2023-2024学年高一化学下学期期末复习 重难点01浓硫酸、浓硝酸的性质与反应计算（辽宁专用）（含解析）
文档属性
| 名称 | 2023-2024学年高一化学下学期期末复习 重难点01浓硫酸、浓硝酸的性质与反应计算（辽宁专用）（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-06-19 10:44:21 | ||
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文档简介
重难点01 浓硫酸、浓硝酸的性质与反应计算
(21-22高一下·辽宁丹东·期末)
1．硝酸是一种无色液体，一般带微黄色，常用来制造火药、氮肥、染料等。下列关于硝酸的认识错误的是
A．因浓硝酸见光或受热会分解，所以应置于棕色试剂瓶，并放置于阴凉处
B．浓硝酸和稀硝酸都具有较强的氧化性，与Cu反应时二者均体现出氧化性和酸性
C．常温下铁与浓硝酸不反应，因此可用铁制容器盛放浓硝酸
D．铜与浓硝酸发生剧烈反应，溶液变绿，试管中出现红棕色气体
(23-24高一上·江苏盐城·期末)
2．下列关于硫及其化合物叙述正确的是
A．空气中排放过量SO2会形成酸雨，且酸雨的pH会随时间增长而增大
B．浓硫酸与S反应为2H2SO4(浓)＋S3SO2↑＋2H2O，在此反应中浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性
C．将浓硫酸加入滴有几滴水的蔗糖中，蔗糖逐渐变黑形成“黑面包”，产生有刺激性气体，体现浓硫酸的脱水性和强氧化性
D．把足量的铜粉投入只含2molH2SO4的浓硫酸中，加热得到的气体体积在标准状况下为22.4L
(22-23高一上·辽宁沈阳·期末)
3．锌与稀硝酸反应生成、和水。当生成1mol时，消耗的硝酸的物质的量为
A．2mol B．1mol C．2.25mol D．2.5mol
(22-23高一上·辽宁沈阳·期末)
4．常温下，某溶液中只含有Na+、、Fe2+、Fe3+、Cl-、、、中的若干种离子，且各离子物质的量浓度相同，取该溶液进行如下实验。(已知稀HNO3氧化性很强，被还原产生NO)。下列说法正确的是
A．原溶液中可能含有的阳离子Na+和Fe3+
B．原溶液中一定存在阴离子Cl-、
C．沉淀A是硫酸钡，沉淀C全是Al(OH)3
D．滤液X中一定存在Fe2+和，可能存在Na+
(23-24高一上·辽宁·期末)
5．部分含N及Cl物质的分类与相应化合价关系如图所示，下列推断不合理的是
A．工业上制备会包含b→a→c→d→e过程
B．通过e′酸性强于e，可以说明Cl的非金属性强于N
C．久置的b′水溶液的会变小
D．d→e反应需要加入氧化剂才能发生
(23-24高一上·山东青岛·期末)
6．探究浓硫酸与蔗糖反应及产物性质的实验设计如图。反应开始时，打开开关A、B，关闭C；当反应停止后，关闭开关A，打开C，挤压气囊进行实验。下列说法错误的是
A．蔗糖中加水的目的是使浓硫酸遇水放热，加快反应速率
B．两颈烧瓶内蔗糖变黑，说明浓硫酸具有脱水性
C．品红溶液Ⅰ褪色，说明有SO2生成
D．酸性高锰酸钾溶液褪色，澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成
(23-24高一上·陕西渭南·期末)
7．利用如图所示装置(夹持装置已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应，下列说法正确的是
A．该反应中浓硫酸只体现出氧化性
B．可用导气管代替仪器a，直接插入溶液中进行尾气处理
C．随着反应的进行，可观察到盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中溶液的颜色变浅
D．反应结束后，盛有溶液的烧杯中不可能生成
(2022·广东惠州·一模)
8．硫及其化合物的“价 类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是
A．燃煤时为减少X的排放，可在煤中添加石灰石
B．X有漂白性，可使石蕊试液先变红后褪色
C．Z与铁反应时，Z的浓度越大，反应速率越快
D．N可由其相应单质直接化合生成
(23-24高一上·山西太原·期末)
9．蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如下图所示：
下列关于该过程的分析错误的是
A．过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
B．过程②固体体积膨胀，体现了浓硫酸的酸性
C．过程①白色固体变黑，主要体现了浓硫酸的脱水性
D．过程中产生能使品红溶液褪色的气体，体现了浓硫酸的强氧化性
(22-23高一下·辽宁鞍山期末)
10．将一定量的锌与100mL 18.5mol·L-1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成标准状况下26.88L的SO2和H2的混合气体，反应后测得溶液中氢离子浓度为1.0mol·L-1，则生成的气体中SO2和H2的物质的量之比为(假设反应前后溶液体积不变)
A．1：1 B．4：1 C．1：4 D．3：2
(22-23高一上·辽宁沈阳·期末)
11．某溶液仅含、、、、、、中的4种离子，所含离子的物质的量均为1mol。若向该溶液中加入过量的稀硫酸，有气泡产生，且溶液中阴离子种类不变。下列说法错误的是
A．若向该溶液中加入过量的稀硫酸和KSCN溶液，溶液显血红色
B．加入稀硫酸发生反应的离子方程式为：
C．该溶液中一定有
D．若向该溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反应后，过滤、洗涤、灼烧，最终所得固体的质量为72g
(23-24高一上·上海·期末)
12．100mL稀硝酸，恰好使铜和氧化铜完全溶解，同时收集到标准状况下NO2.24L。
请回答以下问题：
(1)铜和稀硝酸反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(2)原混合物中铜的物质的量为 ，氧化铜的质量为 (写出计算过程)。
(22-23高一上·辽宁·期末)
13．Ⅰ．将18g镁铝合金溶于250mL 4mol/L硫酸溶液中充分反应，共产生V L(标准状况)气体，向反应后的溶液中逐滴滴加某浓度的氢氧化钠溶液至过量，产生沉淀的物质的量与加入氢氧化钠溶液体积关系如下图所示(图像三个拐点分别标记为A、B、C)，根据题意和图示回答下列问题。
(1)图中B到C发生反应的化学方程式为 。
(2)氢氧化钠溶液的浓度为 mol/L。
(3)原合金中镁的质量是 g。
(4)V= 。
