l 3．用排水法收集氧氣時.將集氣瓶倒置在水中.集氣瓶沒有灌滿水或者根本沒有灌水. 【查看更多】

（2011?上饒二模）如圖，將一鋅片放入1mol?L^-1藍色Cu（NO₃）₂溶液中，觀察到下列實驗現(xiàn)象：①反應初期鋅片上有大量氣泡冒出，同時液面的上一層Cu（NO₃）₂溶液開始呈現(xiàn)綠色，并且逐漸向液面下的深處擴散，試管底部有紅色固體出現(xiàn)．②與鋅片接觸的溶液溫度明顯升高，反應越來越劇烈，并在紅色固體上方開始出現(xiàn)一層藍色沉淀，并逐漸增多．③反應后期溶液逐漸變?yōu)闊o色，試管底部又有部分白色沉淀物．
回答下列問題：
（1）反應結束時，試管底部存在的一些藍色沉淀是什么物質(zhì)

氫氧化銅

，白色沉淀可能是什么物質(zhì)

氫氧化鋅

，用離子方程式表示實驗中觀察到的紅色固體產(chǎn)生的原因

Zn+Cu²⁺=Cu+Zn²⁺

．
（2）有學生甲認為，反應中產(chǎn)生的大量氣泡可能是氫氣，支持這種說法的理由是

Cu²⁺水解溶液顯酸性，鋅在酸性溶液中反應置換出氫氣

．
（3）學生乙將反應過程中產(chǎn)生的氣體用排水法收集起來，這是一種無色氣體，用爆鳴法測試不能產(chǎn)生爆嗚聲，則學生甲的假設被推翻．學生乙又對這種無色氣體進行推測，并設計了一個簡便的實驗方法證實了他的推測，寫出學生乙推測出的這種氣體的分子式

NO

；驗證該氣體的實驗方法是

在收集到的無色氣體中通入空氣可變紅棕色

．
（4）學生丙解釋反應速率逐漸加快的原因時，認為除溫度升高外還有一個重要因素，請問是什么因素？

鋅片表面附著銅，形成銅鋅原電池，可加快反應速率

．
（5）起初實驗小組同學認為，溶液顯綠色可能是Zn（NO₃）₂溶液的顏色，但學生丁將Zn（NO₃）₂固體溶于水后卻得到無色溶液，他馬上回想起該溶液的顏色與濃硝酸和銅片反應后的溶液顏色極為相似，于是他又提出了關于溶液呈綠色的一種新的假設：可能是硝酸銅溶液中溶入了一種氣體，這種氣體可能是

NO₂

，請設計一個簡單的實驗驗證這種假設正確與否

將綠色的混合溶液加熱若能放出紅棕色氣體、且溶液變藍色，說明這個假設正確或將NO₂氣體通入藍色硝酸銅溶液中觀察溶液顏色是否變綠色

．

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甲同學釆用如圖Ⅰ所示裝置驗證銅與稀硝酸的反應，并用排水法收集NO氣體

（1）寫出試管內(nèi)溶液中發(fā)生反應的化學方程式

3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃ ）₂+2NO↑+4H₂O

（2）在實驗過程中觀察到試管內(nèi)的溶液呈

綠

色；收集氣體的試管內(nèi)的氣體呈

無

色
（3）乙同學認為甲雖然收集到的氣體是一氧化氮，但并不能說明反應中一定生成一氧化氮．他的理由是

在銅和稀硝酸反應容器的上部看到了紅棕色氣體

有關化學方程式為：

2NO+O₂=2NO₂

（4）丙同學釆用如圖Ⅱ所示裝置進行實驗，證明了銅與稀硝酸反應生成一氧化氮．該同學的步驟如下表所示，請回答實驗中的有關問題．

實驗步驟	問題
1從U型管左端加入稀硝酸直至充滿U型管右端	∥/
2用附有銅絲的膠塞塞住U型管右端，觀察現(xiàn)象	現(xiàn)象是有無色氣體產(chǎn)生，右邊溶液逐漸變成綠色有無色氣體產(chǎn)生，右邊溶液逐漸變成綠色
3待反應停止后打開膠塞，觀察實驗現(xiàn)象	現(xiàn)象是無色氣體與空氣接觸后立即變成紅棕色無色氣體與空氣接觸后立即變成紅棕色

（5）從環(huán)保的角度看，丙同學的實驗存在的缺陷是

將氮氧化合物放入空氣中會污染環(huán)境

．
（6）丁同學用圖Ⅲ所示裝置代替圖Ⅱ中U型管右端的附有銅絲的膠塞進行實驗，待反應停止后將一氧化氮氣體排入分液漏斗中，觀察到的實驗現(xiàn)象與丙同學實驗的第

