某同学利用下面装置实现铜与浓、稀硝酸的反应，过程如下：I．取一段铜丝，用稀硫酸除去铜锈[主要成分是Cu2(OH)2CO3]。Ⅱ．将洗涤后的铜丝做成匝数较多的螺旋 - 高中化学试题 - 超级试练试题库

题目

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某同学利用下面装置实现铜与浓、稀硝酸的反应，过程如下：
I．取一段铜丝，用稀硫酸除去铜锈[主要成分是Cu₂(OH)₂CO₃]。
Ⅱ．将洗涤后的铜丝做成匝数较多的螺旋状。
Ⅲ．按下图所示连接仪器，检查气密性，装入化学试剂。

(1)过程I发生反应的离子方程式是____________________。
(2)过程Ⅱ将铜丝做成螺旋状的目的是________________。
(3)过程Ⅲ的后续操作如下：
①为使浓硝酸与铜丝接触，操作是___________。当红棕色气体较多时，轻抽注射器使反应停止，关闭a，取下注射器。生成红棕色气体的化学反应方程式是____________________。
②控制b和分液漏斗活塞，玻璃管充满稀硝酸时，关闭b打开a，可见无色气体产生。稀硝酸充满玻璃管的实验目的是___________。
(4)将3支盛满红棕色气体的小试管分别倒置在盛有常温水、热水和冰水的3只烧杯中，发现液面上升的高度明显不一致。结果如下表所示：

①根据上表得出的结论是_______________。
②查阅资料：
a．NO₂与水反应的实际过程为2NO₂+H₂O=HNO₃+HNO₂、3HNO₂=HNO₃+2NO↑+H₂O
b．HNO₂不稳定。
产生上述现象的原因是_______________________。

答案

(1)Cu₂(OH)₂CO₃+4H⁺=2Cu²⁺+CO₂↑+3H₂O
(2)增大铜丝与酸的接触面积，提高化学反应速率
(3)①打开止水夹a和b，用注射器向装置中推入空气；Cu+4HNO₃（浓）=Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O；②将玻璃管中的NO₂排出
(4)①温度越低，进入试管中的溶液越多；②温度降低，HNO₂分解量减少，分解产生的NO气体量减少，所以进入试管中的溶液多

核心考点

试题【某同学利用下面装置实现铜与浓、稀硝酸的反应，过程如下：I．取一段铜丝，用稀硫酸除去铜锈[主要成分是Cu2(OH)2CO3]。Ⅱ．将洗涤后的铜丝做成匝数较多的螺旋】；主要考察你对物质组成与性质实验方案的设计等知识点的理解。[详细]

举一反三

硫酸工业中废渣称为硫酸渣，其成分为SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃、MgO。某探究性学习小组的同学设计以下方案，进行硫酸渣中金属元素的提取实验。

已知溶液的pH =3.7时，Fe³⁺已经沉淀完全；NH₃·H₂O电离常数K_b=1.8×10^-5，其饱和溶液中c(OH^-)约为
1× 10^-3 mol·L^-1。请回答：
(1)写出A与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：___。
(2)上述流程中两次使用试剂①，推测试剂①应该是___（填序号）。
A．氢氧化钠溶液
B．氧化铝
C．氨水
D．水
(3)从溶液D到固体E的过程中需要控制溶液pH =13，如果pH过小，可能导致的后果是____ （任写一点）。
(4)溶液H中溶质的化学式为___。
(5)计算溶液F中c(Mg²⁺)=___(25℃时，Ksp[Mg(OH)₂]=5.6×10^-12)。

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为证明化学反应有一定的限度，进行如下探究活动：
I．取5 mL 0.1 mol/L的KI溶液，滴加5~6滴稀FeCl₃溶液；
Ⅱ．继续加入2 mL CCl₄溶液，振荡；
Ⅲ．取萃取后的上层清液，滴加KSCN溶液。
(1)探究活动I的实验现象为_______________ 探究活动Ⅱ的实验现象为________________
(2)探究活动Ⅲ的目的是通过生成血红色的Fe(SCN)₃溶液，验证有Fe³⁺残留，从而证明化学反应有一定的限度，但在实验中却未见溶液呈血红色。对此同学们提出了下列两种猜想：
猜想一：Fe³⁺全部转化为Fe²⁺；猜想二：生成的Fe(SCN)₃溶液浓度极小，无法用肉眼观察其颜色。为了验证猜想，查阅资料获得下列信息：
信息一：乙醚微溶于水，Fe(SCN)₃在乙醚中的溶解度比在水中的大；
信息二：Fe³⁺可与[Fe(CN)₆]^4-反应生成蓝色沉淀，用K₄[Fe(CN)₆]溶液检验Fe³⁺的灵敏度比用KSCN高。结合新信息，现设计以下实验方案验证猜想：
①请完成下表：

