Question

京京同學對金屬活動性順序等知識進行了研究．
（1）根據圖中的實驗現象判斷，稀鹽酸里的A、B、C、D四種金屬中，在金屬活動性順序里，位于氫后面的金屬是（填字母）

 

．

（2）將甲、乙兩種金屬片分別放入硫酸銅溶液中，乙表面析出紅色固體，申沒有明顯現象．判斷甲、乙、銅三種金屬的活動性由強到弱的順序為

 

．
（3）查閱資料：金屬在活動性順序里的位置越后，其化合物越不穩定，所以它的氧化物越容易被還原．在下列①②中各寫一個化學方程式，③中寫出還原金屑氧化物的方法．

（4）查閱資料：在金屬活動性順序里，位于氫后面的金屬Cu，在常溫下雖然不能與稀鹽酸、稀硫酸反應，但可以與稀硝酸反應，其化學方程式為：
3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
反應生成的NO是無色、難溶于水的氣體，在常溫下與空氣中的O₂迅速化合生成  N0₂，N0₂是紅棕色、有刺激性氣味的有毒氣體．
用如圖所示實驗裝置進行實驗，可以證明銅與稀硝酸反應生成的氣體是NO．
①檢查裝置的氣密性：關閉彈簧夾，將干燥管放入帶有水的燒杯
中，若觀察到

 

，
則表明該裝置的氣密性良好．
②按如圖所示進行實驗：打開彈簧夾，用注射器慢慢抽取干燥管內的氣體，稀硝酸沿著干燥管慢慢上升，直到

 

，
停止抽拉注射器，關閉彈簧夾，觀察干燥管內的現象：

 

．
反應停止后，打開彈簧夾，用注射器抽取千燥管內的氣體（事先已將注射器內原有的氣體推出），關閉彈簧夾后取下注射器，并抽取一定量的空氣，觀察到氣體變為紅棕色．
③上述實驗完成后，用足量NaOH溶液將氣體吸收，其目的是

 

．
④如圖是NO₂氣體和空氣混合的實驗示意圖，觀察圖中A、B、D的表示方法，在C處  畫出相應的氣體組成的粒子示意圖．

⑤在3.84g Cu中加入100g稀HNO₃溶液，如恰好完全反應，計算生成NO的質量（化學方程式見上）和反應前稀HNO₃溶液中溶質的質量分數． （請寫出計算過程）

Answer 1

分析：（1）在金屬活動性順序里，位于氫后面的金屬是不能與酸發生反應；
（2）分析題中信息可知：甲不能與硫酸銅反應，而乙能置換出銅；
（3）利用題中信息：金屬在活動性順序里的位置越后，其化合物越不穩定，所以它的氧化物越容易被還原，選取合適的金屬氧化物寫出符合反應要求的化學方程式；
（4）①裝置不漏氣，干燥管放入溶液中溶液不能大量進入；
②使稀硝酸充滿干燥管，以確保管內不殘留有空氣；銅片與稀硝酸發生反應，放出氣體，溶液變成藍色硫酸銅溶液；
③氮的氧化物都是有毒氣體，應避免造成空氣污染；
④移走玻璃片，氣體分子不斷運動，兩瓶氣體相互擴散；
⑤根據反應的化學方程式，由反應消耗銅的質量計算生成NO的質量和消耗硝酸的質量，再利用溶質的質量分數計算公式，求出反應前稀HNO₃溶液中溶質的質量分數．

解答：解：（1）圖中金屬D表面無氣泡產生，不能與酸發生反應；
故答案為：D；
（2）放入硫酸銅溶液中，乙表面析出紅色固體，甲沒有明顯現象，說明甲的活動性不如銅強，而乙的活動性比銅強；
故答案為：乙＞Cu＞甲；
（3）①氧化汞受熱分解生成汞和氧氣；
故答案為：2HgO

△   .

2Hg+O₂↑；
②單質碳在高溫條件下可與氧化銅反應生成銅和二氧化碳；
故答案為：C+2CuO

高溫  .

2Cu+CO₂↑；
③反應物鋁為金屬單質，反應后生成氧化鋁；可看成金屬鋁還原氧化鐵生成氧化鋁和鐵；則還原方法可概括為：用一種金屬還原金屬氧化物；
故答案為：用一種金屬還原金屬氧化物；
（4）①燒杯內液體不能較多進入干燥管，可說明裝置氣密性良好；即觀察到：干燥管內的液面比燒杯內的液面低，且過一段時間后干燥管內的液面保持不變；
故答案為：若干燥管內的液（水）面比燒杯內的液（水）面低，且過一段時間后干燥管內的液（水）面保持不變；
②為排盡管內空氣，應使稀硝酸充滿干燥管；進入管內的稀硝酸與銅反應，放出氣體，溶液逐漸變成藍色，在氣體不斷產生時，管內液面下降；
故答案為：充滿干燥管；銅片表面有氣泡產生，銅片溶解，溶液由無色變成藍色，液面下降；
③得用氫氧化鈉吸收有毒的氣體，防止造成空氣污染；
故答案為：防止污染空氣；
④由于氣體分子不斷運動，氣體相互擴散而均勻混合，因此C、D兩瓶內粒子基本相同，C瓶內粒子圖應與D一致；
故答案為：；
⑤設生成NO的質量為x，稀硝酸中溶質的質量為y
3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO+4H₂O
192   504              60
3.84g   y               x

192

3.84g

=

504

y

  y=10.08g

192

3.84g

=

60

x

   x=1.2g
反應前稀HNO₃溶液中溶質的質量分數=

10.08g

100g

×100%=10.08%
答：生成NO的質量為1.2g，反應前稀HNO₃溶液中溶質的質量分數為10.08%．

點評：本題涉及知識繁雜，解答時應逐題單獨分析，不可因出現在一道題中而誤將不相關的內容混為一談．