《2025年通成学典课时作业本高中化学必修第二册人教版》

11. （2024·江苏徐州期末）下列关于含氮化合物的制备、性质等实验原理及装置、现象正确的是（D）


A.装置甲可用于制备并干燥${NH_{3}}$
B.装置乙用于制备${NO_{2}}$气体
C.装置丙仅起到安全瓶作用
D.反应一段时间后装置丁中溶液变为蓝色

答案： 11.D 解析：装置甲用于制备并干燥氨，但试管口应略向下倾斜，防止产生的水蒸气冷凝回流炸裂试管，A错误；氨具有还原性，在加热和有催化剂(如铂)的条件下，能够与氧气发生催化氧化生成一氧化氮，则装置乙用于制备一氧化氮气体，B错误；装置丙不仅可以作为安全瓶防止倒吸，还可以收集产生的一氧化氮气体，C错误；一氧化氮在常温下容易与氧气结合生成二氧化氮，二氧化氮在装置丙中与水反应生成稀硝酸，丙中压强增大，将稀硝酸通过导管压入丁中，铜粉与稀硝酸反应生成硝酸铜，溶液呈蓝色，故反应一段时间后装置丁中溶液变为蓝色，D正确。

12. （2024·湖南卷）某学生按图示方法进行实验，观察到以下实验现象：

① 铜丝表面缓慢放出气泡，锥形瓶内气体呈红棕色。
② 铜丝表面气泡释放速度逐渐加快，气体颜色逐渐变深。
③ 一段时间后气体颜色逐渐变浅，至几乎无色。
④ 锥形瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升，最终铜丝与液面脱离接触，反应停止。
下列说法正确的是（C）

A.开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢，原因是铜丝在稀硝酸中表面钝化
B.锥形瓶内出现了红棕色气体，表明铜和稀硝酸反应生成了${NO_{2}}$
C.红棕色逐渐变浅的主要原因是${3NO_{2} + H_{2}O\xlongequal{}2HNO_{3} + NO}$
D.铜丝与液面脱离接触，反应停止，原因是硝酸消耗完全

答案： 12.C 解析：金属铜在稀硝酸中不会发生钝化，开始阶段气泡释放速度缓慢，可能的原因是铜表面有氧化铜，A错误；由于装置内有空气，铜和稀硝酸反应生成的NO迅速被氧气氧化为红棕色的NO₂，产生的NO₂浓度逐渐增大，气体颜色逐渐变深，B错误；装置内氧气逐渐被消耗，生成的NO₂量逐渐达到最大值，同时装置内的NO₂能与溶液中的H₂O反应：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，气体颜色变浅，C正确；由于该装置为密闭体系，生成的NO无法排出，逐渐将锥形瓶内液体压入长颈漏斗，铜丝与液面脱离接触，反应停止，D错误。

13. 某兴趣小组设计如图所示的装置来改进教材中“硝酸与铜反应”的实验，以体现化学实验的绿色化。

（1）实验前，关闭活塞$b$，试管$d$中加水至浸没长导管口，塞紧试管$c$和$d$的橡胶塞，加热$c$，其目的是检查装置气密性。
（2）在$d$中加适量$NaOH$溶液，$c$中放一小块铜片，由分液漏斗$a$向$c$中加入$2{mL}$浓硝酸，$c$中反应的化学方程式是Cu+4HNO₃(浓)=Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O。再由$a$向$c$中加$2{mL}$蒸馏水，$c$中的实验现象是生成气泡的速率变小，气体颜色变浅。
（3）如表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是丙，理由是耗酸量最少，无污染。

答案： 13.
(1)检查装置气密性
(2)Cu+4HNO₃(浓)=Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O 生成气泡的速率变小，气体颜色变浅
(3)丙 耗酸量最少，无污染 解析：
(1)加入试剂之前要检查装置气密性。
(2)加入水后，浓硝酸变稀，与Cu反应变缓，产生无色气体NO。
(3)丙方案发生的反应为2Cu+O₂$\xlongequal{\triangle}$2CuO、CuO+2HNO₃=Cu(NO₃)₂+H₂O，无污染性气体生成，且HNO₃只体现酸性，耗酸量少。

14. （选做题）（2025·四川成都检测）某中学化学兴趣小组用足量的铜与一定量的浓硝酸充分反应，得到$6.72{L}$（标准状况）${NO_{2}}$与$NO$的混合气体，将这些气体与一定体积的${O_{2}}$混合后通入水中，恰好被完全吸收生成硝酸。该兴趣小组又向所得硝酸铜溶液中加入$100{mL}6{mol· L^{-1}}NaOH$溶液，${Cu^{2+}}$恰好沉淀完全。下列说法正确的是（D）

A.参加反应的${HNO_{3}}$的物质的量为$0.75{mol}$
B.消耗氧气的体积为$6.72{L}$（标准状况）
C.混合气体中含$1.12{L}{NO_{2}}$（标准状况）
D.${O_{2}}$参加反应过程中转移了$0.6{mol}$的电子

答案： 14.D 解析：足量的铜与浓硝酸先发生反应：Cu+4HNO₃(浓)=Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O，硝酸浓度逐渐变小，变为稀硝酸时发生反应：3Cu+8HNO₃(稀)=3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O。将所得6.72L(标准状况)NO₂与NO的混合气体与一定体积的O₂混合后通入水中，恰好被完全吸收生成硝酸，则Cu失去的电子的物质的量等于O₂得到的电子的物质的量。同时，100mL6mol·L⁻¹NaOH溶液恰好将所得Cu(NO₃)₂溶液中的Cu²⁺沉淀完全，则NaOH的物质的量也等于Cu失去的电子的物质的量或O₂得到的电子的物质的量。由以上分析可知，参加反应的铜的物质的量为6mol·L⁻¹×0.1L×$\frac{1}{2}$=0.3mol，设6.72L(标准状况)NO₂与NO的混合气体中一氧化氮、二氧化氮的物质的量分别为amol、bmol，由混合气体的体积可得：a+b=0.3，由得失电子守恒可得：3a+b=0.3×2，联立方程可得：a=0.15、b=0.15，由氮元素守恒可知，参加反应的硝酸的物质的量为0.3mol×2+0.15mol+0.15mol=0.9mol，A错误；由得失电子守恒可知，氮的氧化物转化为HNO₃时消耗氧气的物质的量为$\frac{0.15mol×3+0.15mol×1}{4}$=0.15mol，标准状况下的体积为0.15mol×22.4L·mol⁻¹=3.36L，B错误；0.15molNO₂在标准状况下的体积为0.15mol×22.4L·mol⁻¹=3.36L，C错误；O₂参加反应过程中转移电子的物质的量为6mol·L⁻¹×0.1L=0.6mol，D正确。