Question

16．学习化学需要掌握化学用语．
（1）在3Cu+8HNO₃（稀）═3Cu（NO₃）₂+2X↑+4H₂O反应中：X的化学式为NO；HNO₃中N元素的化合价为+5；Cu（NO₃）₂中铜元素、氧元素的质量比为2：3；该反应涉及的物质中，直接由原子构成的是铜；
（2）写出化学方程式和相关知识
①天然气燃烧CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O常温下气体的化学计量数之比1：1
②光合作用6CO₂+6H₂O$\frac{\underline{\;\;\;\;\;光\;\;\;\;\;}}{叶绿体}$C₆H₁₂O₆+6O₂，该过程中太阳能能转化为化学能．   
③有白色沉淀生成的酸碱中和反应H₂SO₄+Ba（OH）₂═BaSO₄↓+2H₂O，反应放热．
（3）将一定量的锌粉放入稀盐酸、氯化亚铁、氯化铜的混合溶液中，充分反应后过滤，再向滤渣中加盐酸有气泡产生．则滤渣中一定含有的固体是Fe和Cu；滤液中一定不含的阳离子是H⁺和Cu²⁺．

Answer 1

分析 （1）由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，据此由反应的化学方程式推断生成物X的化学式．根据在化合物中正负化合价代数和为零，结合硝酸的化学式进行解答；根据化合物中各元素质量比=各原子的相对原子质量×原子个数之比，进行分析解答；根据物质的构成分析即可．
（2）首先根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件，根据化学方程式的书写方法、步骤进行书写；
（3）根据金属活动性顺序表可知，金属的活动性是：锌＞铁＞氢＞铜．将一定量的锌粉放入稀盐酸、氯化亚铁、氯化铜的混合溶液中，锌首先与氯化铜反应生成铜和氯化锌，当氯化铜反应完成后，锌再与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，然后与氯化亚铁反应生成铁和氯化锌，在滤出的固体中滴加稀盐酸，有气泡产生，说明固体中含有的金属中有能与盐酸反应的金属，即排在氢前面的金属进行分析

解答 解：（1）根据反应的化学方程式3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2X↑+4H₂O，反应物中铜、氢、氮、氧原子个数分别为3、8、8、24，反应后的生成物中铜、氢、氮、氧原子个数分别为3、8、6、22，根据反应前后原子种类、数目不变，则2X中含有2个氮原子和2个氧原子，则每个X分子由1个氮原子和1个氧原子构成，则物质X的化学式为NO．氢元素显+1价，氧元素显-2价，设氮元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）+x+（-2）×3=0，则x=+5价．Cu（NO₃）₂中铜元素、氧元素的质量比为64：16×3×2=2：3．该反应涉及的物质中，直接由原子构成的是铜；
（2）①天然气的主要成分是甲烷，甲烷在点燃条件下燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O；该反应中常温下气体（分别为甲烷和二氧化碳）的化学计量数之比为1：1．
②二氧化碳和水在光合作用的条件下生成葡萄糖和氧气，化学方程式为6CO₂+6H₂O$\frac{\underline{\;\;\;\;\;光\;\;\;\;\;}}{叶绿体}$C₆H₁₂O₆+6O₂；该过程中太阳能转变为化学能；
③硫酸与氢氧化钡发生中和反应生成白色硫酸钡沉淀和水，符合题意，反应的化学方程式为：H₂SO₄+Ba（OH）₂═BaSO₄↓+2H₂O．中和反应是放热的．
（3）由金属活动性顺序表可知，金属的活动性是：锌＞铁＞氢＞铜．将一定量的锌粉放入稀盐酸、氯化亚铁、氯化铜的混合溶液中，锌首先与氯化铜反应生成铜和氯化锌，当氯化铜反应完成后，锌再与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，然后与氯化亚铁反应生成铁和氯化锌，在滤出的固体中滴加稀盐酸，有气泡产生，说明固体中含有的金属中有能与盐酸反应的金属，该金属可能是铁或铁、锌的混合物，由题意，不能确定锌是否有剩余，但滤渣中一定含有固体铜和铁；溶液中的氯化铜、盐酸已经被锌完全反应，则滤液中一定不含的物质是HCl和CuCl₂．

故答案为：（1）NO；+5；2：3；铜；（2）①CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O；1：1．②6CO₂+6H₂O$\frac{\underline{\;\;\;\;\;光\;\;\;\;\;}}{叶绿体}$C₆H₁₂O₆+6O₂；化学；③H₂SO₄+Ba（OH）₂═BaSO₄↓+2H₂O；放；
（3）Fe和Cu，H⁺和Cu²⁺．

点评 本题难度不大，掌握酸的质量守恒定律、化合价计算、物质构成、反应原理及反应中的能量变化，金属活动性顺序应用是正确解答本题的关键．