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7.NO很容易与许多分子迅速发生反应,科学家发现在生物体中不断地产生NO,用于细胞间传递信息;NO还参与心血管系统、免疫系统以及中枢和外围神经系统的调控.
Ⅰ.(1)实验室用金属铜和稀硝酸制取NO的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++4H2O+2NO↑.
(2)NO是有毒气体,某学生为防止污染,用分液漏斗和烧杯装配了一套简易的、能随开随用、随关随停的NO气体发生装置,如图1甲所示.
①实验室若没有铜丝,而只有小铜粒,在使用上述装置进行实验时,可用丝状材料包裹铜粒以代替铜丝进行实验,这种丝状材料的成分可以是CD(填选项编号).
A.铁  B.铝    C.铂  D.玻璃
②打开分液漏斗的活塞使反应进行,在分液漏斗中实际看到的气体是红棕色的,原因是2NO+O2═2NO2(填化学方程式).
    
(3)为证明铜丝与稀硝酸反应生成的确实是NO,某学生另设计了一套如图1乙所示的装置制取NO.反就开始后,可以在U形管右端观察到无色的NO气体.
①长玻璃管的作用是接收被气体压出U形管的液体,防止稀硝酸溢出.
②让反应停止的操作方法及原因是关闭U形管右端导气管上的活塞,反应产生的气体将U形管右端内的稀硝酸向下压,使铜丝与稀硝酸分开,反应就会停止.
(4)如图2所示收集NO气体的装置,合理的是CD(填选项代号).
(5)假设实验中12.8g Cu全部溶解,需要通入标况下2.24L O2才能使NO全部溶于水.
Ⅱ.用金属铜制取硝酸铜,从节约原料和防止环境污染的角度考虑,下列4种方法中最好的是丁(填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”),理由是制取相同质量的Cu(NO32,丁所消耗的HNO3的量最少(原料的利用率最高)且不产生污染环境的气体.
甲:铜$\stackrel{浓硝酸}{→}$硝酸铜
乙:铜$\stackrel{稀硝酸}{→}$硝酸铜
丙:铜$\stackrel{氯气}{→}$氯化铜$\stackrel{硝酸}{→}$硝酸铜
丁:铜$\stackrel{空气}{→}$氧化铜$\stackrel{硝酸}{→}$硝酸铜.

分析 Ⅰ.(1)金属铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮以及水;
(2)①实验室若没有铜丝,铜粒以代替铜丝进行实验,则包裹桶里的不能是金属铁以及金属铝,因为他们的活泼性强于金属铜,会先于金属铜和硝酸之间发生反应;
②试管内有空气,NO容易被氧化为红棕色的气体二氧化氮;
(3)①一氧化氮是难溶于水的气体,当制取一氧化氮的装置产生一氧化氮气体时,气体难溶于水,气体把U形管的液体压出;
②利用反应产生的气体将U形管右端内的稀硝酸向下压,使铜丝与稀硝酸分开,反应就会停止;
(4)NO能与O2反应,不能用排空气法收集,NO难溶于水,可用排水法收集;
(5)铜和硝酸反应,铜失去电子,硝酸得到电子变成一氧化氮,NO与氧气、水反应又得到硝酸,纵观整个过程Cu失去电子等于氧气获得电子,根据电子转移守恒计算需要氧气物质的量,进而计算氧气体积;
II.Cu与浓硝酸或稀硝酸反应分别生产NO2、NO等污染环境的有毒气体,丙方案用到Cl2,能污染环境,制取相同质量的Cu(NO32,丁所消耗的HNO3的量最少(原料的利用率最高)且不产生污染环境的气体.

