• 硫酸和硝酸是中学阶段常见的强酸.根据二者与金属的反应情况,回答下列问题:(1)①在100mL 18mol?L-1的浓硫酸中加入过量的铜片,加热使之充分反应,产生的气体在标准状况下的体积可能是 .A.33.6L B.22.4L C.20.16L D.6.72L②若向上述反应①的体系中再加入硝酸钠,有什么现象出现?用必要的文字和离子方程式加以说明 .(2)若将过量铜粉与一定量浓硝酸反应,当反应完全停止时,共收集气体1.12L(标准状况),则该气体的成分是 ,反应中所消耗的硝酸的物质的量可能为下列数据中的 .A.0.1mol B.0.15mol C.0.2mol D.0.25mol.试题及答案-解答题-云返教育

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      硫酸和硝酸是中学阶段常见的强酸.根据二者与金属的反应情况,回答下列问题:
      (1)①在100mL 18mol?L
      -1的浓硫酸中加入过量的铜片,加热使之充分反应,产生的气体在标准状况下的体积可能是 .A.33.6L B.22.4L C.20.16L D.6.72L
      ②若向上述反应①的体系中再加入硝酸钠,有什么现象出现?用必要的文字和离子方程式加以说明
       
      (2)若将过量铜粉与一定量浓硝酸反应,当反应完全停止时,共收集气体1.12L(标准状况),则该气体的成分是
        ,反应中所消耗的硝酸的物质的量可能为下列数据中的  .A.0.1mol B.0.15mol C.0.2mol D.0.25mol.

      试题解答


      见解析
      (1)①铜与浓硫酸加热反应与稀硫酸不反应,故产生气体应小于理论值;
      ②硝酸根在酸性条件下具有强氧化性,故铜会继续溶解,产生氮的氧化物.
      (2)铜与硝酸反应产生的还原产物与硝酸的浓度有关,随反应的进行,浓硝酸变为稀硝酸,故得到不同气体的混合物.采N守恒来确定被还原硝酸的???,采用极值法和守恒法来确定没被还原硝酸的量.

      (1)①100mL 18mol?L
      -1的浓硫酸中含硫酸的物质的量为:0.1L×18mol?L-1═1.8mol
      铜与浓硫酸反应的方程式为:
      Cu+2H
      2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O,
      2mol 22.4L
      1.8mol V
      V=
      ═20.16L,由于铜与稀硫酸不反应,故实际上产生的气体体积小于20.16L,
      故选:D.
      ②原溶液中有稀硫酸,加入硝酸钠,相当于存在硝酸,故铜继续溶解,铜把硝酸根还原为一氧化氮,一氧化氮不稳定,迅速和氧气生成二氧化氮.故答案为:铜片继续溶解,有无色气体生成(无色气体后变为红棕色),有关离子方程式为:
      3Cu+8H
      ++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
      (2)铜与浓硝酸反应产生二氧化氮,随反应进行,硝酸变稀,与稀硝酸反应产生一氧化氮,故收集气体为二者的混合物.故答案为:NO
      2、NO;
      所消耗硝酸分为两部分,被还原硝酸和没被还原硝酸.被还原硝酸可根据N守恒得:n(HNO
      3)═n(NO2+NO)═1.12L÷22.4L/mol═0.05mol,没被还原的硝酸可根据电荷守恒求得范围,
      若只产生二氧化氮,则铜失电子数为:0.05mol×(5-4)═0.05mol(铜失电子数等于硝酸得电子数),没被还原的硝酸为0.05mol;
      若只产生一氧化氮,则铜失电子数为:0.05mol×(5-2)═0.15mol(铜失电子数等于硝酸得电子数),没被还原的硝酸为0.15mol,
      因此没被还原的硝酸介于0.05~0.15mol之间,故参加反应的硝酸介于0.10~0.20mol之间,
      故选:B.
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