Ⅱ．已知硝酸与金属发生反应时，随着硝酸浓度的下降，还原产物中氮元素的化合价会逐渐下降，它们可能是NO2、NO、N2O、N2或NH4NO3中的一种或几种。 某同学取一定量的铝铁合金与500 mL很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。向反应结束后的溶液中逐滴加入l mo/L NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积与产生沉淀的物质的量的关系如图所示。试回答下列问题：
(5)写出合金中铝与该稀硝酸反应的离子方程式 。
(6)合金中铝和铁的物质的量比为 。
(7)A点对应的氢氧化钠溶液的体积为 mL。
(8)上述很稀的硝酸的浓度为 mo1/L。
(23-24高一上·上海·期末)
14．氮是大气中含量最多的一种元素，气及其化合物在生产、生活中有着重要作用。请回答：
(1)下列变化属于“氮的固定”的是 (填字母)。
a．植物从土壤中吸收氮肥
b．将空气中的氮气转变为氮的化合物
c．硝酸和氨气反应生成氮肥
d．大豆的根瘤菌将含氮的化合物转变为植物蛋白质
(2)汽车尾气中的CO、在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式： 。
(3)已知铜在常温下能被稀溶解。①写出该反应的化学方程式并用单线桥法标出反应中电子转移的方向和数目： 。
②在反应中，起氧化作用的与起酸性作用的的分子个数之比为 。
(23-24高一上·福建龙岩·期末)
15．研究含氮物质的转化是工业、农业、医药、环保等领域的重要课题，以下是其中两类常见研究。
I.研究氨催化氧化制硝酸，其流程示意图如下：
(1)“氧化炉”中还原剂为 (填化学式)。
(2)“吸收塔”中生成硝酸的化学方程式为 。(写出一个即可)
(3)为避免硝酸工业废气中污染环境，常用NaOH溶液吸收，其反应原理如下：
①
②
现有一定条件下0.5mol和0.1mol NO的混合气体恰好被300mL NaOH溶液完全吸收，则NaOH溶液的物质的量浓度为 mol/L。
II.研究炼油、钢铁等工业上高浓度氨氮废水的处理，流程如下：
(4)过程①：加NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30℃，通入空气将氨赶出并回收。写出废水中与NaOH溶液反应的离子方程式 。
(5)过程②：在微生物的作用下实现→→，转化，称为硝化过程。硝化过程需加入的物质可以为 。(填相应的字母)
A． B． C．
(6)过程③：在一定条件下向废水中加入甲醇()，实现→→转化，称为反硝化过程。将含硝酸废水中的进行反硝化转化过程中，当收集到11.2L(标况)时，转移电子的总数为 。
(23-24高一上·北京·期末)
16．如图为氮及其化合物的类别与化合价对应的关系图。
(1)实验室制取氨气。
①用氯化铵和熟石灰共热制取氨气的化学方程式是 。
②可用向下排空气法收集氨气的原因是 。
③用水吸收多余的氨气时，如将导管直接插入水中，会产生倒吸现象，产生该现象的原因是 。
(2)完成下列能生成NO的化学方程式：
①体现N元素的还原性：
a．汽车尾气中产生的NO：。
b．氨被氧气催化氧化： 。
②体现N元素的氧化性： 。
(3)NO2易溶于水。将体积为V mL的试管充满NO2后倒扣在水中，见下图。
①NO2溶于水发生反应的化学方程式是 。
②使试管中NO2完全被水吸收(液体充满试管)的操作是缓缓通入 mL氧气。
(22-23高一下·辽宁铁岭·期末)
17．1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为，质量分数为63%的浓硝酸中，得到和的混合气体0.05mol，向反应后的溶液中加入溶液，恰好使金属离子全部沉淀，共得到2.54g沉淀。
已知：①不考虑反应过程中质量的损失；②不考虑溶液体积的变化。回答下列问题：
(1)硝酸中氮元素的化合价为 价。
(2)得到0.05mol由和组成的混合气体时：
①气体的颜色为 。
② mol。
③此时浓硝酸 (填“已”或“未”)反应完，若未反应完，剩余浓硝酸的物质的量浓度为 (若答已反应完，此空可不用填)。
(3)2.54g沉淀的成分为和：
①该沉淀中 g。
② 。
(4)反应结束后所得的溶液中，溶质的物质的量浓度为 。
(21-22高一上·陕西西安·期末)
18．是一种重要的化工产品，是氮肥工业和制造硝酸、铵盐的重要原料。工业流程如图所示：
(1)在氮肥工业中发生的是 (填“氧化还原”或“非氧化还原”)反应。
(2)实验室制取氨气通常有两种方法：
Ⅰ．用固体氢氧化钙与氯化铵共热；
Ⅱ．在常温下用固体氢氧化钠与浓氨水混合。
①方法Ⅰ制取氨气的化学方程式为 。
②方法Ⅱ应选用图1的 (填“A”或“B”)装置进行。
③为制取干燥的氨气，可将装置A或B与图2中的装置 (填“甲”、“乙”或“丙”)进行连接。
(3)硝酸工业中，与反应的化学方程式为 。制备硝酸过程中，可循环使用的物质是 (填化学式)。
(4)工业上制备的浓硝酸可用铝槽车或铁槽车来运输，原因是 ，说明浓硝酸具有 性。
(22-23高一下·云南玉溪·期末)
19．硫酸是十分重要的化工原料。工业上用黄铁矿又称为二硫化亚铁()制备硫酸的工艺如图所示。
(1)中硫元素的化合价是 。
(2)写出过程Ⅱ发生反应的化学方程式： 。
(3)浓硫酸能氧化大多数金属单质和部分非金属单质，加热条件下，在木炭和浓硫酸的反应中，浓硫酸体现出的性质为_____(填序号)。
A．酸性 B．氧化性 C．脱水性 D．吸水性
如图是模拟工业过程Ⅱ来探究的催化氧化过程。
(4)装置甲的作用除干燥外还有 。
(5)装置丙的目的是 。反应结束后取1.0mL丙中的溶液稀释为5.0mL的稀硫酸，滴加几滴酚酞试剂、缓慢加入1.0mol/L的NaOH溶液，当混合溶液变红时，认为硫酸恰好完全反应，此时所用NaoH溶液体积大于36.8mL，说明 。
(6)装置丁的作用是吸收，且溴水过量可保证其被完全吸收，现象是溴水颜色变浅，写出反应的化学方程式： 。
(7)装置戊中的现象是 。
(23-24高一上·山东青岛·期末)
20．某兴趣小组改进铜与浓硝酸反应的实验，并做进一步探究，实验装置如图。已知NaOH溶液不与NO反应，能与NO2和NO的混合气体或NO2反应。
实验步骤：
ⅰ.按照上图组装实验仪器并添加试剂后，向下推动铜丝使其浸入到浓硝酸中，当气体充满装置时，停止反应；
ⅱ.用注射器取含紫色石蕊溶液的蒸馏水，逐滴滴入；
ⅲ.注入氧气至过量；
ⅳ.分别向试管1和试管2中注入适量的饱和氢氧化钠溶液。
回答下列问题：
(1)步骤(ⅰ)观察到的现象为 ，反应的离子方程式为 ，使反应停止的操作为 。
(2)步骤(ⅱ)加入含紫色石蕊溶液的蒸馏水后的现象为 。
(3)步骤(ⅲ)先注入少量氧气并观察现象，再注入过量氧气。依据观察到的现象，得出的结论为 ，注入氧气过量的目的是 。
(4)步骤(ⅳ)注入饱和氢氧化钠溶液的目的是 ，其中涉及的氧化还原反应的离子方程式为 。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】A．浓硝酸见光或受热易分解，储存时应放在棕色试剂瓶内，并置于阴凉处，A正确；