3

步驟的相同．丁同學要將一氧化氮氣體排入分液漏斗中應進行的正確操作是①

打開分液漏斗上部的塞子

②

慢慢打開分液漏斗的活塞

③

待液面與膠塞接觸時立即關閉活塞

（7）實驗結束后丁同學向分液漏斗中注入適量水并充分振蕩，試寫出發(fā)生的化學反應方程式

3NO₂+H₂O=2 HNO₃+NO

（8）若將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應，銅完全溶解，產(chǎn)生的NO和NO₂混合氣體在標準狀況下的體積為11.2L（不考慮NO₂的反應），試回答：
①若銅與硝剛好反應完全，則原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為

10.86mol﹒L^-1

②將產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液中加入VmL　amol?L^-1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉化為沉淀，則原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為

10-3a﹒V +0.5

0.14

mol/L

10-3a﹒V +0.5

0.14

mol/L

③已知NO和NO₂的混合氣與足量氧氣混合后能被水完全吸收成硝酸，則要使上述11.2L氣體完全被水吸收成硝酸，理論上需消耗標準狀況下的氧氣

5.71

升．（保留兩位小數(shù)）；解題過程：

設生成的一氧化氮為xmol，二氧化氮為ymol．
3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃ ）₂+2NO↑+4H₂O
3 2
1.5xmol xmol
Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃ ）₂+2NO₂↑+2H₂O
1 2

1

2

ymol．ymol．

所以方程組為

x+y=0.5

1.5xmol+

1

2

y=0.51

所以

x=0.26

y=0.24

即一氧化氮為0.26mol，二氧化氮為0.24mol．
4NO+2H₂O+3O₂=4HNO₃4 3
0.26mol 0.195mol
4 NO₂+2H₂O+O₂=4HNO₃
41
0.24mol 0.06mol
所以需要氧氣0.195mol+0.06mol=0.255mol，體積為0.255mol×22.4L/mol=5.71L

設生成的一氧化氮為xmol，二氧化氮為ymol．
3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃ ）₂+2NO↑+4H₂O
3 2
1.5xmol xmol
Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃ ）₂+2NO₂↑+2H₂O
1 2

1

2

ymol．ymol．

所以方程組為

x+y=0.5

1.5xmol+

1

2

y=0.51

所以

x=0.26

y=0.24

即一氧化氮為0.26mol，二氧化氮為0.24mol．
4NO+2H₂O+3O₂=4HNO₃4 3
0.26mol 0.195mol
4 NO₂+2H₂O+O₂=4HNO₃
41
0.24mol 0.06mol
所以需要氧氣0.195mol+0.06mol=0.255mol，體積為0.255mol×22.4L/mol=5.71L

．

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氣候變暖冰川融化將會對人類產(chǎn)生極大的災害．如南極冰蓋全部融化，南太平洋上的美麗島國圖瓦盧很可能成為首個“沉沒”的國家，喜馬拉雅山冰川融化尼泊爾會有“滅頂”之災，近海城市遭受城市淹沒、海嘯等災害．所以合理利用資源，加強環(huán)境保護．降低碳的排放，實施低碳經(jīng)濟是今后經(jīng)濟生活主流．
（1）下列措施對有效減少二氧化碳排放和降低大氣中二氧化碳不適合的是

A

A．使用天然氣等燃料　　　B．植樹造林，保護森林，保護植被
C．大力發(fā)展風能、水力、潮汐能發(fā)電和核電，大力推行太陽能的綜合開發(fā) D．立即減少煤和石油化石燃料的使用
E．建筑物中盡量利用自然通風采光，推廣使用節(jié)能燈和節(jié)能電器，使用空調(diào)時夏季溫度不宜設置過低，冬天不宜過高

F．全民倡導出行時多步行和騎自行車；建設現(xiàn)代物流信息系統(tǒng)，減少運輸工具空駛率
（2）目前用超臨界CO₂（其狀態(tài)介于氣態(tài)和液態(tài)之間）代替氟利昂作致冷劑已成為一種趨勢，這一做法對環(huán)境的積極意義在于保護

臭氧層

．
（3）科學家致力于二氧化碳的“組合轉化”技術研究，把過多的二氧化碳轉化為有益于人類的物質(zhì)．如將CO₂和H₂以1：4比例混合通入反應器，在適當條件下反應可獲得一種重要能源．請完成以下化學方程式：CO₂+4H₂=

CH₄

+2H₂O
（4）收集提純煉鐵、煉鋼等工廠所排放的氣體，可得高純度的CO，在適當?shù)臈l件下，用CO和H₂反應可獲得人工合成汽油，也可減少碳的排放，節(jié)約能源．假設此人工合成汽油是碳原子數(shù)為5～8的烷烴，要達到合成汽油的要求，通入反應裝置里的CO和H₂的物質(zhì)的量之比范圍是

5/11

≤n（CO）/n（H₂）≤

8/17

（保留最簡分數(shù)比形式）
（5）探究CO₂來生產(chǎn)燃料甲醇（CH₃OH）的反應原理，現(xiàn)進行如下實驗在體積為1L的密閉容器中，充入1molCO₂和3molH₂，一定條件下發(fā)生反應：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）
測得CO₂和CH₃OH（g）的濃度隨時間變化如圖所示．從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率v（H₂）=

0.225mol/（L?min）；

．

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下表是實驗室制備氣體的有關內(nèi)容：

編號	實驗內(nèi)容	實驗原理	發(fā)生裝置
①	制氧氣	H₂O₂→O₂	C C
②	制氨氣	NH₄Cl→NH₃	B B
③	制氯氣	HCl→Cl₂	A或C A或C

（1）上述氣體中：從制備過程看，必須選擇合適的氧化劑才能實現(xiàn)的是

Cl₂

（填氣體的化學式，下同．）；從反應中有無電子轉移的角度看，明顯不同于其他氣體的是

NH₃

，寫出實驗室制取該氣體的化學方程式

Ca（OH）₂+2NH₄Cl

△

.

