Question

Ⅰ．硝酸銅在1000℃時(shí)分解：Cu（N0₃）₂═Cu+2NO₂↑+O₂，用試管收集一試管氣體并倒立于盛水的水槽中，觀察到的現(xiàn)象是

 

，若溶質(zhì)不擴(kuò)散，試管內(nèi)溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是

 

（假設(shè)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下）．
Ⅱ．工業(yè)上生產(chǎn)硝酸銅晶體的流程圖如圖1：

①若保溫去鐵反應(yīng)生成氣體是NO時(shí)，則離子方程式是

 

．
②蒸發(fā)濃縮時(shí)，要用硝酸調(diào)節(jié)溶液的pH=1，其目的是

 

（結(jié)合離子方程式說(shuō)明）．
③如圖2所示為硝酸銅晶體[Cu（NO₃）₂?nH₂O]的溶解度曲線（溫度在30℃前后對(duì)應(yīng)不同的晶體），從圖中獲取如下信息，不正確的有

 

（填字母）．
a．C點(diǎn)溶液為Cu（NO₃）₂的不飽和溶液
b．30℃時(shí)結(jié)晶可析出兩種晶體
c．按上述流程最終得到的晶體是Cu（NO₃）₂?3H₂O
d．將A點(diǎn)溶液升溫至30℃時(shí)，可以析出Cu（NO₃）₂?3H₂O晶體
④某些共價(jià)化合物（如H₂O、NH₃、N₂O₄等）在液態(tài)時(shí)發(fā)生了微弱的電離，如：2H₂O═OH^-+H₃O⁺，則液態(tài)NH₃電離的方程式是

 

，液態(tài)N₂O₄電離得到電子數(shù)相差18的陰陽(yáng)離子，因此可用Cu與液態(tài)．N₂O₄反應(yīng)制備無(wú)水硝酸銅，其反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：Ⅰ．二氧化氮和氧氣、水反應(yīng)可生成硝酸，反應(yīng)的方程式為4NO₂+O₂+2H₂O=4HN0₃，反應(yīng)后氧氣剩余；
Ⅱ．鐵比銅活潑，可與適量硝酸反應(yīng)而除去，去鐵后的銅與硝酸反應(yīng)生成硝酸銅，在硝酸酸性環(huán)境中蒸發(fā)濃縮，可得到硝酸銅晶體，結(jié)合題目要求解答該題．

解答： 解：Ⅰ．二氧化氮和氧氣、水反應(yīng)可生成硝酸，反應(yīng)的方程式為4NO₂+O₂+2H₂O=4HN0₃，可觀察到紅棕色氣體溶解成無(wú)色溶液，試管中的氣柱為無(wú)色，反應(yīng)后氧氣剩余，
設(shè)有2molNO₂，1molO₂，則可生成2molHN0₃，反應(yīng)后溶液的體積為2.5mol×22.4L/molml（反應(yīng)的二氧化氮和氧氣的體積），
得到的溶液的濃度為

2mol

2.5mol×22.4L/mol

=0.036 mol?L^-1，
故答案為：紅棕色氣體溶解成無(wú)色溶液，試管中的氣柱為無(wú)色；0.036 mol?L^-1；
Ⅱ．①若保溫去鐵反應(yīng)生成氣體是NO時(shí)，反應(yīng)的離子方程式為3Fe+8H⁺+2NO₃^-=3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Fe+8H⁺+2NO₃^-=3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O；
②由于Cu²⁺發(fā)生水解，蒸發(fā)濃縮時(shí)，要用硝酸調(diào)節(jié)溶液的pH=1，防止水解生成氫氧化銅沉淀，Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺，加入硝酸可抑制水解，
故答案為：由于Cu²⁺發(fā)生水解：Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺，加入硝酸可以抑制硝酸銅的水解；
③a．在一定溫度下，某固態(tài)物質(zhì)在100g溶劑中達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量，叫做這種物質(zhì)在這種溶劑中的溶解度溶解度，可知圖中曲線所有的點(diǎn)均為對(duì)應(yīng)溫度下的飽和溶液，故a正確；
b．B點(diǎn)表明在30℃時(shí)兩種晶體的溶解度相等，B點(diǎn)為生成晶體的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，兩種晶體可以共存，故b正確；
c．上述流程是在低溫下進(jìn)行的．最終得到的晶體是Cu（NO₃）₂?6H₂O，故c錯(cuò)誤；
d．由圖象可以看出，溶液降溫至30℃以下，可以析出Cu（NO₃）₂?6H₂O晶體，故d錯(cuò)誤，
故答案為：c、d；
④液態(tài)NH₃電離的方程式是2NH₃?NH₄⁺+NH₂^-，液態(tài)N₂O₄電離得到的兩種離子所含電子數(shù)相差18，則液態(tài)N₂O₄電離的方程式是；N₂O₄?NO⁺+NO₃^-；Cu與液態(tài)N₂O₄反應(yīng)制得無(wú)水硝酸銅，根據(jù)質(zhì)量守恒和電子守恒可寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+2N₂O₄=Cu（NO₃）₂+2NO↑，
故答案為：2NH₃?NH₄⁺+NH₂^-；Cu+2N₂O₄=Cu（NO₃）₂+2NO↑．

點(diǎn)評(píng)：本題以銅以及化合物為載體，綜合考查物質(zhì)的分離、提純，為高考常見(jiàn)題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，題目難度中等，本題注意把握題給信息，注重知識(shí)遷移能力的培養(yǎng)．