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關(guān)于對常見三種濃酸反應(yīng)變稀一系列問題的探討
臨近畢業(yè)的時候，很多童鞋們都很忙。有的忙著各種招聘考試，有的忙著投簡歷面試，有的忙著研究生的復(fù)試，還有公務(wù)員面試。但是正當(dāng)此時，大家還有一個重要的任務(wù)就是寫畢業(yè)論文!畢業(yè)論文怎么寫?下面文書幫小編提供范文一篇，僅供閱讀!
論文導(dǎo)讀:：關(guān)于濃硫酸隨反應(yīng)進行而變稀的情況。關(guān)于濃硝酸隨反應(yīng)進行而變稀的情況。
論文關(guān)鍵詞：濃鹽酸，濃硫酸，濃硝酸
高中階段，三種濃酸即濃鹽酸、濃硫酸、濃硝酸隨著反應(yīng)進行，則會逐漸變稀，從而表現(xiàn)出性質(zhì)及現(xiàn)象結(jié)論的差異性，這類題型在相應(yīng)章節(jié)學(xué)習(xí)及高中復(fù)習(xí)中頻繁出現(xiàn)，近幾年高考試題中也有所體現(xiàn)，這也是許多學(xué)生解決此類問題中極易忽視、極易出錯的知識點，這里有必要將其進行歸納整理，供高中學(xué)習(xí)及復(fù)習(xí)中作以參考。
一、關(guān)于濃鹽酸隨反應(yīng)的進行而變稀的情況
常見反應(yīng)：實驗室制取氯氣，即反應(yīng)為：MnO2 +4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O
反應(yīng)特點：隨反應(yīng)的進行濃鹽酸逐漸變?yōu)橄←}酸，二氧化錳不再參于化學(xué)反應(yīng)。
�？贾R點及結(jié)論：
(1)1molMnO2 與含4molHCl的濃鹽酸共熱，兩者均有剩余，因為MnO2 與稀鹽酸
不反應(yīng)。
(2)1molMnO2 與含4molHCl的濃鹽酸共熱，所得Cl2小于2mol
(3)1molMnO2 與含4molHCl的濃鹽酸共熱，則被氧化的HCl小于2mol
例1、1molMnO2 與含4molHCl的濃鹽酸共熱，在不考慮HCl揮發(fā)的情況下，得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氯氣其體積為( )
(A)44.8L(B)22.4L (C)小于22.4L(D)大于44.8L
解析：本題從所給出答案來分析，充分考慮了隨反應(yīng)進行，濃鹽酸則變?yōu)橄←}酸，實際得到氯氣應(yīng)小于1mol濃鹽酸，即體積標(biāo)準(zhǔn)狀況應(yīng)小于22.4L ，正確答案應(yīng)為(C)。
例2、實驗室制取氯氣
(1)將過量MnO2與20mL12mol/L的鹽酸混合加熱，充分反應(yīng)后生成的Cl2明顯少于0.06mol，其主要原因是①②
(2)為提高濃鹽酸的利用率，你對實驗的建議是
解析：20mL 12mol/L的鹽酸完全反應(yīng)理論上產(chǎn)生氯氣應(yīng)為0.06mol，但由于鹽酸受熱極易揮發(fā)，且隨反應(yīng)的不斷進行，鹽酸的濃度逐漸在變小，當(dāng)變?yōu)橄←}酸后不再與二氧化錳反應(yīng)，所以產(chǎn)生的氯氣小于0.06mol，針對上述原因，可采�。簩恹}酸緩緩滴入、用小火加熱等措施，以提高濃鹽酸的利用率。
例3、實驗室用濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)制得氯氣，下列說法正確的是(氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定)()
(A)若提供0.4molHCl，MnO2不足量，則可制得Cl2 22.4L
(B)若提供0.4molHCl，MnO2過量，則可制得Cl2 22.4L
(C)若有0.4molHCl參與反應(yīng)，則可制得Cl2 22.4L
(D)若有0.4molHCl被氧化，則可制得Cl2 22.4L
解析：解答本題一方面仍需考慮濃鹽酸隨反應(yīng)進行變稀的問題，另一方面要緊扣題中的“參與反應(yīng)”及“被氧化”等關(guān)鍵詞的正確理解，本題正確答案應(yīng)為(C)。
二、關(guān)于濃硫酸隨反應(yīng)進行而變稀的情況