B．浓硝酸和稀硝酸都具有较强的氧化性，与Cu反应时二者均生成硝酸铜、氮氧化物和水，体现出氧化性和酸性，B正确；
C．常温下铁与浓硝酸发生钝化，表面生成致密的氧化膜，因此可用铁制容器盛放浓硝酸，C错误；
D．铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化碳和水，可观察到溶液变绿，试管中出现红棕色气体，D正确；
答案选C。
2．C
【详解】A．空气中排放过量SO2会形成酸雨，二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸被氧化为强酸硫酸，导致酸雨酸性增强，pH会随时间增长而减小，A错误；
B．浓硫酸与单质硫反应中浓硫酸只表现强氧化性，反应没有生成盐，不体现酸性，B错误；
C．浓硫酸加入滴有几滴水的蔗糖中，浓硫酸使得蔗糖脱水，逐渐变黑形成“黑面包”，浓硫酸和碳发生氧化还原反应生成有刺激性气体二氧化硫，体现浓硫酸的脱水性和强氧化性，C正确；
D．在加热条件下，浓硫酸和Cu反应生成二氧化硫，随着反应的进行，浓硫酸变为稀硫酸时不再和Cu反应，生成气体体积标况下小于22.4L，D错误；
故选C。
3．D
【详解】锌与稀硝酸反应生成Zn(NO3)2、NH4NO3和水，该反应方程式为4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+NH4NO3+5H2O，所以当生成1mol Zn(NO3)2时，消耗的硝酸的物质的量为。
故选D。
4．B
【分析】由实验流程可知，加入过量稀硫酸无明显变化，说明无、；加入过量硝酸钡溶液有气体，说明溶液中含有Fe2+存在且被氧化，沉淀A为BaSO4，气体为NO；向滤液X中加入过量NaOH有气体，说明溶液中含有，气体为NH3，沉淀B为Fe(OH)3沉淀，滤液中通入少量CO2产生沉淀，先与OH-、Ba2+反应，沉淀C含有BaCO3，不能确定是否含有A13+，由于各离子浓度均为0.1 mol/L，由电荷守恒关系可知，只能含有、Fe2+、Cl-、，而A13+、Na+均不能存在，据此分析解答。
【详解】A．根据上述分析可知原溶液中含有、Fe2+、Cl-、，不可能含有的阳离子Na+和Fe3+，A错误；
B．根据上述分析可知原溶液中含有、Fe2+、Cl-、，可知原溶液中一定存在阴离子Cl-、，B正确；
C．根据上述分析可知：沉淀A是BaSO4，沉淀C 是BaCO3，而不是Al(OH)3，C错误；
D．根据上述分析可知滤液X中一定存在Fe2+和，不存在Na+，D错误；
故合理选项是B。
5．D
【分析】根据元素的化合价和物质类别可推出a、b、c、d、e分别为NH3、N2、NO、NO2和HNO3；a＇、b＇、c＇、d＇、e＇分别为HCl、Cl2、HClO、HClO3、HClO4，据此分析。
【详解】A．工业上制备硝酸，首先发生的氮气与氢气合成氨气，其次是氨的催化氧化，即氨被氧气氧化为NO，然后NO再被氧化为NO2，最后NO2和水反应生成HNO3和NO，NO可以循环使用，即工业上是通过b→a→c→d→e过程制备硝酸，A正确；
B．硝酸和高氯酸都是相应元素的最高价酸，最高价酸的酸性和非金属性相关，非金属性越强，最高价酸的酸性越强，由于酸性：HClO4＞HNO3，则非金属性Cl＞N，B正确；
C．氯水中的HClO光照下会分解为强酸盐酸和氧气，所以久置的氯水pH会变小，C正确；
D．d、e分别为NO2和HNO3，NO2和水反应生成HNO3和NO，其中水并非氧化剂，二氧化氮自身发生歧化反应，D错误；
故选D。
6．D
【详解】A．蔗糖中加水的目的是使浓硫酸遇水放热，加快反应速率，A正确；
B．两颈烧瓶内蔗糖变黑说明浓硫酸具有脱水性，使蔗糖脱水碳化，B正确；
C．品红溶液|褪色，说明有具有漂白性的气体SO2生成，C正确；
D．品红溶液褪色，说明有具有漂白性水的SO2生成，SO2与澄清石灰水中的Ca(OH)2反应产生难溶性CaSO3沉淀，也能够使澄清石灰水变浑浊，因此不能根据澄清石灰水变浑浊，就判断有CO2生成，D错误；
故合理选项是D。
7．C
【分析】实验装置可知，Cu与浓硫酸加热生成二氧化硫，二氧化硫和酸性高锰酸钾溶液反应使其褪色， NaOH溶液吸收尾气，防止污染环境，以此来解答。
【详解】A．Cu与浓硫酸加热生成二氧化硫和硫酸铜，浓硫酸既体现出氧化性也表现出酸性，A错误；
B．二氧化硫能够和NaOH溶液反应，处理尾气时要注意防倒吸，不能将导气管直接插入溶液中，B错误；
C．二氧化硫具有还原性，能和酸性高锰酸钾溶液反应使其褪色，C正确；
D．若二氧化硫少量，与溶液反应生成，可能被空气中的氧气氧化为，D错误；
故选C。
8．A
【分析】X是S的+4价氧化物，X是SO2；Y是S的+6价氧化物，Y是SO3；Z是S的+6价含氧酸，Z是H2SO4；M是S的+6价含氧酸铜盐，M是CuSO4；H2S和CuSO4反应生成CuS沉淀，N是CuS；
【详解】A．在煤中添加石灰石，碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳，氧化钙和SO2反应生成亚硫酸钙，可以减少SO2的排放，故A正确；
B．SO2不能使指示剂褪色，SO2和水反应生成亚硫酸，SO2能使石蕊试液变红，故B错误；
C．浓硫酸与铁反应时，铁发生钝化，故C错误；
D．Cu和S反应生成Cu2S，CuS不能由其相应单质直接化合生成，故D错误；
选A。
9．B
【详解】A．该过程中，蔗糖发生化学反应，发生了化学键的断裂，A正确；
B．浓硫酸脱水过程中释放大量热，此时发生反应，产生大量气体，使固体体积膨胀，体现了浓硫酸的强氧化性，B错误；
C．浓硫酸具有脱水性，能将有机物中的H原子和O原子按2∶1的比例脱除，蔗糖中加入浓硫酸，白色固体变黑，体现浓硫酸的脱水性，C正确；
D．过程中产生能使品红溶液褪色的气体二氧化硫，体现了浓硫酸的强氧化性，D正确；
故选B。
10．A
【详解】生成标准状况下26.88L的SO2和H2的混合气体，得电子的物质的量为，根据得失电子守恒，反应消耗1.2molZn、生成1.2molZnSO4，根据S元素守恒，反应生成SO2的物质的量为；生成氢气的物质的量为，则生成的气体中SO2和H2的物质的量之比为1:1，故选A。
11．D
【分析】向该溶液中加入过量的稀硫酸，有气泡产生，且溶液中阴离子种类不变，则一定发生Fe2+、的氧化还原反应生成硝酸铁和NO，阴离子种类不变，说明原溶液中已存在，则不存在Ba2+；又溶液中含有四种离子，所含离子的物质的量均为1mol，由电荷守恒可以知道，还含有带一个单位正电荷的阳离子，即一定含有Na+，综上所述溶液中含有Fe2+、Na+、、各1mol。
【详解】A．由分析可知原溶液中含有、Fe2+，加入过量的稀硫酸后，产生了Fe3+，向该溶液中加入过量的稀硫酸和 KSCN 溶液，溶液显血红色，故A正确；
