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实验室用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜:
①铜与浓硝酸反应;
②铜与稀硝酸反应;
③铜与氧气反应生成CuO,CuO再与稀硝酸反应.
从消耗原料和是否污染环境的角度,下列有关叙述不正确的是(  )
分析:制取硝酸铜有关反应为:①Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO32+2NO2↑+2H2O;②3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O;③2Cu+O2
  △  
.
 
2CuO,CuO+2HNO3(稀)=Cu(NO32+H2O
从以上三组反应可以看出:生成相同质量的Cu(NO32,消耗相同质量的铜,但消耗硝酸的质量(或物质的量)不相同,途径①消耗HNO3最多,途径②次之,途径③消耗HNO3最少,通过比较可以看出,生产Cu(NO32,途径③效果最佳,既不造成污染,又能提高HNO3的利用率,据此即可解答.
解答:解:方案中节约原料,则反应需步骤简单,消耗原料较少,为防止污染环境,应尽量少产生或不产生污染性气体.
①铜与浓硝酸反应Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO32+2NO2↑+2H2O,制备1molCu(NO32,需要2molHNO3,生成的2molNO2气体有毒,是污染性的气体;
②铜与稀硝酸反应,3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O,制备1molCu(NO32,需要
8
3
molHNO3,生成
2
3
mol有毒的NO气体;
③铜与氧气反应生成CuO,2Cu+O2
  △  
.
 
2CuO,氧化铜和硝酸反应生成硝酸铜和水,制备1molCu(NO32,需要2molHNO3,且没有生成污染性气体;
A.制取相同质量的硝酸铜,制备1molCu(NO32,生成相同质量的Cu(NO32,①需要1molCu,②需要1molCu,③需要1molCu,所以所消耗的铜的质量相等,故A正确;
B.制备1molCu(NO32,生成相同质量的Cu(NO32,①需要2molHNO3,②需要
8
3
molHNO3,③需要2molHNO3,途径①消耗HNO3最多,途径②次之,途径③消耗HNO3最少,故B正确;
C.制备1molCu(NO32,生成相同质量的Cu(NO32,①生成的2molNO2污染性的气体,②生成
2
3
mol有毒的NO气体,③没有生成污染性气体,故C正确;
D.由方程式通过比较可以看出,生成相同质量的Cu(NO32,铜与浓硝酸反应速率最快,但消耗的硝酸最多,且造成较大污染,途径③效果最佳,既不造成污染,又能提高HNO3的利用率,故D错误;
故选D.
点评:本题考查硝酸铜的制备方案的评价,注意根据相关反应的化学方程式结合环保进行分析是解答的关键,题目难度中等.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

实验室可以通过以下三条途径按不同要求制取氮气:
①加热NaNO2(一种致癌物质,有毒)与NH4Cl的混合物浓溶液制取N2
②将空气通过灼热的活性铜粉制得较纯净的N2
③加热条件下用NH3还原CuO得纯净的N2和活性铜粉.
如图所示,给出了按上述途径制取N2可供选择的几种实验装置:

请回答下列问题:
(1)按途径①制取N2时,应选用上述装置中的
F
F
(填装置代码)做发生装置.
(2)若只需较纯净的N2,有同学建议把②和③两条途径协同使用,这样做的好处是
铜和氧化铜可循环使用,节省试剂(或避免使用有毒物质而造成污染)
铜和氧化铜可循环使用,节省试剂(或避免使用有毒物质而造成污染)

(3)按途径③制取N2时,若气流从左到右的顺序所需的上述装置是:A→C→B→D.在A装置中所需要的试剂是
浓氨水
浓氨水
生石灰
生石灰
.(写试剂名称)
①甲同学:为通过实验现象验证C处有水产生,必须在C装置前后都连接E装置,其中填充的固体药品按前后顺序分别为
碱石灰(或无水氯化钙)
碱石灰(或无水氯化钙)
无水硫酸铜
无水硫酸铜
.(写试剂名称)
②乙同学:实验过程中,发现黑色固体完全变红,质疑此时红色固体可能含Cu2O.通过查阅资料知:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O.依据信息,请设计实验证明C处的红色固体中是否含有Cu2O:
取样加入稀硫酸后溶液呈蓝色,即证明含Cu2O
取样加入稀硫酸后溶液呈蓝色,即证明含Cu2O

③丙同学:实验时充分加热,至C装置硬质玻管质量不再减轻为止.实验完毕后,若实验测得收集的N2体积为aL(已折算为标准状况),硬质玻管质量减轻了bg.则氨分子中氮、氢的原子个数比为(用含a、b的字母的代数式表示)
16a
22.4b
16a
22.4b
(此空记3分).
(4)目前工业上用氮气和氢气直接合成氨,氨经一系列反应可制得硝酸.在以上各步反应中,按要求完成化学反应方程式:
①氮元素只发生还原反应
N2+3H2
高温高压
催化剂
2NH3
N2+3H2
高温高压
催化剂
2NH3