常見的兩種類型：
1、不活潑金屬與濃硫酸的反應(yīng)
高中階段最常見的反應(yīng)：Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O
反應(yīng)特點：隨反應(yīng)的進行濃硫酸逐漸變?yōu)橄×蛩幔~不再參于化學(xué)反應(yīng)。
�？贾R點及結(jié)論：
(1)1molCu與含2molH2SO4的濃硫酸共熱，兩者均有剩余，因為Cu 與稀硫酸不反
應(yīng)。
(2)1molCu與含2molH2SO4的濃硫酸共熱反應(yīng)，生成SO2,n(SO2)<1mol，即所得二
氧化硫標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V(SO2)<22.4L。
(3)1molCu與含2molH2SO4 的濃硫酸共熱反應(yīng)，則被還原的硫酸n(H2SO4)<1mol。
2、活潑金屬與濃硫酸的反應(yīng)
(1)當(dāng)活潑金屬為鋅時
反應(yīng)：Zn+2H2SO4(濃)ZnSO4+SO2↑+2H2OZn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
�？贾R點及結(jié)論：
�、�1molZn與含2molH2SO4的濃硫酸共熱，隨反應(yīng)進行濃硫酸轉(zhuǎn)化為稀硫酸，稀硫
酸又與鋅反應(yīng)，產(chǎn)生氣體為混合物，即二氧化硫和氫氣。
�、� 當(dāng)鋅過量時，涉及的離子反應(yīng)方程式有兩個：
Zn+2H2SO4(濃)Zn2++SO42-+SO2↑+2H2O Zn+2H+=Zn2++H2↑
�、蹖嶒灲Y(jié)論分析中，必須注意有兩種氣體，一種為無色無味可燃性氣體;一種為無
色有刺激性氣味，且能使品紅褪色的氣體。
(2)當(dāng)活潑金屬為可變價態(tài)鐵時
反應(yīng)特點：①常溫下鐵在濃硫酸中則會發(fā)生鈍化。
�、诋�(dāng)加熱條件下且鐵過量時，則有如下三個反應(yīng)：
2Fe+6H2SO4(濃)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
�？贾R點及結(jié)論有(即反應(yīng)產(chǎn)物的判斷及產(chǎn)物量值的計算)：
�、勹F與濃硫酸共熱且鐵過量時，產(chǎn)生混合氣體，其成分為二氧化硫與氫氣論文開題報告范文。
�、诋�(dāng)≤時，鐵粉少量濃鹽酸，最終產(chǎn)生的鹽為硫酸鐵。
�、郛�(dāng)≥時，鐵粉過量，最終產(chǎn)生的鹽為硫酸亞鐵。
�、墚�(dāng)<<時，鐵粉部分過量，最終產(chǎn)生的鹽為混合物即硫酸鐵與硫酸亞鐵。
其產(chǎn)物的計算可通過元素守恒及得失電子守恒來求解。
例4、向50ml18mol/LH2SO4溶液中加入足量的銅片并加熱，充分反應(yīng)后，被還原的硫酸的物質(zhì)的量為()
(A) 小于0.45mol(B)等于0.45mol
(C) 在0.45mol 與0.90mol之間(D)大于0.90mol
解析：本題屬于不活潑金屬與濃硫酸的反應(yīng)，由反應(yīng)：Cu +H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O，從理論上講，被還原的硫酸應(yīng)占參加反應(yīng)硫酸的，即0.45mol ，但由于隨反應(yīng)的進行，硫酸的濃度逐漸減小，銅與稀硫酸不再反應(yīng)，所以本題應(yīng)選(A)。
三、關(guān)于濃硝酸隨反應(yīng)進行而變稀的情況
常見反應(yīng)：Cu + 4HNO3(濃)=Cu(NO3)2 +2NO2 ↑+2H2O
3Cu + 8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 +2NO↑+ 4H2O
反應(yīng)特點：隨反應(yīng)的進行濃硝酸逐漸變?yōu)橄∠跛幔~繼續(xù)參于與稀硝酸的化學(xué)反應(yīng)。
�？贾R點及結(jié)論：
(1)濃硝酸與常見不活潑金屬銅反應(yīng)時，若銅過量，反應(yīng)開始時濃硝酸的還原產(chǎn)物為