B．向该溶液中加入过量的稀硫酸，发生了Fe2+和硝酸根离子在酸性溶液中的氧化还原反应，生成了NO和Fe3+，故B正确；
C．依据分析可知，为使溶液电荷守恒，则该溶液中一定有Na+，故C正确；
D．若向该溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤、洗涤、灼烧，最终所得固体为0.5molFe2O3，其质量为：0.5mol × 160g/mol=80g，故D错误；
本题答案为D。
12．(1)2∶3
(2) 0.15mol 8g
【详解】（1）铜和稀硝酸反应生成Cu(NO3)、NO、H2O，化学方程式为3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，该反应中部分硝酸作氧化剂，Cu作还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：3；
（2）Cu与硝酸反应生成NO，CuO与硝酸反应生成硝酸铜和水，n(NO)==0.1mol，由电子守恒可知n(Cu)==0.15mol，混合物中铜的质量为0.15mol×64g/mol=9.6g；根据氮元素守恒，氧化铜的物质的量为×(0.1L×6.0mol/L-0.1mol-0.15mol×2)=0.1mol，质量为0.1mol×80g/mol=8g。
13．(1)Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O
(2)4
(3)7.2
(4)20.16
(5)
(6)1∶3
(7)10
(8)0.14
【分析】Ⅰ．镁铝合金中镁和铝都可以与H2SO4反应，化学方程式为Mg＋H2SO4=MgSO4＋H2↑，2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑；加入NaOH后，MgSO4、Al2(SO4)3会与之反应生成Mg(OH)2、Al(OH)3；但是根据图象，OA段加入NaOH并没有沉淀生成，说明H2SO4过量，OA段的反应为H2SO4＋2NaOH=Na2SO4＋2H2O；AB段为Mg2＋和Al3＋的沉淀反应，化学方程式分别为MgSO4＋2NaOH=Mg(OH)2↓＋Na2SO4，Al2(SO4)3＋6NaOH=Al(OH)3↓＋3Na2SO4；根据方程式，可知B点溶液中只存在一种溶质，即Na2SO4。BC段，Al(OH)3与NaOH反应，方程式为Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O。
Ⅱ．从图象可知，OA段加入氢氧化钠溶液无沉淀产生，说明溶液中有稀硝酸，铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀充分反应，被氧化为、，通过题意，反应始终没有气体生成，可以得出不会有氮的氧化物生成，又因硝酸的浓度越稀，对应的还原产物中氮元素的化合价越低，可以推测N元素由+5变成了3价，由图可得硝酸过量，加入氢氧化钠溶液应先与硝酸反应，再生成沉淀，当沉淀完全后，由图知继续加入氢氧化钠溶液，沉淀量不变，可得与发生了反应，则随着NaOH的滴加，发生的反应依次有： OA段：， AB段：，， BC段：， CD段：，再结合消耗的NaOH溶液的体积可知：，根据氧化还原反应，N元素由+5价变为-3价，而金属都由0价变为+3价，可以运用电子守恒得出金属的物质的量为：，则AB段消耗的NaOH溶液的体积为：，则OA段体积为10mL，对应溶液中含有；，则；据此解答。
【详解】（1）由分析可知，图中B到C发生反应的化学方程式为：Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O；
（2）根据B点的溶液进行计算，B点的溶液中只有一种溶质Na2SO4，根据物料守恒，n(NaOH)=2n(H2SO4)，则0.5L×c(NaOH)=2×0.25L×4mol·L－1，求得c(NaOH)=4mol·L－1；
（3）BC段Al(OH)3溶解，消耗了100mLNaOH溶液，即0.1L×4mol·L－1=0.4molNaOH，根据方程式可知Al(OH)3的物质的量为0.4mol，则合金中含有0.4molAl，其质量为0.4mol×27g·mol－1=10.8g，则Mg的质量为18g－10.8g=7.2g；Mg的物质的量为0.3mol；
（4）Al的物质的量为0.4mol，Mg的物质的量为0.3mol，根据化学方程式则生成n(H2)=1.5n(Al)＋n(Mg)=1.5×0.4mol＋0.3mol=0.9mol；则在标况下，V(H2)=22.4L·mol－1×0.9mol=20.16L；
（5）由上述分析可知，金属铁和稀硝酸反应生成硝酸铁、硝酸铵和水，反应的离子方程式为：；
（6）由上述分析计算可知：；，则其比值为1∶3；
（7）由上述分析计算可知：A点对应的氢氧化钠溶液的体积为10mL；
（8）由分析可知，金属总物质的量为0.016mol，则合金溶解后硝酸根的物质的量为0.016mol×3=0.048mol，硝酸铵的物质的量为0.006mol，剩余硝酸的物质的量为：10mL×10-3L/mL×lmo/L=0.01mol，则根据N元素守恒可知，原硝酸中含有硝酸的物质的量为0.048mol+0.006mol+0.006mol+0.01mol =0.07mol，硝酸的浓度为。
14．(1)b
(2)
(3) 1∶3
【详解】（1）a．植物从土壤中吸收氮肥的过程不是游离态变为化合态，故a错误；
b．将空气中的氮气转变为氮的化合物，是氮的固定，故b正确；
c．硝酸和氨气反应生成氮肥是化合物间的反应，不是氮的固定，故c错误；
d．大豆的根瘤菌将含氮的化合物转变为植物蛋白质是化合物间的转变，不是氮的固定，故d错误；
故答案为：b；
（2）NO被CO还原为N2，CO被氧化生成CO2，反应的化学方程式为；
（3）
①反应中Cu失去电子，中氮原子得电子，消耗3molCu转移6mol电子，单线桥表示反应中电子转移的方向和数目为；
②Cu与稀硝酸反应的实质是在酸性环境下，氧化Cu生成Cu2+本身被还原为NO，反应的离子方程式为，在反应中起氧化作用的硝酸与起酸性作用的硝酸分子数之比为1:3。
15．(1)NH3
(2)或或
(3)2.0
(4)或
(5)A
(6)
【分析】I.研究氨催化氧化制硝酸，，尾气用氢氧化钠溶液吸收；II.研究炼油、钢铁等工业上高浓度氨氮废水的处理，氨氮废水加NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30℃，通入空气将氨赶出得低浓度氨氮废水，在微生物的作用下实现→→，转化为含硝酸废水，在一定条件下向废水中加入甲醇()，实现→→转化得到达标废水，据此进行解答。
【详解】（1）“氧化炉”中发生氨的催化氧化反应，还原剂为NH3；
（2）吸收塔中发生反应生成硝酸的化学方程式：或或；
