【題目】硝酸被稱為“國防化工之母”,某化學興趣小組對濃硝酸與銅片的反應(yīng)進行探究,請完成下列問題。
(1)寫出反應(yīng)剛開始階段化學方程式,并用“雙線”橋表達電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目______________,該階段反應(yīng)現(xiàn)象為_________。
(2)最終銅有剩余,則反應(yīng)將要結(jié)束時的離子方程式是________;待反應(yīng)停止時,再加入稀硫酸,這時銅片上又有氣泡產(chǎn)生,其原因是_______。
(3)用試管將反應(yīng)產(chǎn)生的NO2收集滿并倒立在足量的水中,待試管中液面不再上升時,試管中剩余氣體的體積約為原氣體體積的________(相同條件下)
(4)若12.8g銅與一定質(zhì)量的濃硝酸反應(yīng),銅完全溶解時,產(chǎn)生NO和NO2混合氣體共5.6L(標準狀況),則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為_________。
【答案】 銅片溶解,溶液變藍色,產(chǎn)生紅棕色氣體。 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O 溶液中的硝酸根與硫酸中的氫離子重新具有硝酸的性質(zhì),可以繼續(xù)反應(yīng) 0.4 mol
【解析】
(1)Cu與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生Cu(NO3)2、NO2、H2O,根據(jù)元素化合價升降總數(shù)等于反應(yīng)過程中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目用“雙線”橋表達電子轉(zhuǎn)移;從固體、液體、氣體物質(zhì)變化分析實驗現(xiàn)象;
(2)隨著反應(yīng)的進行,硝酸變?yōu)橄∠跛幔?/span>Cu與稀硝酸發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生硝酸銅、NO、H2O,根據(jù)離子方程式書寫原則,將化學方程式改寫為離子方程式;
(3)根據(jù)NO2與H2O反應(yīng)的方程式,結(jié)合反應(yīng)前后氣體體積變化分析判斷;
(4)根據(jù)金屬Cu失去電子的物質(zhì)的量與硝酸得到電子的物質(zhì)的量相等計算。
(1)Cu與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生Cu(NO3)2、NO2、H2O,反應(yīng)方程式為:Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,在該反應(yīng)中Cu元素化合價升高,失去電子2e-,HNO3中N元素化合價降低,得到電子2e-,用雙線橋法表示電子轉(zhuǎn)移為:;
物質(zhì)Cu與濃硝酸發(fā)生反應(yīng),會看到銅片逐漸溶解,溶液由無色變藍色,產(chǎn)生紅棕色氣體;
(2)隨著反應(yīng)的進行,硝酸變稀,這時是稀硝酸與Cu的反應(yīng),化學方程式為:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,該反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;待反應(yīng)停止時,若再加入稀硫酸,硫酸電離產(chǎn)生H+,與Cu(NO3)2電離產(chǎn)生的NO3-以HNO3的作用,將Cu氧化,繼續(xù)發(fā)生反應(yīng):3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,因此這時從銅片上又有氣泡產(chǎn)生;
(3)用試管將反應(yīng)產(chǎn)生的NO2收集滿并倒立在足量的水中,發(fā)生反應(yīng):3NO2+H2O=2HNO3+NO,由方程式可知3體積的NO2反應(yīng)后變?yōu)?/span>1體積的NO,因此反應(yīng)后待試管中液面不再上升時,試管中剩余氣體的體積約為原氣體體積的;
(4)在Cu與硝酸的反應(yīng)中,Cu失去電子變?yōu)?/span>Cu(NO3)2,HNO3得到電子變?yōu)?/span>NO、NO2。在反應(yīng)過程中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等,所以n(Cu)==0.2 mol,所以反應(yīng)過程中電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量n(e-)=2n(Cu)=2×0.2mol=0.4 mol。
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【題目】下列熱化學方程式中,正確的是( )
A.甲烷的燃燒熱為890.3kJ·mol-1,則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3kJ·mol-1
B.500℃、30MPa下,將 0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密閉容器中充分反應(yīng)生成 NH3(g)放熱19.3kJ,其熱化學方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H = -38.6kJ·mol-1
C.HCl 和 NaOH 反應(yīng)的中和熱△H=-57.3 kJ·mol-1 ,則H2SO4和Ba(OH)2反應(yīng)的中和熱 △H = 2×(-57.3)kJ·mol -1
D.在101kPa 時,2gH2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8kJ熱量,氫氣燃燒的熱化學方程式表示為2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H =-571.6 kJ·mol-1
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【題目】下列說法正確的是( )
A.9g水中含有的原子總數(shù)為1.5×6.02×1023
B.1.0mol·L-1氯化鎂溶液中含有Cl-數(shù)為2.0×6.02×1023