二氧化氮，但隨反應(yīng)的進行，硝酸則變稀，其還原產(chǎn)物為一氧化氮，最終便得混合氣體，在計算中可利用氧化還原反應(yīng)得失電子守恒規(guī)律求解有關(guān)銅、硝酸和混合氣體之間的量值關(guān)系，硝酸與其它金屬(過量)反應(yīng)情況與此類似。
(2)當(dāng)銅過量時。其離子反應(yīng)方程式為：
Cu + 4H++2NO3-=Cu2++ 2NO2 ↑+ 2H2O
3Cu + 8H++2NO3-=3Cu2++ 2NO↑+ 4H2O
(3)考查關(guān)于向過量銅與硝酸反應(yīng)后的混合液中繼續(xù)加稀鹽酸或稀硫酸后，銅會繼續(xù)
溶解的問題的解釋及有關(guān)計算。這類問題的解釋及有關(guān)計算中始終依據(jù)離子反應(yīng)方程式：3Cu + 8H++2NO3-=3Cu2++ 2NO↑+ 4H2O來進行，一般不用銅與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，因為這樣就會涉及到循環(huán)反應(yīng)，特別復(fù)雜。
(4)考查關(guān)于離子共存：NO3-的水溶液無氧化性，當(dāng)溶液中有大量H+時，則NO3-
表現(xiàn)氧化性，它與Fe2+、S2+、I-、SO32-等不能大量共存。
例5、在某100mL混合酸中c(HNO3)=0.4mol/L 、c(H2SO4)=0.2mol/L，向其中加入
2.56g銅粉，待充分反應(yīng)后，溶液中c(Cu2+)為( )
(A)0.15mol/L (B)0.30mol/L(C)0.225mol/L (D)無法計算
解析：n(Cu)=0.04mol、n(NO3-)=0.04mol、n(H+)=0.08mol，由反應(yīng)3Cu + 8H++2NO3-=3Cu2++ 2NO↑+ 4H2O可知：Cu2+、NO3-均過量，生成n(Cu2+)應(yīng)以n(H+)為標(biāo)準(zhǔn)進行計算，則n(Cu2+)=0.03mol，所以本題答案應(yīng)選(B)。
例6、向濃硝酸中加入銅片
(1)開始的反應(yīng)方程式為
(2)若銅有剩余，則反應(yīng)將要結(jié)束時的反應(yīng)方程式為
(3)待反應(yīng)停止后，再加入少量25%的稀硫酸濃鹽酸，這時銅片又有氣體產(chǎn)生，原因是
(4)若將12.8gCu跟一定量的濃硝酸反應(yīng)，銅消耗完時共產(chǎn)生氣體為5.6L(標(biāo)準(zhǔn)狀
況下測得)，則所消耗的硝酸的物質(zhì)的量為 ，所得氣體的平均相對分子質(zhì)量為
解析：開始反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu+ 4HNO3(濃)=Cu(NO3)2 + 2NO2 ↑+ 2H2O，加
入稀硫酸后，H+與溶液中的NO3-結(jié)合成HNO3，又與過量的銅反應(yīng)，0.2molCu反應(yīng)后，生成0.2molCu(NO3)2，5.6L混合氣體其物質(zhì)的量為0.25mol，依氮元素守恒知：所以消耗硝酸的總量為n(HNO3)=0.2mol×2 + 0.25 = 0.65mol，所得氣體的平均相對分子質(zhì)量M= ，設(shè)生成NO和NO2的物質(zhì)的量分別為x、y， 則：x HN(+5)O3→xN(+2)O得3x mol電子,yHN(+5)O3→yN(+4)O2得y mol電子，所以有，便得，代入得M= =41.2。
例7、向淺綠色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀鹽酸時，溶液中的顏色變化應(yīng)該是( )
(A)顏色變淺 (B)變?yōu)榧t色 (C)沒有變化(D)變?yōu)樽攸S色
解析：Fe(NO3)2溶液逐漸滴加稀鹽酸，則發(fā)生下列反應(yīng)3Fe2++NO3-+ 4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，溶液顏色則變?yōu)樽攸S色(Fe3+的顏色)，所以本題應(yīng)選(D)。
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