②写出实验操作“方案一”中反应的离子方程式：_______________。
Ⅳ．为了测定探究活动I中的稀FeCl₃溶液的浓度，现进行以下操作：
(3)移取25.00 mL稀FeCl₃溶液至锥形瓶中，加入__________作指示剂，再用c mol/LKI标准溶液滴定，达到滴定终点时的现象是____________________。
(4)重复滴定三次，平均耗用c mol/L KI标准溶液V mL，则稀FeCl₃溶液中溶质的物质的量浓度为_______
mol/L。

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某同学想用实验证明高锰酸钾的紫红色是MnO₄^-的颜色，而不是K⁺的颜色，他设计了以下实验方案。下列方案中与本实验目的无关的是 [ ]
A．氯化钾溶液没有颜色，表明溶液中的K⁺无色
B．在氯化钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置后未见明显变化，表明锌与K⁺不反应
C．在高锰酸钾溶液中加入适量锌粉，振荡，静置后紫红色褪去，表明MnO₄^-为紫红色
D．将高锰酸钾晶体加热分解，所得的固体质量减轻

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张明同学设计下图所示装置，用粗铁粒与密度为1890 g．L^-1（质量分数为10%）的硝酸反应制取NO气体。请回答有关问题：

(1)1 890 g．L^-1硝酸的物质的量浓度为___。
(2) NO气体能用排水法收集，而不能用排空气法收集的原茵是___。
(3)当打开止水夹a，关闭止水夹b时，A装置的干燥管中观察到的现象是___ ；B装置烧杯中液体的作用是____ ；当A装置中气体几乎无色时，打开止水夹b，关闭止水夹a，可用C装置收集NO气体。
(4)该实验中，若去掉B装置，对实验结果是否有影响？____。
(5)将a mol铁与含b mol HNO₃的稀溶液充分反应后，若HNO₃的还原产物只有NO，反应后Fe和HNO₃均无剩余，则反应中转移电子的物质的量是___（用含6的代数式表示）。
(6)完全反应后，A装置烧杯里铁元素的价态可能是___。现有仪器和药品：试管和胶头滴管；0.1
mol．L^-1 KSCN溶液、0.1 mol．L^-1 KI溶液、0.2 mol．L^-1酸性KMnO₄溶液、氯水等。
请你设计一个简单实验，探究上述判断，填写下列实验报告：

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某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应，设计了图1、图2所示装置进行实验。

(1)比较两实验装置，图2装置的优点是：
①能更好地吸收有毒气体SO₂，防止其污染环境；②_______________________。
(2)导气管e的主要作用是__________________。
(3)能说明有SO₂气体产生的实验现象是_______________________。
(4)反应一段时间后，用滴管吸取A试管中的溶液滴入适量水中为试样，试样中所含金属离子的成分有以下三种可能： I：只含有Fe³⁺；Ⅱ：只含有Fe²⁺；Ⅲ：既有Fe³⁺又有Fe²⁺。为验证Ⅱ、Ⅲ的可能性，选用如下试剂，填写下列空格：A．稀盐酸 B．稀硫酸 C．KSCN溶液 D．KMnO₄溶液 E．NaOH溶液 F．淀粉KI溶液 G．H₂O₂溶液
验证Ⅱ：取试样，先滴加少量的__________（填试剂序号，下同），振荡，再滴加少量的__________根据溶液颜色的变化可确定假设Ⅱ是否正确。
验证Ⅲ：步骤1．取试样，滴加少量的_____________（填试剂序号，溶液的颜色变______色，则试样中含有Fe³⁺，发生反应的离子方程式为________________；步骤2．再取适量的试样，滴加少量的_______（填试剂序号），溶液的颜色_________，则试样中含有Fe²⁺。

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