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    如图装置中，a是250 mL的烧瓶，其中盛有标准状况下的空气（O2占）和1.2 mol•L－1硝酸10 mL；b是未充气且放有0.384 g Cu粉的气球；C是夹紧的弹簧夹；d是盛有足量Na2O2的干燥管；e是充有CO2的注射器，整套装置不漏气。

    （1）将气体b中的Cu粉小心倒入烧瓶中，要使Cu粉发生反应，是否一定需要对反应混合物进行加热（填“是”或“否”）　　 ，发生反应的化学方程式是　　　　　　　　   ；充分反应后Cu粉有剩余，在反应过程中可观察到的现象是：①　　　　　　   ，②　　　　　　　　   ，③　　　　　　　　   ，④　　　　　　　　　　　　　　  ；

    （2）欲加快铜与硝酸的反应速率，可采用多种不同的措施，若采用化学试剂法，下列试剂中可以使用的是（填代号）　　    ；

    A．蒸馏水　　 B．无水醋酸钠　　 C．石墨 　　   D．AgNO3（少量）

    （3）将烧瓶不断振荡，发现气球逐渐变小，直至被吸入烧瓶内，发生这一现象的原因是（用化学方程式表示）　　    　　　　　　　　　　　　　　  。

    （4）打开弹簧夹将CO2推入干燥管内继续振荡，使气体与气体、气体与液体间充分接触，可使剩余铜粉完全溶解，上述整个过程用一个总化学方程式表示则为：　　　　　　
    　　　　　　　　　　        ，在此过程中，至少需要CO2 　　　　　　 mL。（标准状况）

     

    答案：
    解析：

    （1）否；3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

    ①液面有无色气泡冒出；②瓶中无色气体逐渐变成红棕色；③气球膨胀；④溶液变蓝色；

    （2）C  D

    （3）4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3或4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3或2NO＋O2=2NO2　　  3NO2＋H2O=2HNO3＋NO

    （4）2Cu＋O2＋4HNO3=2Cu(NO3)2＋2H2O； 34.4

     


    提示：

    将b中的铜粉倒入烧瓶中，铜与烧瓶中的稀硝酸发生反应，生成硝酸铜蓝色溶液和无色的NO气体，从溶液中逸出，由于烧瓶中有空气，空气中的氧气与生成的NO继续反应变成红棕色的NO2，产生的气体使气球膨胀。

    欲加快铜跟硝酸的反应速率，可加入石墨或硝酸银溶液与铜形成原电池。将烧瓶不断振荡，烧瓶中的NO和NO2与空气中的O2及溶液中的水反应生成硝酸4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3或4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，使烧瓶中气体压强减小，气球不断变小，直至吸入烧瓶中。整个过程发生两个反应：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O和4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3，将两个反应相加，即得到总反应方程式为： 2Cu＋O2＋4HNO3=2Cu(NO3)2＋2H2O。根据此反应方程式判断出铜过量，若要使铜完全反应共需氧气67.2 mL。现烧瓶中空气里含有氧气250 mL×1/5=50 mL，还需要氧气67.2 mL －50 mL=17.2 mL。

    根据氧气与二氧化硫的关系，计算可得：

    O2    ～    2CO2

    22400 mL　　 2×22400 mL

    17.2 mL　　　　 x

    x=34.4 mL

    至少需要二氧化碳34.4 mL。

     


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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    如图装置可用于多项定量实验．图中夹持固定装置已略去，甲有刻度，供量气用．
    （ 1 ）装置中有刻度的甲管可以用
    碱式滴定管
    碱式滴定管
    代替 （填仪器名称），按图连接好装置后，检查装置气密性的方法是
    向乙中注入适量的水，使乙中液面高于甲中液面，静止观察，若液面差保持不变，则气密性良好
    向乙中注入适量的水，使乙中液面高于甲中液面，静止观察，若液面差保持不变，则气密性良好

