中铜的质量是( )
A.9.6 gB.6.4 g
C.4.8 gD.3.2 g
解析:Cu、Ag合金与HNO3反响过程如下:
Cu、Ag与HNO3反响是氧化复原反响,Cu、Ag失电子,HNO3得电子,生成NO2或NO。由于NO2、NO、O2都被水吸收生成HNO3,即NO2、NO又将电子转移给O2,所以在整个反响过程中,相当于Cu、Ag失的电子给0.05 mol O2,0.05 mol O2得电子物质的量=0.05 mol×4=0.2 mol。设Cu为x mol、Ag为y mol,那么有
解之得
所以铜的质量为m(Cu)=0.05 mol×64g/mol=3.2g。答案:D
二、非选择题(此题包括4小题,共39分)
8.(6分)黑色固体A加热至红热投入到无色溶液B中发生如下转化关系:
(1)由此可以推断(写化学式):A为______,B为________,X为________,C为________,E为________。
________________________________________________________________________。
解析:根据“D(溶液)+F(单质)―→G(蓝色溶液)+E(无色气体)〞可知F为Cu,那么D为稀硝酸,E为NO,G为Cu(NO3)2溶液,继而推出X气体中有NO2,那么C气体中有NO。因与石灰水反响产生白色沉淀,所以C气体中还有CO2,那么X由NO2和CO2组成,因此A为炭。B为浓硝酸。
答案:(1)C HNO3(浓) NO2和CO2 NO和CO2 NO
(2)C+4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O
9.(8分)盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸〞。现就三大酸与金属铜反响的情况,答复以下问题:
(1)稀盐酸不与Cu反响,假设在稀盐酸中参加H2O2后,那么可使铜顺利溶解。该反响的化学方程式为_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在一定体积的10 mol/L的浓硫酸中参加过量铜片,加热使之反响,被复原的硫酸为0.9 mol,那么浓硫酸的实际体积________(填“大于〞,“等于〞或“小于〞)180 mL。假设使剩余的铜片继续溶解,可在其中参加硝酸盐溶液(如KNO3溶液),那么该反响的离子方程式为________________________。
(3)根据以下列图操作及现象推断酸X为________(填序号)。
a.浓盐酸 b.浓硫酸 c.浓硝酸
解析:(1)根据题意可知,在盐酸存在的条件下,H2O2与铜发生氧化复原反响,H2O2作氧化剂,铜作复原剂。
(2)只有浓硫酸才能和Cu发生氧化复原反响,稀硫酸和Cu不反响,所以被复原的硫酸为0.9 mol时,浓硫酸的实际体积必须大于根据方程式计算的理论值。
(3)将酸X参加铁中,铁粉未见溶解;加水后溶解,说明酸是浓硫酸或浓硝酸;向反响后的溶液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明是浓硫酸。
答案:(1)Cu+H2O2+2HCl===2H2O+CuCl2
(2)大于
3Cu+2NO+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O
(3)b
10.(12分)某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反响情况,用如下列图装置进行有关实验:
(1)B是用来收集实验中产生的气体的装置,但未将导管画全,请把导管补充完整。
(2)实验中他们取6.4 g铜片和12 mL 18 mol/L浓硫酸放在圆底烧瓶中加热,直到反响完毕,最后发现烧瓶中还有铜片剩余。该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
①请写出铜跟浓硫酸反响的化学方程式:__________________________________。
②为什么有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解你认为原因是__________________________________________________________。
A.铁粉 B.BaCl2溶液
C.银粉 D.Na2CO3溶液
(3)装置C中试管D内盛装的是品红溶液,当B中气体收集满后,有可能观察到的现象是______________________________________。待反响结束后,向C中烧杯内参加沸水,D中观察到的现象是____________________________________________________。
(4)实验装置C有可能造成环境污染。试用最简单的方法加以解决。(实验用品自选)________________________________________________________________________。
解析:Cu只与浓硫酸在加热时反响,而不与稀硫酸反响。收集SO2气体用向上排空气法,因此B装置应为长进短出,证明硫酸有剩余,应证明溶液中含H+,而不应证明含SO,因此BaCl2溶液和Ag均不可。对C装置逸出的SO2,用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口是最简单的方法。
答案:(1)
(2)①Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
②随着H2SO4的消耗,浓H2SO4的浓度不断降低,稀H2SO4与Cu不反响 ③AD
(3)红色褪去 恢复红色
(4)用浸有NaOH溶液的棉团塞在试管口
11.(13分)(1)实验室用金属铜和稀硝酸制取NO的化学方程式为_____________________________________________________________
(2)NO是有毒气体。某学生为防止污染,用分液漏斗和烧杯装配了一套简易的、能随开随用、随关随停的NO气体发生装置,如图甲所示。
A.铁 B.铝C.铂 D.玻璃
②翻开分液漏斗的活塞使反响进行,在分液漏斗中实际看到的气体是红棕色的,原因是________________________________________________________________________
(填化学方程式)。
(3)为证明铜丝与稀硝酸反响生成确实实是NO,某学生另设计了一套如图乙所示的装置制取NO。反响开始后,可以在U形管右端观察到无色的NO气体。
①长玻璃管的作用是______________________________________。
②让反响停止的操作方法及原因是__________________________。
(4)以下收集NO气体的装置,合理的是________(填选项代号)。
解析:此题考查铜与稀硝酸反响制取NO的实验。(1)化学方程式的书写,要注意配平。(2)①这种丝状材料的成分须不能与稀硝酸反响,所以A、B项不行;②红棕色的气体是NO2,原因是生成的NO与空气中的氧气反响。(3)该实验装置是防止产生的气体与空气接触,长玻璃管的作用是排稀硝酸,防止稀硝酸溢出;关闭活塞,产生的气体使稀硝酸液面下降,从而铜丝与稀硝酸分开,反响停止。(4)不能用排空气法来收集NO,因为NO与空气中的氧气反响,只能用排水法,C和D装置符合题意。
答案:(1)3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(2)①CD②2NO+O2===2NO2
(3)①接收被气体压出U形管的液体,防止稀硝酸溢出
②关闭U形管右端导气管上的活塞;反响产生的气体将U形管右端管内的稀硝酸向下压,使铜丝与稀硝酸分开,反响就会停止
(4)CD
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