解答 解:Ⅰ.(1)金属铜可以和稀硝酸之间反应生成硝酸铜、一氧化氮以及水,即3Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO32+2NO↑+4H2O,离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++4H2O+2NO↑,
故答案为:3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++4H2O+2NO↑;
(2)①实验室若没有铜丝,铜粒以代替铜丝进行实验,则包裹桶里的不能是金属铁以及金属铝,因为他们的活泼性强于金属铜,会先于金属铜和硝酸之间发生反应,
故答案为:CD;
②试管内有空气,NO容易被氧化为红棕色的气体二氧化氮,反应方程式为:2NO+O2═2NO2
故答案为:2NO+O2═2NO2
(3)①一氧化氮是难溶于水的气体,当制取一氧化氮的装置产生一氧化氮气体时,气体难溶于水,气体把U形管的液体压出,所以长玻璃管的作用是:接收被气体压出U形管的液体,防止稀硝酸溢出,
故答案为:接收被气体压出U形管的液体,防止稀硝酸溢出;
②让反应停止的操作方法及原因是:关闭U形管右端导气管上的活塞,反应产生的气体将U形管右端内的稀硝酸向下压,使铜丝与稀硝酸分开,反应就会停止,
故答案为:关闭U形管右端导气管上的活塞,反应产生的气体将U形管右端内的稀硝酸向下压,使铜丝与稀硝酸分开,反应就会停止;
(4)NO能与O2反应,不能用排空气法收集,NO难溶于水,可用排水法收集,CD正确,
故答案为:CD;
(5)铜和硝酸反应,铜失去电子,硝酸得到电子变成一氧化氮,NO与氧气、水反应又得到硝酸,纵观整个过程Cu失去电子等于氧气获得电子,Cu的物质的量为$\frac{12.8g}{64g/mol}$=0.2mol,根据电子转移守恒,需要氧气物质的量为$\frac{0.2mol×2}{4}$=0.1mol,故需要氧气体积至少为0.1mol×22.4L/mol=2.24L,
故答案为:2.24L;
II.Cu与浓硝酸或稀硝酸反应分别生产NO2、NO等污染环境的有毒气体,丙方案用到Cl2,能污染环境,制取相同质量的Cu(NO32,丁所消耗的HNO3的量最少(原料的利用率最高)且不产生污染环境的气体,所以4种方法中最好的是丁,
故答案为:丁,制取相同质量的Cu(NO32,丁所消耗的HNO3的量最少(原料的利用率最高)且不产生污染环境的气体.

点评 本题考查实验方案的设计与评价、方程式的书写、化学计算等,制备实验中渗透环保意识、原子经济意识,是对学生综合能力的考查.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

15.医学药物M的合成路线如下:

已知以下信息:
①芳香烃A的相对分子质量为92
②R-CH2-OH$\underset{\stackrel{Cr{O}_{3}/{H}^{+}}{→}}{\;}$R-CHO 
③R′-C≡CNa+R-CHO$\underset{\stackrel{{H}^{+}}{→}}{\;}$≡C-R′


回答下列问题:
(1)A的名称为甲苯,B→C 的反应类型取代反应.
(2)简述检验D中官能团的实验操作在洁净的试管中加入少量新制银氨溶液,再滴入几滴D样品,振荡后把试管放在水浴中加热,一段时间后若看到试管内壁上附着一层光亮的银镜,证明D样品中含有官能团醛基.
(3)G的结构简式是
(4)反应⑦的化学方程式为+CH3NH2$\stackrel{水}{→}$+H2O.
(5)H中的官能团名称为羰基、羟基,这些官能团可用光谱法测定,其方法为红外光谱法.
(6)同时满足下列条件的M的同分异构体有12种(不考虑立体异构).
a.遇FeCl3溶液发生显色反应且含有官能团-NH2
b.苯环上只有2个对位取代基.
其中核磁共振氢谱中有6组峰,且峰面积比为1:2:2:2:2:6,其结构简式为(任写一种).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