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O

Ca（OH）₂+2NH₄Cl

△

.

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O

．
（2）根據(jù)表中所列實驗原理，從下列裝置中選擇合適的發(fā)生裝置，將其編號填入上表的空格中．
（3）若用上述制備O₂的裝置制備NH₃，則選擇的試劑為

濃氨水和氫氧化鈉（或生石灰等）

．
（4）制備Cl₂需用8mol?L^-1的鹽酸100mL，現(xiàn)用12mol?L^-1的鹽酸來配制．
①需要12mol?L^-1的鹽酸的體積為

66.7

mL（精確到0.1mL）
②實驗室提供有如下儀器，為完成配制需要選擇的儀器為

ACFGH

．
A． 100mL量筒 B．托盤天平 C．玻璃棒 D．50mL容量瓶
E．10mL量筒 F．膠頭滴管 G．100mL燒杯 H．100mL容量瓶
③在容量瓶的使用方法中，下列操作中，不正確的是

BC

（填寫標號）．
A．使用容量瓶前檢查它是否漏水
B．容量瓶用蒸餾水洗凈后，再用待配溶液潤洗
C．配制溶液時用量筒量取濃鹽酸后用玻璃棒引流入容量瓶中，緩慢加入蒸餾水到接近標線1cm～2cm處，用膠頭滴管滴加蒸餾水直到凹液面的最低處和標線相平
D．定容后蓋好瓶塞，用食指頂住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶倒轉和搖動多次
（5）若用排空氣法收集Cl₂，畫出收集裝置圖．

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研究NO₂、NO、SO₂、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義．
（1）NO₂可用水吸收，相應的化學反應方程式為．利用反應6NO₂（g）+8NH₃（g） $數(shù)學公式$ 7N₂（g）+12H₂O（g）也可處理NO₂．則化學平衡常數(shù)表達式K=；當轉移1.2mol電子時，消耗的NO₂在標準狀況下是L．
（2）汽車尾氣中含有NO和CO氣體，對環(huán)境有影響．已知平衡常數(shù)K的值大小，是衡量化學反應進行程度的標志．在25℃時，下列反應及平衡常數(shù)如下
2NO（g）?N₂（g）+O₂（g）-Q₁　　　K₁=1×10³⁰
2CO（g）+O₂（g）?2CO₂（g）+Q₂　　　　K₂=2.5×10⁹¹
為了完成汽車尾氣處理裝置的改造，除去氮氧化物、一氧化碳污染氣體，根據(jù)上述有關數(shù)據(jù)判斷，下列說法正確的是
A．改造后的尾氣裝置使用高溫高壓，可大量減少污染氣體的排放
B．汽車尾氣中氮氧化物在空氣中會自動的轉化為氮肥，對植物生長有益，可不必除去
C．改造后的尾氣裝置使用催化劑，可大量減少污染氣體的排放
D．根據(jù)K₁和K₂的數(shù)據(jù)，尾氣中NO和CO可自行轉化為無害氣體
（3）一定條件下將CO和H₂O發(fā)生反應，可減少CO對環(huán)境的影響．若在700℃時，向容積為2L的密閉容器中充入一定量的CO和H₂O，發(fā)生反應：CO（g）+H₂O（g）?CO₂+H₂（g）
反應過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表（表中t₁＜t₂）：
反應時間/min n（CO）/mol H₂O/mol
0 1.20 0.60
t₁ 0.80
t₂ 0.20
反應在t₁min內(nèi)的平均速率為v（H₂）=mol?L^-1?min^-1，保持其他條件不變，起始時向容器中充入2.40molCO和1.20molH₂O，到達平衡時，n（CO₂）0.80mol（填：大于、小于、等于）．
（4）酸雨是大氣污染的危害之一，二氧化硫（SO₂）的含量是空氣質(zhì)量監(jiān)測的一個重要指標．某興趣小組同學收集某地的雨水進行實驗，每隔1h，通過pH計測定雨水樣品的pH，測得的結果如下表：
測定時間/h 0 1 2 3 4
雨水樣品的pH 4.73 4.62 4.56 4.55 4.55
請寫出上述PH變化的原因（用化學方程式表示）__．

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反應時間/min	n（CO）/mol	H₂O/mol
0	1.20	0.60
t₁	0.80
t₂		0.20