（3），根据方程式知0.1mol和0.1mol 的混合气体耗0.2mol，0.4mol耗0.4mol，共消耗0.6mol，溶液的物质的量浓度为
（4）废水中与NaOH溶液反应的离子方程式:或；
（5）硝化过程需加入氧化剂，只有可以；
（6）将含硝酸废水中的进行反硝化转化过程中，当收集到11.2L(标况)时，根据N化合价由，得出转移电子的总数为或
16．(1) 氨气密度小于空气密度，一般情况下不与空气中的成分发生反应， 氨气易溶于水，使装置中的压强小于外界的压强，从而引起倒吸
(2)
(3)
【详解】（1）①氯化铵和熟石灰共热制取氨气的化学方程式是：；
②氨气密度小于空气密度，一般情况下不与空气中的成分发生反应，可用向下排空气法收集；
③氨气易溶于水，使装置中的压强小于外界的压强，从而引起倒吸；
（2）①氨气被氧气催化氧化为NO，化学方程式为：；
②铜与稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮和水，化学方程式：，硝酸中+5价N降为+2价，体现氧化性；
（3）①二氧化氮可以和水之间反应，生成硝酸和一氧化氮，化学方程式为：；
②NO2与水和氧气反应生成硝酸，发生反应的方程式为：，所以使试管中NO2完全被水吸收的操作是：向试管中通入氧气。
17．(1)+5
(2) 红棕色 0.01 未 11.6
(3) 1.96 200
(4)2.56
【分析】加入的浓硝酸质量是50mL×1.40g/mL=70g，含有的硝酸质量是70g×63%=44.1g，物质的量是44.1g÷63g/mol=0.7mol。向反应后的溶液中加入氢氧化钠，生成的沉淀是氢氧化铜和氢氧化镁，设一开始铜有x mol，镁有ymol，就有64x+24y=1.52 ( 质量之和是1.52g ) ，98x+58y=2.54 ( 氢氧化物质量之和是2.54g)。联立二式，解得x=0.02，y=0.01，所以一开始有0.02mol铜和0.01mo|镁，以此解题。
【详解】（1）硝酸中H的化合价为+1价，O的化合价为-2价，根据正、负化合价代数和为零可以知道，N的化合价为+5价；
（2）①为红棕色气体；
②金属离子全部沉淀时，得到2.54g沉淀为氢氧化铜、氢氧化镁，故沉淀中氢氧根的质量为2.54g-1.52g=1.02g，氢氧根的物质的量为1.02g÷17g/mol=0.06mol，根据电荷守恒可知，金属提供的电子物质的量等于氢氧根的物质的量，标况下，NO2和N2O4混合气体的物质的量为0.05mol，设二氧化氮的物质的量为amol，则四氧化二氮的物质的量为（0.05-a）mol，根据电子转移守恒可知，a×1+(0.05-a)×2×1=0.06，解得：a=0.04，则；
③0.02mol铜和0.01 mol镁转化成对应的硝酸盐，参与成盐的硝酸根是0.06mol，生成氮氧化物消耗0.06mol硝酸，所以硝酸总共消耗0.12mol，未反应完。剩余0.7mol-0.12mol=0.58mol， 浓度是0.58mol÷0.05L=11.6mol/L；
（3）①根据铜守恒，氢氧化铜有0.02mol，质量是0.02mol×98g/mol=1.96g；
②加入的氢氧化钠要和硝酸中和，然后和金属离子反应生成沉淀，中和消耗0.58mol氢氧化钠，生成沉淀消耗0.06mol，共需要0.64mol氢氧化钠，溶液体积V=0.64mol÷3.20mol/L =0.2L=200mL；
（4）所得溶液含有0.64mol硝酸钠，浓度0.64mol÷(O.05L +0.2L)=2.56mol/L。
18．(1)非氧化还原
(2) B 甲
(3) NO
(4) 常温下浓硝酸能使铝、铁发生钝化 强氧化
【详解】（1）在氮肥工业中氨气和硝酸反应生成硝酸铵，元素化合价不变，发生的是非氧化还原反应。
（2）①方法Ⅰ固体氢氧化钙与氯化铵共热生成氨气、氯化钙、水，反应的化学方程式为。
②方法Ⅱ常温下用固体氢氧化钠与浓氨水混合，属于固液不加热制取气体，应选用图1的B装置进行。
③为制取干燥的氨气，应该用碱石灰干燥氨气，可将装置A或B与图2中的装置甲进行连接。
（3）硝酸工业中，与反应生成硝酸和NO，反应的化学方程式为。NO和氧气反应生成二氧化氮，制备硝酸过程中，可循环使用的物质是NO。
（4）常温下浓硝酸能使铝、铁发生钝化，所以浓硝酸可用铝槽车或铁槽车来运输，说明浓硝酸具有强氧化性。
19．(1)
(2)
(3)B
(4)混合气体、调节气体比例(每项1分)
(5) 吸收 催化氧化时有生成
(6)
(7)出现浅黄色沉淀或变浑浊
【分析】黄铁矿与空气在高温下煅烧，反应产生Fe2O3、SO2，在催化剂与加热条件下，SO2与氧气反应产生SO3，SO3被98.3%的浓硫酸吸收得到硫酸。在模拟工业过程II来探究SO2的催化氧化过程时，装置甲浓硫酸的作用是干燥气体、混合气体，并通过观察气泡来判断两种气体的混合比例；在装置乙中SO2、氧气发生催化氧化产生SO3，装置丙中盛放的是18.4mol/L的浓硫酸，目的是吸收SO3气体；在装置丁中，用溴水氧化除去未反应的SO2；氧气具有氧化性，会氧化戊装置中的Na2S，产生黄色的S沉淀而使溶液变浑浊，据此判断SO2催化氧化时有氧气剩余。
【详解】（1）中硫元素的化合价是：-1；
（2）过程Ⅱ发生反应的化学方程式：；
（3）加热条件下，在木炭和浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，浓硫酸体现出的性质为强氧化性，选B；
（4）装置甲的作用除干燥外还有：混合气体、调节气体比例；
（5）装置丙的目的是：吸收；SO3与浓硫酸中的水反应生成硫酸，1.0mL18.4mol/L的浓硫酸中，硫酸的物质的量为：，若硫酸全部反应完，消耗的氢氧化钠的物质的量为：，V(NaOH)=0.0368L=36.8mL，若所用的氢氧化钠溶液的体积大于36.8mL，则硫酸的物质的量大于0.0184mol，说明SO2催化氧化生成SO3，故答案为：吸收，催化氧化时有生成；
（6）装置丁的作用是吸收SO2，反应的化学方程式：；
（7）氧气具有氧化性，会氧化戊装置中的Na2S，产生黄色的S沉淀而使溶液变浑浊，现象为：出现浅黄色沉淀或变浑浊。
20．(1) 铜丝溶解，溶液变为绿色，产生红棕色气体，气球膨胀 将铜丝提起，与硝酸分离
(2)红棕色气体变浅，石蕊溶液变红，气球变瘪
(3) 步骤ⅱ中发生反应：3NO2+2H2O=2HNO3+NO，生成NO 将NO全部氧化为NO2
(4) 处理反应后的废气和废液 2NO2+2OH-=++H2O (NO+NO2+2OH-=2+H2O)
【分析】将铜丝伸入浓硝酸中发生反应：Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O，反应消耗Cu产生Cu2+，使溶液变为蓝色，但由于反应产生大量的NO2溶解在溶液中，使溶液呈绿色，当溶液饱和后，红棕色NO2气体会逸出；当将铜丝向上拔起脱离浓硝酸时反应停止；向反应后的溶液中加入含有紫色石蕊试液的蒸馏水，发生反应：3NO2+2H2O=2HNO3+NO，溶液红棕色气体变浅甚至消失，反应产生H+，使石蕊溶液变红色，由于反应后气体减少，因而气球变瘪；再向其中注入氧气至过量时，目的是将NO氧化为NO2，在步骤(ⅳ)中注入饱和氢氧化钠溶液的目的是处理反应后的废气和废液，发生反应：2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O或2NaOH+NO2+NO=2NaNO2+H2O，然后根据问题分析解答。