C.標準狀況下,11.2L四氯化碳中含有的分子數(shù)為0.5×6.02×1023
D.鈉與水反應(yīng)時,每反應(yīng)0.1mol鈉,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2×6.02×1023
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【題目】某測定O2含量的傳感器工作原理如圖所示。O2通過聚四氟乙烯膜進入傳感器只與AlI3反應(yīng)生成Al2O3和I2,RbAg4I5固體只傳導Ag+,E為電位計。下列說法錯誤的是
A.電子由a極移動到b極
B.RbAg4I5質(zhì)量不發(fā)生變化
C.b極的電極反應(yīng)式為:Ag+I--e-=AgI
D.該傳感器協(xié)同總反應(yīng)方程式為:3O2+4AlI3+12Ag=2Al2O3+12AgI
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【題目】我國科學家實現(xiàn)了在銅催化劑條件下將DMF[(CH3)2NCHO]轉(zhuǎn)化為三甲胺[N(CH3)3]。計算機模擬單個DMF分子在銅催化劑表面的反應(yīng)歷程如圖所示,下列說法正確的是
A.該歷程中最小能壘的化學方程式為 (CH3)2NCH2OH*=(CH3)2NCH2+OH*
B.該歷程中最大能壘(活化能)為2.16eV
C.該反應(yīng)的熱化學方程式為(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)=N(CH3)3(g)+H2O(g) ΔH=-1.02evmol-1
D.增大壓強或升高溫度均能加快反應(yīng)速率,并增大DMF平衡轉(zhuǎn)化率
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【題目】將一定質(zhì)量的鎂和鋁的合金投入100 mL,一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸中,恰好反應(yīng),共產(chǎn)生氣體5.6 L(標準狀況下),向所得溶液中滴加5mol·L-1NaOH溶液至過量,最終產(chǎn)生白色沉淀13.6 g。請計算:
(1)原合金中鎂和鋁的質(zhì)量分別是________。
(2)原鹽酸溶液的物質(zhì)的量濃度________。
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【題目】從鈷鎳廢渣(主要成分為Co2O3、NiS及鐵、鋁等元素的化合物等雜質(zhì))中提取制備鋰離子電池的電極材料LiCoO2的工藝如下:
已知:CoC2O4 2H2O 微溶于水,它的溶解度隨溫度升高而逐漸增大,且能與過量的離子生成而溶解。
(1) “煅燒1”的主要目的是________________。
(2) “還原酸浸”過程中Co2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ______________。
(3) “除鐵、鋁”過程的兩種試劑的作用分別是______________________。
(4)“沉鈷”過程中,(NH4)2C2O4的加入量(圖a)、沉淀反應(yīng)的溫度(圖b)與鈷的沉淀率關(guān)系如圖所示:
①隨n():n(Co2+) 比值的增加,鈷的沉淀率又逐漸減小的原因是__________。
②沉淀反應(yīng)時間為10min,當溫度高于50℃以上時,鈷的沉淀率下降的原因可能是_______。
(5)為了獲得較為純凈的CoC2O42H2O,“操作X”的實驗操作為_______________。
(6)已知煅燒CoC2O42H2O時溫度不同,產(chǎn)物不同。400℃時在空氣中充分煅燒,得到鈷的氧化物質(zhì)量為2.41g,CO2的體積為1.344L(標準狀況下),則此時所得鈷的氧化物的化學式為____________ 。
(7)利用鋰離子能在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性,開發(fā)出石墨烯電池,電池反應(yīng)式為LixC6+Li1-xCoO2C6+ LiCoO2,其工作原理如圖。則充電時LiCoO2的電極反應(yīng)式為__________________。
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【題目】下列實驗“操作和現(xiàn)象”與“結(jié)論”對應(yīng)且正確的是( )
操作和現(xiàn)象 | 結(jié)論 | |
A | 向盛有濃硫酸的試管中加入銅片,銅片很快開始溶解,并放出刺激性氣味的氣體 | 濃硫酸具有強氧化性 |
B | 向兩支盛有KI3的溶液的試管中,分別滴加淀粉溶液和硝酸銀溶液,前者溶液變藍,后者有黃色沉淀 | KI3溶液中存在平衡:I I2+I- |
C | 向一定量的硝酸銀溶液中先滴加KCl溶液,再滴加KI溶液,先出現(xiàn)白色沉淀,后出現(xiàn)黃色沉淀 | Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) |
D | 室溫下,用pH試紙分別測定濃度為0.1mol/LNaClO溶液和0.1mol/LCH3COONa溶液的pH | 比較HClO和CH3COOH的酸性強弱 |
A.AB.BC.CD.D
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【題目】中國傳統(tǒng)文化對人類文明貢獻巨大,我國古代就已經(jīng)廣泛應(yīng)用了相關(guān)的化學知識,下列關(guān)于古代化學的應(yīng)用和記載中,說法不合理的是( )
A.曹植詩句“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,這里的能量變化主要是化學能轉(zhuǎn)化為熱能
B.我國古代人民常用明礬水除去銅器上的銅銹
C.錫青銅銅錫合金文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中快
D.晉代煉丹家、醫(yī)學家葛洪所著抱撲子一書中記載有“丹砂燒之成水銀,積變又還成丹砂”。這個過程為可逆反應(yīng)
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