18.中和热的测定是高中重要的定量实验.取0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.50mol/L的盐酸50mL置于如图所示的装置中进行中和热的测定实验,回答下列问题:
(1)从如图实验装置看,其中尚缺少的一种玻璃用品是环形玻璃搅拌棒,除此之外,装置中的一个明显错误是小烧杯口未用硬纸板盖住(或大烧杯内碎纸条塞少了,未将小烧杯垫的足够高)
(2)图中的小烧杯应该选择下列哪种规格的②(选填代号)
①50mL         ②100mL        ③150mL        ④250mL
(3)该实验小组做了三次实验,每次取盐酸和NaOH溶液各50mL,并记录如下原始数据:
实验序号起始温度t1/℃终止温度t2/℃温差(t2-t1)℃
盐酸NaOH溶液平均值
125.124.925.028.33.3
225.125.125.128.53.4
325.125.125.128.63.5
已知盐酸、NaOH溶液密度均近似为1.00g/cm3,中和后混合液的比热容c=4.18×10-3kJ/(g•℃),则该反应的中和热△H=-56.8kJ/mol(保留到小数点后1位)

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15.海水中主要离子的含量如下:
成分含量/(mg/L)成分含量/(mg/L)
Cl-18980Ca2+400
Na+10560HCO3-142
SO42-2560Mg2+1272
(1)常温下,海水的pH在7.5~8.6之间,其原因是(用离子方程式表示)HCO3-+H2O?H2CO3+OH-
(2)电渗析法淡化海水示意图如图所示,其中阴(阳)离子交换膜仅允许阴(阳)离子通过.阴极上产生氢气,阴极附近还产生少量白色沉淀,其成分有Mg(OH)2和CaCO3,生成CaCO3的离子方程式是Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O.
(3)用海水可同时生产氯化钠和金属镁或镁的化合物,其流程如下图所示:

①在实验室中由粗盐“重结晶”制精盐的操作包括溶解、过滤、蒸发…洗涤等步骤;有关其中“蒸发”步骤的叙述正确的是bd.
a.蒸发的目的是得到热饱和溶液
b.蒸发的目的是析出晶体
c.应用余热蒸干溶液
d.应蒸发至有较多晶体析出时为止
②由MgCl2溶液得到MgCl2•6H2O晶体时,也需要蒸发,蒸发的目的是得到热饱和溶液,判断溶液已饱和的现象是溶液表面形成晶膜.
(4)25℃时,饱和Mg(OH)2溶液的浓度为5×10-4 mol/L.
①饱和Mg(OH)2溶液中滴加酚酞,现象是溶液变红.
②某学习小组测海水中Mg2+含量(mg/L)的方法是:取一定体积的海水,加入足量盐酸,再加入足量NaOH,将Mg2+转为Mg(OH)2.25℃,该方法测得的Mg2+含量与表中1272mg/L的“真值”比,相对误差约为-5.6%[保留2位小数,海水中饱和Mg(OH)2溶液的密度都以l g/cm3计].

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

2.下列物质在水中的电离方程式书写正确是(  )
A.NaHSO4═Na++HSO4-B.NaHCO3═Na++H++CO32-
C.H2CO3?2H++CO32-D.A12(SO43═2A13++3SO42-

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

12.已知:,如果要合成所用的原始原料可以是(  )
A.2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔B.1,3-戊二烯和2-丁炔
C.2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙炔D.2,3-二甲基-1,3-丁二烯和1-丁炔

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19.硬质玻璃管是化学实验中经常使用的一种仪器,请分析下列实验(固定装置略)并回答问题.
Ⅰ、进行微量实验:如图所示,将浓硫酸滴入装有Na2SO3固体的培养皿一段时间后,a、b、c三个棉球变化如下表.请填写表中的空白:

棉球棉球上滴加的试剂实验现象解释和结论
a品红试液棉球变白,微热后又恢复红色SO2具有漂白性,且为暂时性漂白
b含酚酞的NaOH溶液棉球变为白色离子方程式:2OHˉ+SO2 =SO32ˉ+H2O或OHˉ+SO2=HSO3ˉ
c含淀粉的碘水棉球变为白色该气体具有还原性 (选填“氧化性”或“还原性”)
Ⅱ、硬质玻璃管与其它装置结合完成定性或定量实验.下图是某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究的装置.