    （ 2 ）某实验小组用镁粉、盐酸、醋酸设计实验来证明：在同温同压下，当上述两种酸的物质的量相同时，与镁粉反应生成氢气的体积相同而反应速率不同．装置如图所示，
    有关实验数据记录于下表：
    酸溶液 酸溶液 气体体积/mL 反应时间
    （实验A） （实验B） （25℃、101 kPa） 实验A 实验B
    CH3COOH0.1 mol/L40.00mL HCl溶液
    0.1 mol/L
    40.00mL    		 5 t（a1）=155 s t（b1）=7 s
    10 t（a2）=310 s t（b2）=16 s
    15 t（a3）=465 s t（b3）=30 s
    20 t（a4）=665 s t（b4）=54 s
    … … …
    请回答下列问题：
    ①每次实验至少需要用电子天平（能称准1mg） 称取镁粉
    0.048
    0.048
    g；
    ②冷却到25℃后，在读取气体体积时，首先应如何操作：
    上下移动乙管，使甲管中液面和乙管中液面相平，再读数
    上下移动乙管，使甲管中液面和乙管中液面相平，再读数
    ；
    ③分析实验数据，t（a1）远远大于t（b1）的原因是
    开始阶段醋酸溶液中的c（H+）远小于相同浓度的盐酸中的c（H+）
    开始阶段醋酸溶液中的c（H+）远小于相同浓度的盐酸中的c（H+）
    ．
    （3）用图示装置，某同学设计了测定镀锌铁皮镀层厚度的实验方案，将单侧面积为S cm2、质量为mg的镀锌铁皮与6mol?L-1 NaOH溶液反应．回答下列问题：（已知锌的密度为 ρ  g/cm3）
    ①写出Zn镀层与NaOH溶液反应的离子方程式
    Zn+2OH-+2H2O=Zn（OH）42-+H2↑
    Zn+2OH-+2H2O=Zn（OH）42-+H2↑

    ②为提高测定的准确性，需将锥形瓶上的单孔橡胶塞换为双孔橡胶塞，另一孔插入
    分液漏斗
    分液漏斗
    （填仪器名称）
    实验时先向锥形瓶中加入镀锌铁皮样品，塞上双孔塞，再加入NaOH溶液；
    ③已知实验前后甲管中液面读数差为V mL（实验条件的气体摩尔体积为Vm mol?L-1）．则镀锌铁皮的锌镀层厚度为
    65V×10-3
    2ρSVm
    65V×10-3
    2ρSVm
    cm．（写出数学表达式）

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    Ⅰ．无水氯化铝是某些有机化学反应中常用的催化剂，它的熔点190℃，但在180℃时已开始升华．它在常温下是一种白色固体，遇水发生剧烈的水解反应，甚至在空气中遇到微量水汽也强烈地发烟．用如图装置制取无水氯化铝：
    回答以下问题：
    （1）装置D中发生的化学反应方程式：
    2Al+3Cl2
      △  
    .
     
    2AlCl3
    2Al+3Cl2
      △  
    .
     
    2AlCl3
    ．
    （2）仪器X与仪器Y直接相连的意图是：①收集产物；②
    防止堵塞
    防止堵塞
    ．
    （3）能否去掉E装置
    不能
    不能
    原因是
    防止E中水汽与AlCl3作用
    防止E中水汽与AlCl3作用
    ．
    （4）实验时应先点燃
    A
    A
    处的酒精灯，其作用是
    用氯气排尽装置中的空气以防产品不纯
    用氯气排尽装置中的空气以防产品不纯
    ．
    Ⅱ．某种胃药中止酸剂为CaCO3．为测定其中CaCO3的含量，某化学小组设计了以下方案（药片中的其他成分与HCl和NaOH溶液均不反应）：
    用滴定法测定，有以下几步操作：
    A．配制0.100mol/L HCl溶液和0.100mol/L NaOH溶液
    B．取一粒药片（0.100g），研碎后加入20.0mL蒸馏水
    C．以酚酞为指示剂用0.100mol/L NaOH溶液滴定，用去NaOH溶液VmL时达到终点
    D．用酸式滴定管加入25.00mL 0.100mol/L HCl溶液，充分反应
    请回答有关问题：
    （1）测定过程的正确操作顺序为
    ABDC或BADC
    ABDC或BADC
    （填字母）．
    （2）经测定，每次消耗NaOH溶液体积的平均值为13.00mL，则该胃药中CaCO3的质量分数是
    60%
    60%
    %．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    下列框图中的每一个字母都是中学化学中常见的物质，所有物质均由短周期元素组成，其中B、C、G、K、L都含有同一种元素．B、E、F、I为单质．常温常压下D为液体，E、F、I为气体，F是空气的主要成分之一．C由两种元素组成，其晶体熔点高、硬度大，闪烁着晶莹的光泽．这些物质之间有可能发生如下转化，其反应关系如图所示：
    （1）写出A的电子式
    ，B的原子结构示意图
    ，D的结构式是
    H-O-H
    H-O-H
    E在I中燃烧的现象为
    苍白色火焰（产生白雾）
    苍白色火焰（产生白雾）
    ．
    （2）25°C，101kPa下，2gE完全燃烧放出285.8kJ的热量，写出E+F→D的热化学反应方程式
    2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6kJ?mol-1
    2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6kJ?mol-1
    ．
    （3）铂做电极E与F、KOH溶液构成原电池，其负极反应为
    H2-2e-+2OH-=2H2O
    H2-2e-+2OH-=2H2O
    ；如果将通入的E改成CH4气体，也可以组成一个原电池装置，电池的总反应方程式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，则该电池的负极反应式为：
    CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
    CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
    ．
    （4）如图所示，A与C两种固体混合后，加入液体D，可能发生反应的化学方程式为
    2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
    2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
    ，
    Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
    Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
    ．
    （5）K+G═L的离子方程式为
    Al3++3AlO2-+6H2O=4Al（OH）3↓
    Al3++3AlO2-+6H2O=4Al（OH）3↓
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    甲醇可作为燃料电池的原料．以CH4和H2O为原料，通过下列反应反应来制备甲醇．
    反应I：CH4 （g）+H2O （g）=CO （g）+3H2 （g）△H=+206.0kJ?mol-1
    反应II：CO （g）+2H2 （g）=CH3OH （g）△H=-129.0kJ?mol-1
    （1）CH3OH （g）和H2（g）反应生成CH4（g）与H2O（g）的热化学方程式为
    CH3OH （g）+H2（g）=CH4（g）+H2O（g）△H=-77.0 kJ?mol-1
    CH3OH （g）+H2（g）=CH4（g）+H2O（g）△H=-77.0 kJ?mol-1
    ．
    （2）将1.0mol CH4和2.0mol H2O （ g ）通入容积固定为10L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图1．
    ①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的平均反应速率为
    0.03 mol?L-1?min-1
    0.03 mol?L-1?min-1
    ．
    ②100℃时反应I的平衡常数为
    2.25×10-2
    2.25×10-2
    ．
    ③可用来判断该反应达到平衡状态的标志有
    A D
    A D
    ．（填字母）
    A．CO的含量保持不变                  
    B．容器中CH4浓度与CO浓度相等
    C．容器中混合气体的密度保持不变       
    D．3V正（CH4）=V逆（H2）
    （3）按照反应II来生成甲醇，按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图2所示．下列说法正确的是
    C
    C

