《2025年资源库高中化学人教版》

例147 某化学兴趣小组进行有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图4-3-9所示。下列有关说法正确的是（ ）
A.①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，稀硝酸被还原为NO₂
B.③中反应的化学方程式：3Cu + Cu(NO₃)₂ + 4H₂SO₄=4CuSO₄ + 2NO↑ + 4H₂O
C.③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比硝酸强
D.由上述实验可知：Cu在常温下既可与稀硝酸反应，也可与稀硫酸反应

答案： B
解析：①中为稀硝酸与过量Cu反应，生成Cu(NO₃)₂（蓝色溶液）、NO（遇空气生成红棕色NO₂），稀硝酸被还原为NO（A项错误）；②中剩余Cu与Cu(NO₃)₂，滴加稀硫酸后，H⁺与NO₃⁻形成HNO₃，继续氧化Cu，总反应为3Cu+Cu(NO₃)₂+4H₂SO₄=4CuSO₄+2NO↑+4H₂O（B项正确）；③中Cu溶解是因H⁺与NO₃⁻的氧化性，稀硫酸氧化性弱于硝酸（C项错误）；Cu与稀硫酸不反应（D项错误）。

例148 图4-3-10中甲是验证铜和浓硝酸反应的装置，乙、丙是师生对演示实验改进后的装置：
（1）甲、乙、丙三个装置中共同发生反应的化学方程式是________。

答案： （1）Cu + 4HNO₃(浓)=Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O
解析：（1）甲、乙、丙均为Cu与浓硝酸反应，化学方程式为Cu+4HNO₃(浓)=Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O。

例148 （2）和甲装置相比，乙装置的优点：①________，②________。

答案： （2）①可以控制反应的发生和停止；②可吸收NO₂气体，防止污染环境
解析：（2）乙装置通过移动铜丝控制反应启停（①），且有尾气处理装置吸收NO₂（②），避免污染。

例148 （3）为了进一步验证NO₂和水的反应，某学生设计了丙装置。实验时先关闭活塞________，再打开活塞________，才能使NO₂气体充满B试管；当气体充满B试管后，将铜丝提起与溶液脱离。欲使烧杯中的水进入B试管，应如何操作？________。

答案： （3）c；a、b；先关闭b，再关闭a，然后打开c，用手捂住试管B（合理即可）
解析：（3）关闭c，打开a、b，使NO₂充满B试管；充满后关闭a、b，打开c，捂热B试管使气体膨胀，冷却后压强减小，水进入B试管。

例149 将0.1 mol铜与31 mL 13 mol·L⁻¹ HNO₃溶液充分反应后，溶液中含a mol H⁺，由此可知（ ）
A.生成的气体在标准状况下的体积为4.48 L
B.被还原的气体在标准状况下的体积为1.49 L
C.被还原的硝酸的物质的量约为(0.2 - a) mol
D.反应后溶液中所含NO₃⁻的物质的量为0.2 mol

答案： C
解析：n(HNO₃)=0.031 L×13 mol·L⁻¹=0.403 mol≈0.4 mol，Cu为0.1 mol。溶液含a mol H⁺，则HNO₃过量，Cu完全反应。起酸性作用的HNO₃生成Cu(NO₃)₂，为0.2 mol；剩余HNO₃为a mol，被还原的HNO₃=总HNO₃ - 酸性HNO₃ - 剩余HNO₃=0.4 - 0.2 - a=(0.2 - a) mol（C项正确）。生成气体为NO₂和NO混合物，物质的量为(0.2 - a) mol，体积不是4.48 L或1.49 L（A、B项错误）；NO₃⁻由剩余HNO₃和Cu(NO₃)₂提供，为(a + 0.2) mol（D项错误）。