实验一:铁矿石中含氧量的测定
(1)按图组装仪器(夹持仪器均省略),检查装置的气密性;
(2)将10.0g铁矿石放入硬质玻璃管中;
(3)从左端导气管口处不断地缓缓通入H2,待C装置出口处H2验纯后后,点燃A处酒精灯;
(4)充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至完全冷却.
(5)测得反应后装置B增重2.70g,则铁矿石中氧的质量分数为24%.
实验二:铁矿石中含铁量的测定

(1)步骤②和⑤中都要用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒.
(2)下列有关步骤⑥的操作中说法不正确的是bc.
a.滴定管用蒸馏水洗涤后再用待装液润洗
b.锥形瓶需要用待测液润洗
c.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂
实验结论:推算铁的氧化物的组成,由实验一、二得出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为Fe5O6

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16.现有一块已知质量为mg的镁铝合金,欲测定其中铝的质量分数,几位同学设计了以下几种不同的实验方案:
方案Ⅰ:镁铝合金$\stackrel{足量NaOH溶液}{→}$过滤、洗涤、干燥→测定剩余固体质量m1g
方案Ⅱ:镁铝合金$\stackrel{足量盐酸}{→}$生成气体在标准状况下的体积为VL
方案Ⅲ:镁铝合金$\stackrel{足量盐酸}{→}$溶液$\stackrel{足量NaOH溶液}{→}$过滤、洗涤、干燥→测定沉淀质量m2g
请回答以下问题:
(1)上述方案能测定出铝的质量分数的是A
A.都能                    B.Ⅰ不能,Ⅱ和Ⅲ能
C.Ⅱ不能,Ⅰ和Ⅲ能        D.Ⅰ和Ⅱ不能,Ⅲ能
(2)如果方案Ⅲ过滤得到沉淀没有洗涤、干燥,测得铝的质量分数会偏小(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(3)某同学综合上述方案,设计如图1所示的实验步骤,确定合金组成.

①用字母m、n表示合金中铝的质量分数为$\frac{5m-3n}{5m}$.
②若合金中Al的物质的量分数为x,金属总物质的量为6mol,试在图2中作出y随x变化的曲线.当y=7.5mol时,该合金中镁铝的原子数之比为1:1.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

17.如图1是某科技小组,以废旧锌锰干电池为原料,回收及制备多种用途的碳酸锰和相关物质的主要流程(如图2):

(1)灼烧黑色粉末变成黑褐色是因为有少量MnO2发生了反应生成了少量的MnO,其可能的反应方程式为:2MnO2+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MnO+CO2↑或MnO2+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnO+CO↑.
(2)还原过程是先加入稀硫酸再加入草酸,写出反应化学方程式:MnO2+H2C2O4+H2SO4=MnSO4+2CO2↑+2H2O;在该过程中甲同学发现加入硫酸,部分固体溶解只剩余黑色固体,接着他没有加入草酸而是加入一定量的双氧水,发现固体也完全溶解了;乙同学在加硫酸后也没有加草酸,他又加入了一定量氨水,无明显变化,测得这时溶液的PH值为9,他接着又加入双氧水,发现黑色固体不减反增,写出导致固体增加的离子方程式:Mn2++H2O2+2OH-=MnO2↓+2H2O;比较甲、乙两位同学的实验,针对MnO2和H2O2氧化性的强弱,你得出的结论是:酸性条件下氧化性MnO2>H2O2,碱性条件下氧化性MnO2<H2O2
(3)操作1和操作2相同,其名称是过滤.
(4)硫酸锰转化为碳酸锰的操作是,在60℃下调节PH值后加入碳酸氢铵溶液,直到不再有气泡产生后再加热反应1小时,写出反应的离子方程式:Mn2++2HCO3 -=MnCO3↓+CO2↑+H2O.
(5)已知锌锰干电池的总反应为Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH32Cl2+2MnOOH,写出电池的正极反应式MnO2+NH4++e-=MnO(OH)+NH3;电解MnSO4溶液回收锰的阳极的电极反应式:2H2O-4e-=O2↑+4H+(或4OH--4e-=O2↑+2H2O).

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