第五章 化工生产中的重要非金属元素 章末综合提升-【金版新学案】2025-2026学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义教师用书word（人教版，单选）

章末综合提升 学生用书⬇第38页 一、喷泉实验及压强差原理的应用 1.喷泉实验原理 喷泉产生的本质原因是烧瓶内外形成压强差，由于烧瓶内气体的压强小于烧瓶外的压强，所以液体会被压入烧瓶内形成喷泉。产生压强差的方法有： (1)减小烧瓶内气压，如液体将气体吸收或与其反应等； (2)增大烧瓶外压强。 2.常见装置图 (1)如图甲(或乙)烧瓶内的气体极易溶于水(或易与溶液中的溶质发生化学反应)，从而使烧瓶内气压迅速降低，在大气压作用下，烧杯中的液体迅速向上流动，从而形成喷泉。 (2)如图丙锥形瓶内发生化学反应，产生气体，从而使锥形瓶内压强迅速增大，促使锥形瓶内液体迅速向上流动，形成喷泉。 3.压强差原理应用 装置 应用 通过注射器增大气体压强进入Y，使气体混合发生反应产生倒吸 图中B瓶为安全瓶，由于B中导管较短，不会使液体进入A；另外起到缓冲气压的作用 导管a起到平衡压强的作用，以便使分液漏斗内的液体顺利流下。装置B长颈漏斗起到缓冲作用，装置D可防倒吸 针对练1.下图是课外活动小组的同学设计的 4 个喷泉实验方案，下列有关操作不可能引发喷泉的是(　　) A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹 B.挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹 C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹 D.在装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹 答案：B 解析：H2难溶于NaOH溶液，不能使烧瓶内外形成较大压强差，故不能引发喷泉。 针对练2.如图：装置A、B在加入反应物前，怎样检查其气密性？ 学生用书⬇第39页 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 答案：对装置A：将导管的出口浸入水槽的水中，手握住试管，有气泡从导管口逸出，放开手后，有少量水进入导管，且水柱保持一段时间不变，说明装置不漏气；对装置B：塞紧橡皮塞，夹紧弹簧夹后，从长颈漏斗注入一定量的水，使长颈漏斗内的水面高于试管内的水面，停止加水后，长颈漏斗中与试管中液面差保持不变，说明装置不漏气。 针对练3.利用如图所示的装置，可以验证NH3和HCl的有关性质。实验前a、b、c 活塞均关闭。 (1)若要在烧瓶Ⅰ中产生“红色喷泉”，烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是 　　　　　　　　　　　　　。 (2)若要烧瓶Ⅱ中产生“蓝色喷泉”，烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是　　　　　　 　　　　　　　。 (3)若关闭b活塞，打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，在烧瓶中可观察到的现象是　　　　　　 　　　　　　　。 (4)若要在该装置中产生“红蓝双色喷泉”现象，其操作方法是　　　　　　　。 答案：(1)打开a、b活塞，再用热毛巾捂热烧瓶Ⅰ (2)先打开b、c活塞，再挤压胶头滴管 (3)烧瓶Ⅱ中导管口处产生白烟 (4)先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，片刻后，再打开b活塞 二、守恒法在金属与硝酸反应的计算题中的应用 以铜与硝酸反应为例 原子守恒法 反应前所有的N只存在于HNO3中，反应后含N的物质有HNO3的还原产物(假设有NO2、NO)和Cu(NO3)2，若HNO3过量，则过量HNO3中也含N，则有n(N)＝n(NO2)＋n(NO)＋2n[Cu(NO3)2]＋n剩(HNO3) 得失电子守恒法 反应中失去电子的是参加反应的Cu，Cu－2e－Cu2＋；得到电子的是被还原的HNO3(假设还原产物为NO2、NO)，N＋e－NO2、N＋3e－NO。根据得失电子守恒，则有2n(Cu)＝n(NO2)＋3n(NO)。若将生成的氮的氧化物气体与一定量的氧气共同通入水中，氮的氧化物完全生成硝酸，由于开始反应物为硝酸，中间生成了氮的氧化物，但最终又变回了硝酸，所以相当于铜失去的电子最终由氧气得到，则有n(Cu)＝2n(O2) 电荷守恒法 在Cu与HNO3反应后的溶液中，若HNO3不过量，阳离子只有Cu2＋，阴离子只有N(此类计算不考虑H2O电离出的极少量的H＋、OH－)；若HNO3过量，溶液中的阳离子有Cu2＋和H＋，阴离子只有N。则有①若HNO3不过量：n(N)＝2n(Cu2＋)；②若HNO3过量：n(N)＝2n(Cu2＋)＋n(H＋) 针对练1.将14 g铜银合金与足量的硝酸反应，放出的气体与标准状况下体积为1.12 L 的O2混合后再通入水中，恰好全部吸收，则合金中铜的质量为(　　) A.4.8 g B.3.2 g C.6.4 g D.10.8 g 答案：B 解析：金属提供的电子等于氧气获得的电子，标准状况下，n(O2)＝＝0.05 mol，设Cu、Ag的物质的量分别为x、y，则根据质量列方程：x×64 g·mol－1＋y×108 g·mol－1＝14 g，根据得失电子守恒列方程：2x＋y＝0.05 mol×4＝0.2 mol，解得x＝0.05 mol，y＝0.1 mol，m(Cu)＝0.05 mol×64 g·mol－1＝3.2 g。 针对练2.将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生标准状况下的一氧化氮和二氧化氮混合气体共11.2 L。请回答下列问题： (1)产生一氧化氮的体积为　　　　L(标准状况下)。 (2)待反应结束后，向溶液中加入V mL a mol·L－1的氢氧化钠溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化为沉淀，则原硝酸的浓度为　　　　　　　　mol·L－1(不必化简)。 (3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在氢氧化钠溶液中全部转化为硝酸钠，至少需要氧气 　　　　mol。 答案：(1)5.824　(2)　(3)0.255 解析：(1)该过程发生两个反应：3Cu＋8HNO3(稀)3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，Cu＋4HNO3(浓)Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。设生成的NO和NO2的物质的量分别为x、y，则x＋y＝，1.5x＋0.5y＝，解得x＝0.26 mol，y＝0.24 mol，故标准状况下V(NO)＝0.26 mol×22.4 L·mol－1＝5.824 L。(2)在反应过程中，HNO3一部分表现酸性，另一部分表现氧化性。由溶液中的Cu2＋恰好全部转化为沉淀，则表现酸性的HNO3的物质的量为n(HNO3)＝n(NaOH)，表现氧化性的HNO3的物质的量为n(HNO3)＝n(NO)＋n(NO2)，故原硝酸中HNO3的物质的量n(HNO3)＝n(NaOH)＋n(NO)＋n(NO2)＝(aV×10－3＋0.5) mol，则c(HNO3)＝ mol·L－1＝ mol·L－1。(3)通入氧气的目的是将0.26 mol NO和0.24 mol NO2全部转化为HNO3。根据得失电子守恒：4n(O2)＝3n(NO)＋n(NO2)＝3×0.26 mol＋0.24 mol＝1.02 mol，则n(O2)＝0.255 mol。 学科网（北京）股份有限公司 $