②氮元素既发生氧化反应又发生还原反应:
3NO2+H2O=2HNO3+NO
3NO2+H2O=2HNO3+NO

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

实验室可以通过以下三条途径按不同要求制取氮气:
①加热NaNO2(一种致癌物质,有毒)与NH4Cl的混合物浓溶液制取N2
②将空气通过灼热的活性铜粉制得较纯净的N2
③加热条件下用NH3还原CuO得纯净的N2和活性铜粉.
如图所示,给出了按上述途径制取N2可供选择的几种实验装置:

请回答下列问题:
(1)按途径①制取N2时,应选用上述装置中的______(填装置代码)做发生装置.
(2)若只需较纯净的N2,有同学建议把②和③两条途径协同使用,这样做的好处是______.
(3)按途径③制取N2时,若气流从左到右的顺序所需的上述装置是:A→C→B→D.在A装置中所需要的试剂是______和______.(写试剂名称)
①甲同学:为通过实验现象验证C处有水产生,必须在C装置前后都连接E装置,其中填充的固体药品按前后顺序分别为______、______.(写试剂名称)
②乙同学:实验过程中,发现黑色固体完全变红,质疑此时红色固体可能含Cu2O.通过查阅资料知:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O.依据信息,请设计实验证明C处的红色固体中是否含有Cu2O:______
③丙同学:实验时充分加热,至C装置硬质玻管质量不再减轻为止.实验完毕后,若实验测得收集的N2体积为aL(已折算为标准状况),硬质玻管质量减轻了bg.则氨分子中氮、氢的原子个数比为(用含a、b的字母的代数式表示)______(此空记3分).
(4)目前工业上用氮气和氢气直接合成氨,氨经一系列反应可制得硝酸.在以上各步反应中,按要求完成化学反应方程式:
①氮元素只发生还原反应______、
②氮元素既发生氧化反应又发生还原反应:______.

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科目:高中化学 来源:不详 题型:问答题

实验室可以通过以下三条途径按不同要求制取氮气:
①加热NaNO2(一种致癌物质,有毒)与NH4Cl的混合物浓溶液制取N2
②将空气通过灼热的活性铜粉制得较纯净的N2
③加热条件下用NH3还原CuO得纯净的N2和活性铜粉.
如图所示,给出了按上述途径制取N2可供选择的几种实验装置:

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请回答下列问题:
(1)按途径①制取N2时,应选用上述装置中的______(填装置代码)做发生装置.
(2)若只需较纯净的N2,有同学建议把②和③两条途径协同使用,这样做的好处是______.
(3)按途径③制取N2时,若气流从左到右的顺序所需的上述装置是:A→C→B→D.在A装置中所需要的试剂是______和______.(写试剂名称)
①甲同学:为通过实验现象验证C处有水产生,必须在C装置前后都连接E装置,其中填充的固体药品按前后顺序分别为______、______.(写试剂名称)
②乙同学:实验过程中,发现黑色固体完全变红,质疑此时红色固体可能含Cu2O.通过查阅资料知:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O.依据信息,请设计实验证明C处的红色固体中是否含有Cu2O:______
③丙同学:实验时充分加热,至C装置硬质玻管质量不再减轻为止.实验完毕后,若实验测得收集的N2体积为aL(已折算为标准状况),硬质玻管质量减轻了bg.则氨分子中氮、氢的原子个数比为(用含a、b的字母的代数式表示)______(此空记3分).
(4)目前工业上用氮气和氢气直接合成氨,氨经一系列反应可制得硝酸.在以上各步反应中,按要求完成化学反应方程式:
①氮元素只发生还原反应______、
②氮元素既发生氧化反应又发生还原反应:______.

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科目:高中化学 来源:2011-2012学年湖南省邵阳市邵阳县石齐学校高二(下)期末化学试卷(解析版) 题型:解答题

实验室可以通过以下三条途径按不同要求制取氮气:
①加热NaNO2(一种致癌物质,有毒)与NH4Cl的混合物浓溶液制取N2
②将空气通过灼热的活性铜粉制得较纯净的N2
③加热条件下用NH3还原CuO得纯净的N2和活性铜粉.
如图所示,给出了按上述途径制取N2可供选择的几种实验装置:

请回答下列问题:
(1)按途径①制取N2时,应选用上述装置中的______(填装置代码)做发生装置.
(2)若只需较纯净的N2,有同学建议把②和③两条途径协同使用,这样做的好处是______.
(3)按途径③制取N2时,若气流从左到右的顺序所需的上述装置是:A→C→B→D.在A装置中所需要的试剂是______和______.(写试剂名称)
①甲同学:为通过实验现象验证C处有水产生,必须在C装置前后都连接E装置,其中填充的固体药品按前后顺序分别为______、______.(写试剂名称)
②乙同学:实验过程中,发现黑色固体完全变红,质疑此时红色固体可能含Cu2O.通过查阅资料知:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O.依据信息,请设计实验证明C处的红色固体中是否含有Cu2O:______
③丙同学:实验时充分加热,至C装置硬质玻管质量不再减轻为止.实验完毕后,若实验测得收集的N2体积为aL(已折算为标准状况),硬质玻管质量减轻了bg.则氨分子中氮、氢的原子个数比为(用含a、b的字母的代数式表示)______(此空记3分).
(4)目前工业上用氮气和氢气直接合成氨,氨经一系列反应可制得硝酸.在以上各步反应中,按要求完成化学反应方程式:
①氮元素只发生还原反应______

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