Question

鹽酸、硫酸和硝酸是中學階段常見的“三大酸”，請就“三大酸”的性質，回答下列問題：
（1）稀鹽酸與銅不反應，但向稀鹽酸中加入H₂O₂后，則可使銅溶解．該反應的化學方程式為

Cu+H₂O₂+2HCl═CuCl₂+2H₂O

．
（2）某課外活動小組設計了以下實驗方案驗證Cu與濃硝酸反應的過程中可能產生NO．其實驗流程圖如下：

①若要測定NO的體積，從圖所示的裝置中，你認為應選用

A

裝置進行Cu與濃硝酸反應實驗，選用的理由是

因為A裝置可以通N₂將裝置中的空氣排盡，防止NO被空氣中O₂氧化

．
②選用如圖所示儀器組合一套可用來測定生成NO體積的裝置，其合理的連接順序是

123547

（填各導管口編號）．

123547

③在測定NO的體積時，若量筒中水的液面比集氣瓶的液面要低，此時應將量筒的位置

升高

（“下降”或“升高”），以保證量筒中的液面與集氣瓶中的液面持平．
（3）工業制硫酸時，硫鐵礦（FeS₂）高溫下空氣氧化產生二氧化硫：4FeS₂+11O₂=8SO₂+2Fe₂O₃，設空氣中N₂、O₂的含量分別為0.800和0.200（體積分數），4.8t FeS₂完全制成硫酸，需要空氣的體積（標準狀況）為

1.68×10⁷

L．

Answer 1

分析：（1）雙氧水具有氧化性，在酸性環境下能將金屬銅氧化；
（2）①一氧化氮不溶于水，易被氧氣氧化；實驗方案驗證Cu與濃硝酸反應的過程中可能產生NO，裝置中不含氧氣，可以用惰氣趕出；
②測定生成NO體積，依據一氧化氮氣體的性質分析可以用排水量氣裝置測定，銅和濃硝酸反應生成二氧化氮氣體，需要用水吸收二氧化氮和揮發出的硝酸；
③依據內外壓強相同來準確測定氣體體積；
（3）依據化學方程式進行，結合硫鐵礦質量計算需要氧氣的物質的量，根據氧氣的條件分數計算空氣體積；

解答：解：（1）雙氧水具有氧化性，在酸性環境下能將金屬銅氧化，方程式為：Cu+H₂O₂+2HCl=CuCl₂+2H₂O；
故答案為：Cu+H₂O₂+2HCl═CuCl₂+2H₂O；
（2）①一氧化氮不溶于水，易被氧氣氧化；實驗方案驗證Cu與濃硝酸反應的過程中可能產生NO，裝置中不含氧氣，選A裝置，其中氮氣不和一氧化氮反應，可以起到把裝置中的空氣趕凈的作用，防止一氧化氮被氧氣氧化；
故答案為：A，因為A裝置可以通N₂將裝置中的空氣排盡，防止NO被空氣中O₂氧化；
②組合一套可用來測定生成NO體積的裝置，需要顯通過水吸收揮發出的硝酸和生成的二氧化氮氣體，然后用排水量氣的方法測定生成的一氧化氮；依據裝置導氣管的連接順序，洗氣應長進短處，量氣應短進長出，故答案為：123547；
③在測定NO的體積時，若量筒中水的液面比集氣瓶的液面要低，此時應將量筒的位置升高，以保證量筒中的液面與集氣瓶中的液面持平，保持內外大氣壓相同，故答案為：升高；     
（3）工業制硫酸時，硫鐵礦（FeS₂）高溫下空氣氧化產生二氧化硫：4FeS₂+11O₂=8SO₂+2Fe₂O₃，設空氣中N₂、O₂的含量分別為0.800和0.200（體積分數），4.8t FeS₂完全制成硫酸，設硫鐵礦完全反應需要氧氣物質的量為X；二氧化硫物質的量為Y；二氧化硫氧化為三氧化硫需要氧氣物質的量為Z；
     4FeS₂+11O₂=8SO₂+2Fe₂O₃，
    4×120  11   8
4.8×10⁶g   X    Y
X=1.1×10⁵mol
Y=8×10⁴mol
   2SO₂+O₂=2SO₃
  2    1
8×10⁴  Z
Z=4×10⁴mol
空氣的體積=

(1.1×104+4×104)×22.4

0.2

L=1.68×10⁷L
故答案為：1.68×10⁷

點評：本題考查了物質性質的分析判斷和實驗設計驗證，主要是銅和濃硝酸反應生成的一氧化氮氣體的測定實驗設計，實驗裝置的連接，化學方程式的計算方法，題目難度中等．