Question

9．用以下三種途徑來制取等質(zhì)量的硝酸銅．?
①銅與稀硝酸反應(yīng)；?②銅與濃硝酸反應(yīng)；?③銅先與氧氣反應(yīng)生成氧化銅，氧化銅再跟硝酸反應(yīng)．
以下敘述不正確的是（　　）

• A． 三種途徑所消耗的銅的質(zhì)量相等?
• B． 所消耗的硝酸的物質(zhì)的量是①＞②＞③??
• C． 途徑③的制備方法是最符合“綠色化學(xué)”理念的?
• D． 途徑①中被氧化的銅與被還原的硝酸的物質(zhì)的量比是3：2

Answer 1

分析 制取硝酸銅有關(guān)反應(yīng)為：①3Cu+8HNO₃（�。�=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；②Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；③2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，CuO+2HNO₃（�。�=Cu（NO₃）₂+H₂O從以上三組反應(yīng)可以看出：生成相同質(zhì)量的Cu（NO₃）₂，消耗相同質(zhì)量的銅，但消耗硝酸的質(zhì)量（或物質(zhì)的量）不相同，途徑①消耗HNO₃最多，途徑②次之，途徑③消耗HNO₃最少，通過比較可以看出，生產(chǎn)Cu（NO₃）₂，途徑③效果最佳，既不造成污染，又能提高HNO₃的利用率，據(jù)此即可解答．

解答 解：方案中節(jié)約原料，則反應(yīng)需步驟簡(jiǎn)單，消耗原料較少，為防止污染環(huán)境，應(yīng)盡量少產(chǎn)生或不產(chǎn)生污染性氣體．
①銅與稀硝酸反應(yīng)，3Cu+8HNO₃（�。�=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，制備1molCu（NO₃）₂，需要$\frac{8}{3}$molHNO₃，生成$\frac{2}{3}$mol有毒的NO氣體；
②銅與濃硝酸反應(yīng)Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，制備1molCu（NO₃）₂，需要2molHNO₃，生成的2molNO₂氣體有毒，是污染性的氣體；
③銅與氧氣反應(yīng)生成CuO，2Cu+O₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，氧化銅和硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和水，制備1molCu（NO₃）₂，需要2molHNO₃，且沒有生成污染性氣體；
A．制取相同質(zhì)量的硝酸銅，制備1molCu（NO₃）₂，生成相同質(zhì)量的Cu（NO₃）₂，①需要1molCu，②需要1molCu，③需要1molCu，所以所消耗的銅的質(zhì)量相等，故A正確；
B．制備1molCu（NO₃）₂，生成相同質(zhì)量的Cu（NO₃）₂，①需要$\frac{8}{3}$molHNO₃，②需要4molHNO₃，③需要2molHNO₃，途徑②消耗HNO₃最多，途徑①次之，途徑③消耗HNO₃最少，故B錯(cuò)誤；
C．由方程式通過比較可以看出，生成相同質(zhì)量的Cu（NO₃）₂，銅與濃硝酸反應(yīng)速率最快，但消耗的硝酸最多，且造成較大污染，途徑③效果最佳，既不造成污染，又能提高HNO₃的利用率，所以途徑③的制備方法是最符合“綠色化學(xué)”理念，故C正確；
D．途徑①中銅與稀硝酸反應(yīng)，3Cu+8HNO₃（�。�=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，被氧化的銅與被還原的硝酸的物質(zhì)的量比是3：2，故D正確；
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查硝酸銅的制備方案的評(píng)價(jià)，注意根據(jù)相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式結(jié)合環(huán)保進(jìn)行分析是解答的關(guān)鍵，題目難度中等，考查了學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用能力．