【详解】（1）步骤(i)观察到的现象为：铜丝溶解，溶液变为绿色，产生红棕色气体，气球膨胀，反应的离子方程式为：Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O；使反应停止的操作为：将铜丝提起，与硝酸分离；
（2）步骤(ⅱ)加入含紫色石蕊溶液的蒸馏水后的现象为：红棕色气体变浅，石蕊溶液变红，气球变瘪；
（3）步骤(ⅲ)先注入少量氧气并观察现象，再注入过量氧气。依据观察到的现象，得出的结论为：步骤ⅱ中发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，生成NO，注入氧气过量的目的是：将NO全部氧化为NO2；
（4）步骤(iv)注入饱和氢氧化钠溶液的目的是：处理反应后的废气和废液，其中涉及的氧化还原反应的离子方程式为：2NO2+2OH-=++H2O或NO+NO2+2OH-=2+H2O。
答案第1页，共2页
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(21-22高一下·辽宁丹东·期末)
1．硝酸是一种无色液体，一般带微黄色，常用来制造火药、氮肥、染料等。下列关于硝酸的认识错误的是
A．因浓硝酸见光或受热会分解，所以应置于棕色试剂瓶，并放置于阴凉处
B．浓硝酸和稀硝酸都具有较强的氧化性，与Cu反应时二者均体现出氧化性和酸性
C．常温下铁与浓硝酸不反应，因此可用铁制容器盛放浓硝酸
D．铜与浓硝酸发生剧烈反应，溶液变绿，试管中出现红棕色气体
(23-24高一上·江苏盐城·期末)
2．下列关于硫及其化合物叙述正确的是
A．空气中排放过量SO2会形成酸雨，且酸雨的pH会随时间增长而增大
B．浓硫酸与S反应为2H2SO4(浓)＋S3SO2↑＋2H2O，在此反应中浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性
C．将浓硫酸加入滴有几滴水的蔗糖中，蔗糖逐渐变黑形成“黑面包”，产生有刺激性气体，体现浓硫酸的脱水性和强氧化性
D．把足量的铜粉投入只含2molH2SO4的浓硫酸中，加热得到的气体体积在标准状况下为22.4L
(22-23高一上·辽宁沈阳·期末)
3．锌与稀硝酸反应生成、和水。当生成1mol时，消耗的硝酸的物质的量为
A．2mol B．1mol C．2.25mol D．2.5mol
(22-23高一上·辽宁沈阳·期末)
4．常温下，某溶液中只含有Na+、、Fe2+、Fe3+、Cl-、、、中的若干种离子，且各离子物质的量浓度相同，取该溶液进行如下实验。(已知稀HNO3氧化性很强，被还原产生NO)。下列说法正确的是
A．原溶液中可能含有的阳离子Na+和Fe3+
B．原溶液中一定存在阴离子Cl-、
C．沉淀A是硫酸钡，沉淀C全是Al(OH)3
D．滤液X中一定存在Fe2+和，可能存在Na+
(23-24高一上·辽宁·期末)
5．部分含N及Cl物质的分类与相应化合价关系如图所示，下列推断不合理的是
A．工业上制备会包含b→a→c→d→e过程
B．通过e′酸性强于e，可以说明Cl的非金属性强于N
C．久置的b′水溶液的会变小
D．d→e反应需要加入氧化剂才能发生
(23-24高一上·山东青岛·期末)
6．探究浓硫酸与蔗糖反应及产物性质的实验设计如图。反应开始时，打开开关A、B，关闭C；当反应停止后，关闭开关A，打开C，挤压气囊进行实验。下列说法错误的是
A．蔗糖中加水的目的是使浓硫酸遇水放热，加快反应速率
B．两颈烧瓶内蔗糖变黑，说明浓硫酸具有脱水性
C．品红溶液Ⅰ褪色，说明有SO2生成
D．酸性高锰酸钾溶液褪色，澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成
(23-24高一上·陕西渭南·期末)
7．利用如图所示装置(夹持装置已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应，下列说法正确的是
A．该反应中浓硫酸只体现出氧化性
B．可用导气管代替仪器a，直接插入溶液中进行尾气处理
C．随着反应的进行，可观察到盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中溶液的颜色变浅
D．反应结束后，盛有溶液的烧杯中不可能生成
(2022·广东惠州·一模)
8．硫及其化合物的“价 类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是
A．燃煤时为减少X的排放，可在煤中添加石灰石
B．X有漂白性，可使石蕊试液先变红后褪色
C．Z与铁反应时，Z的浓度越大，反应速率越快
D．N可由其相应单质直接化合生成
(23-24高一上·山西太原·期末)
9．蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如下图所示：
下列关于该过程的分析错误的是
A．过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
B．过程②固体体积膨胀，体现了浓硫酸的酸性
C．过程①白色固体变黑，主要体现了浓硫酸的脱水性
D．过程中产生能使品红溶液褪色的气体，体现了浓硫酸的强氧化性
(22-23高一下·辽宁鞍山期末)
10．将一定量的锌与100mL 18.5mol·L-1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成标准状况下26.88L的SO2和H2的混合气体，反应后测得溶液中氢离子浓度为1.0mol·L-1，则生成的气体中SO2和H2的物质的量之比为(假设反应前后溶液体积不变)
A．1：1 B．4：1 C．1：4 D．3：2
(22-23高一上·辽宁沈阳·期末)
11．某溶液仅含、、、、、、中的4种离子，所含离子的物质的量均为1mol。若向该溶液中加入过量的稀硫酸，有气泡产生，且溶液中阴离子种类不变。下列说法错误的是
A．若向该溶液中加入过量的稀硫酸和KSCN溶液，溶液显血红色
B．加入稀硫酸发生反应的离子方程式为：
C．该溶液中一定有
D．若向该溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反应后，过滤、洗涤、灼烧，最终所得固体的质量为72g
(23-24高一上·上海·期末)
12．100mL稀硝酸，恰好使铜和氧化铜完全溶解，同时收集到标准状况下NO2.24L。
请回答以下问题：