    A．温度：T1＞T2＞T3
    B．正反应速率：ν（a）＞ν（c）； ν（b）＞ν（d）
    C．平衡常数：K（a）＞K（c）； K（b）=K（d）
    D．平均摩尔质量：M（a）＜M（c）； M（b）＞M（d）
    （4）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法之一为：甲醇蒸汽重整法．该法中的一个主要反应为CH3OH（g）?CO（g）+2H2（g），此反应能自发进行的原因是
    该反应是一个熵增的反应
    该反应是一个熵增的反应
    ．
    （5）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化．实验室用图3装置模拟上述过程：
    ①写出阳极电极反应式
    Co2+-e-=Co3+
    Co2+-e-=Co3+
    ．
    ②写出除去甲醇的离子方程式
    6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6 Co2++6H+
    6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6 Co2++6H+
    ．
    ③若3图装置中的电源为甲醇-空气-KOH溶液的燃料电池，则电池负极的电极反应式为：
    CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O
    CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    精英家教网某化学兴趣小组用如图装置进行“市售锌粒和硫酸反应制取氢气的条件选择”的探究：当B中的化学反应趋于平稳后，每间隔一分钟收集一次氢气．不同条件下，每分钟收集到氢气的体积如下表：
    实验序号 硫酸浓度 饱和硫酸铜溶液体积/mL 反应达到平稳的时间/min 第1分钟收集氢气体积/mL 第2分钟收集氢气体积/mL 第3分钟收集氢气体积/mL …
    1 20% 0 5.4 6.1 11.9 13.7 …
    2 20% 0.5 2.5 23.9 32.1 33.5 …
    3 30% 0.5 1.1 60.7 89.9 90.1 …
    4 a% 3.0 0.8 55.7 66.0 61.4 …
    请回答：
    （1）关闭K2、打开K1，观察到
     
    ，说明B反应达到平稳．
    （2）实验l、2是对比探究实验，分析上表，说明该对比探究实验的目的是
     
    ．
    （3）细口瓶C的容积为V（mL），为了使加入的锌（质量bg）不浪费，在C中还留有
    2
    5
    的水时，则V=
     
    [与b的代数关系式，气体摩尔体积是Vm（mL?mol-1）]．
    （4）实验4是研究饱和硫酸铜溶液的体积对实验的影响，a值应为
     
    （填选项）．
    A． 20    B．30    C．27    D． 40
    （5）分析上表，市售锌粒和硫酸反应制取氢气的条件应该选择实验
     
    （填实验序号）．
    （6）从实验后的废液中回收皓矾（ZnSO4?7H2O）所需的实验操作步骤是
     
    、蒸发浓缩、
     
    、过滤、洗涤、凉干．
    （7）查资料得知：Cu++Cl-═CuCl↓．
    湿法冶锌工艺中，硫酸锌溶液中常含有少量的氯离子，往其中加硫酸铜溶液和金属锌，可除去氯离子，其离子反应方程式是
     
    ．

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