Question

19．（1）兩個試劑瓶各盛裝質量相同的濃硫酸和濃硝酸，分別敞口放置一段時間后，兩溶液質量關系為m（硫酸）＞ m（硝酸）（填“＞”、“＜”或“=”），由于濃硫酸和濃硝酸都具有強氧化性，所以冷的濃硫酸和濃硝酸都可以用鐵或鋁（寫金屬名稱）制容器盛放．
（2）制備CuSO₄和Cu（NO₃）₂
①下列有四種制備Cu（NO₃）₂的途徑，其中最佳途徑是c（選填字母）
a．Cu$\stackrel{稀硝酸}{→}$Cu（NO₃）₂
b．Cu$\stackrel{濃硝酸}{→}$Cu（NO₃）₂
c．Cu$\stackrel{空氣、△}{→}$CuO$\stackrel{稀硝酸}{→}$Cu（NO₃）₂
d．Cu$\stackrel{濃硫酸、△}{→}$CuSO₄$\stackrel{Ba（NO_{3}）_{2}}{→}$Cu（NO₃）₂
②向稀硫酸溶液中加入銅粉，然后通入熱空氣，可制得硫酸銅溶液，則發(fā)生反應的離子方程式為Cu+O₂+4H⁺═Cu²⁺+2H₂O．
（3）向200mL2mol/LHNO₃溶液中加入足量銅粉，充分作用后，有m₁g固體不溶物，繼續(xù)加入100mL 1mol/L硫酸溶液，充分作用后，還有m₂g固體不溶物，則  m₁＞m₂（填
“＞”、“＜”或“=”），兩者質量相差4.8g（若兩者相等，則此問不答）

Answer 1

分析 （1）依據(jù)濃硫酸的吸水性、濃硝酸的揮發(fā)性，濃硫酸、濃硝酸的強氧化性解答；
（2）①最佳途徑是消耗原料最少且污染最小的途徑，從反應物的用量和對環(huán)境的影響考慮；
②銅粉與氧氣在稀硫酸環(huán)境下發(fā)生氧化還原反應生成硫酸銅和水；
（3）硝酸根離子在酸性環(huán)境下具有強的氧化性，能夠與銅反應，結合化學方程式：3Cu+8HNO₃（�。┄T3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，離子方程式：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O解答．

解答 解：（1）濃硫酸具有吸水性，所以盛裝濃硫酸的試劑瓶敞口放置一段時間后溶液質量增大；濃硝酸具有揮發(fā)性，所以盛裝濃硝酸的試劑瓶敞口放置一段時間后溶液質量因溶質硝酸的揮發(fā)而減小，所以兩個試劑瓶各盛裝質量相同的濃硫酸和濃硝酸，分別敞口放置一段時間后，兩溶液質量關系為m（硫酸）＞m（硝酸）；
濃硫酸和濃硝酸都具有強氧化性，所以冷的濃硫酸和濃硝酸都可以使鐵、鋁發(fā)生鈍化，形成致密保護膜，阻止反應進行，所以冷的濃硫酸和濃硝酸都可以用鐵或者鋁制容器盛放；
故答案為：＞；鐵或鋁；
（2）①a．Cu$\stackrel{稀硝酸}{→}$Cu（NO₃）₂，依據(jù)方程式：3Cu+8HNO₃（�。┄T3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，反應產(chǎn)生一氧化氮有毒氣體，故不選；
b．Cu$\stackrel{濃硝酸}{→}$Cu（NO₃）₂，依據(jù)方程式：Cu與濃HNO₃反應式為：Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，反應產(chǎn)生二氧化氮有毒氣體，故不選；
c．Cu$\stackrel{空氣、△}{→}$CuO$\stackrel{稀硝酸}{→}$Cu（NO₃）₂，依據(jù)方程式：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 2CuO；CuO+2HNO₃═Cu（NO₃）₂+H₂O，不產(chǎn)生有毒氣體，且原料利用率高，故選；
d．Cu$\stackrel{濃硫酸、△}{→}$CuSO₄$\stackrel{Ba（NO_{3}）_{2}}{→}$Cu（NO₃）₂，依據(jù)方程式：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+2H₂O+SO₂↑，CuSO₄+Ba（NO₃）₂=BaSO₄↓+Cu（NO₃）₂，反應產(chǎn)生二氧化硫有毒氣體，故不選；
故選：c；
②銅粉與氧氣在稀硫酸環(huán)境下發(fā)生氧化還原反應生成硫酸銅和水，反應的離子方程式：Cu+O₂+4H⁺═Cu²⁺+2H₂O；
故答案為：Cu+O₂+4H⁺═Cu²⁺+2H₂O；
（3）向200mL2mol/LHNO₃溶液中加入足量銅粉，反應方程式：3Cu+8HNO₃（�。┄T3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，充分作用后，有m₁g固體不溶物，繼續(xù)加入100mL 1mol/L硫酸溶液，溶液呈酸性，硝酸根離子在酸性環(huán)境下繼續(xù)氧化銅單質，所以剩余固體不溶物m₂小于m₁；
200mL2mol/LHNO₃溶液，硝酸的物質的量為：0.2L×2mol/L=0.4mol，依據(jù)方程式：3Cu+8HNO₃（�。┄T3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，硝酸完全反應生成0.15mol硝酸銅，0.3mol硝酸根離子，加入100mL 1mol/L硫酸溶液，氫離子物質的量為：0.1L×1mol/L×2=0.2mol，依據(jù)離子方程式：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
氫離子不足，依據(jù)氫離子物質的量計算溶解的銅的質量：
3Cu～8H⁺，
3×64    8
  m      0.2
m=$\frac{3×64×0.2}{8}$=4.8g；
故答案為：＞；4.8．

點評 本題考查了元素化合物知識，側重考查濃硫酸、濃硝酸的性質及有關硝酸的計算，明確兩種酸的性質是解題關鍵，題目難度不大．