(1)铜和稀硝酸反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(2)原混合物中铜的物质的量为 ，氧化铜的质量为 (写出计算过程)。
(22-23高一上·辽宁·期末)
13．Ⅰ．将18g镁铝合金溶于250mL 4mol/L硫酸溶液中充分反应，共产生V L(标准状况)气体，向反应后的溶液中逐滴滴加某浓度的氢氧化钠溶液至过量，产生沉淀的物质的量与加入氢氧化钠溶液体积关系如下图所示(图像三个拐点分别标记为A、B、C)，根据题意和图示回答下列问题。
(1)图中B到C发生反应的化学方程式为 。
(2)氢氧化钠溶液的浓度为 mol/L。
(3)原合金中镁的质量是 g。
(4)V= 。
Ⅱ．已知硝酸与金属发生反应时，随着硝酸浓度的下降，还原产物中氮元素的化合价会逐渐下降，它们可能是NO2、NO、N2O、N2或NH4NO3中的一种或几种。 某同学取一定量的铝铁合金与500 mL很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。向反应结束后的溶液中逐滴加入l mo/L NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积与产生沉淀的物质的量的关系如图所示。试回答下列问题：
(5)写出合金中铝与该稀硝酸反应的离子方程式 。
(6)合金中铝和铁的物质的量比为 。
(7)A点对应的氢氧化钠溶液的体积为 mL。
(8)上述很稀的硝酸的浓度为 mo1/L。
(23-24高一上·上海·期末)
14．氮是大气中含量最多的一种元素，气及其化合物在生产、生活中有着重要作用。请回答：
(1)下列变化属于“氮的固定”的是 (填字母)。
a．植物从土壤中吸收氮肥
b．将空气中的氮气转变为氮的化合物
c．硝酸和氨气反应生成氮肥
d．大豆的根瘤菌将含氮的化合物转变为植物蛋白质
(2)汽车尾气中的CO、在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式： 。
(3)已知铜在常温下能被稀溶解。①写出该反应的化学方程式并用单线桥法标出反应中电子转移的方向和数目： 。
②在反应中，起氧化作用的与起酸性作用的的分子个数之比为 。
(23-24高一上·福建龙岩·期末)
15．研究含氮物质的转化是工业、农业、医药、环保等领域的重要课题，以下是其中两类常见研究。
I.研究氨催化氧化制硝酸，其流程示意图如下：
(1)“氧化炉”中还原剂为 (填化学式)。
(2)“吸收塔”中生成硝酸的化学方程式为 。(写出一个即可)
(3)为避免硝酸工业废气中污染环境，常用NaOH溶液吸收，其反应原理如下：
①
②
现有一定条件下0.5mol和0.1mol NO的混合气体恰好被300mL NaOH溶液完全吸收，则NaOH溶液的物质的量浓度为 mol/L。
II.研究炼油、钢铁等工业上高浓度氨氮废水的处理，流程如下：
(4)过程①：加NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30℃，通入空气将氨赶出并回收。写出废水中与NaOH溶液反应的离子方程式 。
(5)过程②：在微生物的作用下实现→→，转化，称为硝化过程。硝化过程需加入的物质可以为 。(填相应的字母)
A． B． C．
(6)过程③：在一定条件下向废水中加入甲醇()，实现→→转化，称为反硝化过程。将含硝酸废水中的进行反硝化转化过程中，当收集到11.2L(标况)时，转移电子的总数为 。
(23-24高一上·北京·期末)
16．如图为氮及其化合物的类别与化合价对应的关系图。
(1)实验室制取氨气。
①用氯化铵和熟石灰共热制取氨气的化学方程式是 。
②可用向下排空气法收集氨气的原因是 。
③用水吸收多余的氨气时，如将导管直接插入水中，会产生倒吸现象，产生该现象的原因是 。
(2)完成下列能生成NO的化学方程式：
①体现N元素的还原性：
a．汽车尾气中产生的NO：。
b．氨被氧气催化氧化： 。
②体现N元素的氧化性： 。
(3)NO2易溶于水。将体积为V mL的试管充满NO2后倒扣在水中，见下图。
①NO2溶于水发生反应的化学方程式是 。
②使试管中NO2完全被水吸收(液体充满试管)的操作是缓缓通入 mL氧气。
(22-23高一下·辽宁铁岭·期末)
17．1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为，质量分数为63%的浓硝酸中，得到和的混合气体0.05mol，向反应后的溶液中加入溶液，恰好使金属离子全部沉淀，共得到2.54g沉淀。
已知：①不考虑反应过程中质量的损失；②不考虑溶液体积的变化。回答下列问题：
(1)硝酸中氮元素的化合价为 价。
(2)得到0.05mol由和组成的混合气体时：
①气体的颜色为 。
② mol。
③此时浓硝酸 (填“已”或“未”)反应完，若未反应完，剩余浓硝酸的物质的量浓度为 (若答已反应完，此空可不用填)。
(3)2.54g沉淀的成分为和：
①该沉淀中 g。
② 。
(4)反应结束后所得的溶液中，溶质的物质的量浓度为 。
(21-22高一上·陕西西安·期末)
18．是一种重要的化工产品，是氮肥工业和制造硝酸、铵盐的重要原料。工业流程如图所示：
(1)在氮肥工业中发生的是 (填“氧化还原”或“非氧化还原”)反应。
(2)实验室制取氨气通常有两种方法：
Ⅰ．用固体氢氧化钙与氯化铵共热；
Ⅱ．在常温下用固体氢氧化钠与浓氨水混合。
①方法Ⅰ制取氨气的化学方程式为 。
②方法Ⅱ应选用图1的 (填“A”或“B”)装置进行。
③为制取干燥的氨气，可将装置A或B与图2中的装置 (填“甲”、“乙”或“丙”)进行连接。
(3)硝酸工业中，与反应的化学方程式为 。制备硝酸过程中，可循环使用的物质是 (填化学式)。
(4)工业上制备的浓硝酸可用铝槽车或铁槽车来运输，原因是 ，说明浓硝酸具有 性。
(22-23高一下·云南玉溪·期末)
19．硫酸是十分重要的化工原料。工业上用黄铁矿又称为二硫化亚铁()制备硫酸的工艺如图所示。
(1)中硫元素的化合价是 。
(2)写出过程Ⅱ发生反应的化学方程式： 。
(3)浓硫酸能氧化大多数金属单质和部分非金属单质，加热条件下，在木炭和浓硫酸的反应中，浓硫酸体现出的性质为_____(填序号)。
A．酸性 B．氧化性 C．脱水性 D．吸水性
如图是模拟工业过程Ⅱ来探究的催化氧化过程。
(4)装置甲的作用除干燥外还有 。
(5)装置丙的目的是 。反应结束后取1.0mL丙中的溶液稀释为5.0mL的稀硫酸，滴加几滴酚酞试剂、缓慢加入1.0mol/L的NaOH溶液，当混合溶液变红时，认为硫酸恰好完全反应，此时所用NaoH溶液体积大于36.8mL，说明 。
(6)装置丁的作用是吸收，且溴水过量可保证其被完全吸收，现象是溴水颜色变浅，写出反应的化学方程式： 。
(7)装置戊中的现象是 。
(23-24高一上·山东青岛·期末)
