Question

某化学小组在进行知识整理时发现如下规律：有些反应随着浓度由浓变稀，可能导致“量变引起质变”，并据此拟定了如下几个相关题目，请你给出相应答案（不必写求解过程）．
（1）实验室制取氯气的化学方程式为MnO₂+4HCl（浓）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O（MnO₂不能氧化稀盐酸）．用下列两种方法制取氯气：①用含HCl146g的浓盐酸与足量MnO₂充分反应；②用87gMnO₂与足量的浓盐酸充分反应．不考虑HCl 挥发，则两种方法生成的氯气的量的是方法①______（填“＞”、“＜”或“=”）方法②．
（2）写出铜与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式______．
用100mL、18.0mol?L^-1的浓硫酸与足量的铜反应后，被还原的硫酸的物质的量______（填“＞”、“＜”或“=”）0.900mol．
（3）25.6g铜投入到100mL、12.0mol?L^-1的浓硝酸中，起初发生的反应的化学方程式为______．一段时间后两种物质恰好完全反应．若生成的气体只有NO、NO₂两种成分，其在标准状况下的总体积为______．

Answer 1

解：（1）根据MnO₂与浓HCl反应，随着反应的进行，浓HCl变稀，稀盐酸不能与MnO₂反应，MnO₂足量时，不能准确计算出氯气的量，故反应①中产生的氯气小于0.1mol，浓盐酸足量时，反应②根据MnO₂的质量计算出氯气的量为0.1mol，故答案为：＜
（2）铜与浓硫酸反应：Cu+2H₂SO₄ （浓） CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，被还原的浓硫酸为参加反应的浓硫酸的一半，随着反应的进行，浓硫酸变稀，铜与稀硫酸不反应，故参加反应的浓硫酸小于1.80mol，所以被还原的硫酸的物质的量小于0.900mol，故答案为：Cu+2H₂SO₄ （浓） CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；＜；
（3）铜与浓硝酸反应：Cu+4HNO₃=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；随着反应的进行，浓硝酸变稀，铜再与稀硝酸反应：
3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，根据稀硝酸守恒：n（HNO₃）=2n（Cu（NO₃）₂）+n（NO）+n（NO₂）=2n（Cu）+n（NO）+n（NO₂），所以0.1L×12.0mol?L^-1=×2+n（NO）+n（NO₂），得n（NO）+n（NO₂）=0.4mol，体积为8.96L；
故答案为：Cu+4HNO₃=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，8.96L；
分析：（1）根据MnO₂与浓HCl反应，随着反应的进行，浓HCl变稀，稀盐酸不能与MnO₂反应，MnO₂足量时，不能准确计算出氯气的量，浓盐酸足量时，能根据MnO₂的质量计算出氯气的量．
（2）根据铜与浓硫酸反应写出方程式；再根据随着反应的进行，浓硫酸变稀，铜与稀硫酸不反应；
（3）先开始铜与浓硝酸反应，随着反应的进行，浓硝酸变稀，铜再与稀硝酸反应，两种物质恰好完全反应时，根据质量守恒NO、NO₂的量．
点评：本题考查氯气的制备，题目难度不大，注意氯气的实验室制法以及浓稀盐酸的性质的差异性，同时也考查铜与硝酸反应及浓稀硝酸的性质的差异性．