20．某兴趣小组改进铜与浓硝酸反应的实验，并做进一步探究，实验装置如图。已知NaOH溶液不与NO反应，能与NO2和NO的混合气体或NO2反应。
实验步骤：
ⅰ.按照上图组装实验仪器并添加试剂后，向下推动铜丝使其浸入到浓硝酸中，当气体充满装置时，停止反应；
ⅱ.用注射器取含紫色石蕊溶液的蒸馏水，逐滴滴入；
ⅲ.注入氧气至过量；
ⅳ.分别向试管1和试管2中注入适量的饱和氢氧化钠溶液。
回答下列问题：
(1)步骤(ⅰ)观察到的现象为 ，反应的离子方程式为 ，使反应停止的操作为 。
(2)步骤(ⅱ)加入含紫色石蕊溶液的蒸馏水后的现象为 。
(3)步骤(ⅲ)先注入少量氧气并观察现象，再注入过量氧气。依据观察到的现象，得出的结论为 ，注入氧气过量的目的是 。
(4)步骤(ⅳ)注入饱和氢氧化钠溶液的目的是 ，其中涉及的氧化还原反应的离子方程式为 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．浓硝酸见光或受热易分解，储存时应放在棕色试剂瓶内，并置于阴凉处，A正确；
B．浓硝酸和稀硝酸都具有较强的氧化性，与Cu反应时二者均生成硝酸铜、氮氧化物和水，体现出氧化性和酸性，B正确；
C．常温下铁与浓硝酸发生钝化，表面生成致密的氧化膜，因此可用铁制容器盛放浓硝酸，C错误；
D．铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化碳和水，可观察到溶液变绿，试管中出现红棕色气体，D正确；
答案选C。
2．C
【详解】A．空气中排放过量SO2会形成酸雨，二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸被氧化为强酸硫酸，导致酸雨酸性增强，pH会随时间增长而减小，A错误；
B．浓硫酸与单质硫反应中浓硫酸只表现强氧化性，反应没有生成盐，不体现酸性，B错误；
C．浓硫酸加入滴有几滴水的蔗糖中，浓硫酸使得蔗糖脱水，逐渐变黑形成“黑面包”，浓硫酸和碳发生氧化还原反应生成有刺激性气体二氧化硫，体现浓硫酸的脱水性和强氧化性，C正确；
D．在加热条件下，浓硫酸和Cu反应生成二氧化硫，随着反应的进行，浓硫酸变为稀硫酸时不再和Cu反应，生成气体体积标况下小于22.4L，D错误；
故选C。
3．D
【详解】锌与稀硝酸反应生成Zn(NO3)2、NH4NO3和水，该反应方程式为4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+NH4NO3+5H2O，所以当生成1mol Zn(NO3)2时，消耗的硝酸的物质的量为。
故选D。
4．B
【分析】由实验流程可知，加入过量稀硫酸无明显变化，说明无、；加入过量硝酸钡溶液有气体，说明溶液中含有Fe2+存在且被氧化，沉淀A为BaSO4，气体为NO；向滤液X中加入过量NaOH有气体，说明溶液中含有，气体为NH3，沉淀B为Fe(OH)3沉淀，滤液中通入少量CO2产生沉淀，先与OH-、Ba2+反应，沉淀C含有BaCO3，不能确定是否含有A13+，由于各离子浓度均为0.1 mol/L，由电荷守恒关系可知，只能含有、Fe2+、Cl-、，而A13+、Na+均不能存在，据此分析解答。
【详解】A．根据上述分析可知原溶液中含有、Fe2+、Cl-、，不可能含有的阳离子Na+和Fe3+，A错误；
B．根据上述分析可知原溶液中含有、Fe2+、Cl-、，可知原溶液中一定存在阴离子Cl-、，B正确；
C．根据上述分析可知：沉淀A是BaSO4，沉淀C 是BaCO3，而不是Al(OH)3，C错误；
D．根据上述分析可知滤液X中一定存在Fe2+和，不存在Na+，D错误；
故合理选项是B。
5．D
【分析】根据元素的化合价和物质类别可推出a、b、c、d、e分别为NH3、N2、NO、NO2和HNO3；a＇、b＇、c＇、d＇、e＇分别为HCl、Cl2、HClO、HClO3、HClO4，据此分析。
【详解】A．工业上制备硝酸，首先发生的氮气与氢气合成氨气，其次是氨的催化氧化，即氨被氧气氧化为NO，然后NO再被氧化为NO2，最后NO2和水反应生成HNO3和NO，NO可以循环使用，即工业上是通过b→a→c→d→e过程制备硝酸，A正确；
B．硝酸和高氯酸都是相应元素的最高价酸，最高价酸的酸性和非金属性相关，非金属性越强，最高价酸的酸性越强，由于酸性：HClO4＞HNO3，则非金属性Cl＞N，B正确；
C．氯水中的HClO光照下会分解为强酸盐酸和氧气，所以久置的氯水pH会变小，C正确；
D．d、e分别为NO2和HNO3，NO2和水反应生成HNO3和NO，其中水并非氧化剂，二氧化氮自身发生歧化反应，D错误；
故选D。
6．D
【详解】A．蔗糖中加水的目的是使浓硫酸遇水放热，加快反应速率，A正确；
B．两颈烧瓶内蔗糖变黑说明浓硫酸具有脱水性，使蔗糖脱水碳化，B正确；
C．品红溶液|褪色，说明有具有漂白性的气体SO2生成，C正确；
D．品红溶液褪色，说明有具有漂白性水的SO2生成，SO2与澄清石灰水中的Ca(OH)2反应产生难溶性CaSO3沉淀，也能够使澄清石灰水变浑浊，因此不能根据澄清石灰水变浑浊，就判断有CO2生成，D错误；
故合理选项是D。
7．C
【分析】实验装置可知，Cu与浓硫酸加热生成二氧化硫，二氧化硫和酸性高锰酸钾溶液反应使其褪色， NaOH溶液吸收尾气，防止污染环境，以此来解答。
【详解】A．Cu与浓硫酸加热生成二氧化硫和硫酸铜，浓硫酸既体现出氧化性也表现出酸性，A错误；
B．二氧化硫能够和NaOH溶液反应，处理尾气时要注意防倒吸，不能将导气管直接插入溶液中，B错误；
C．二氧化硫具有还原性，能和酸性高锰酸钾溶液反应使其褪色，C正确；
D．若二氧化硫少量，与溶液反应生成，可能被空气中的氧气氧化为，D错误；
故选C。
8．A
【分析】X是S的+4价氧化物，X是SO2；Y是S的+6价氧化物，Y是SO3；Z是S的+6价含氧酸，Z是H2SO4；M是S的+6价含氧酸铜盐，M是CuSO4；H2S和CuSO4反应生成CuS沉淀，N是CuS；
【详解】A．在煤中添加石灰石，碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳，氧化钙和SO2反应生成亚硫酸钙，可以减少SO2的排放，故A正确；
B．SO2不能使指示剂褪色，SO2和水反应生成亚硫酸，SO2能使石蕊试液变红，故B错误；
C．浓硫酸与铁反应时，铁发生钝化，故C错误；
D．Cu和S反应生成Cu2S，CuS不能由其相应单质直接化合生成，故D错误；
选A。
9．B
【详解】A．该过程中，蔗糖发生化学反应，发生了化学键的断裂，A正确；
B．浓硫酸脱水过程中释放大量热，此时发生反应，产生大量气体，使固体体积膨胀，体现了浓硫酸的强氧化性，B错误；
C．浓硫酸具有脱水性，能将有机物中的H原子和O原子按2∶1的比例脱除，蔗糖中加入浓硫酸，白色固体变黑，体现浓硫酸的脱水性，C正确；
D．过程中产生能使品红溶液褪色的气体二氧化硫，体现了浓硫酸的强氧化性，D正确；
故选B。
10．A
【详解】生成标准状况下26.88L的SO2和H2的混合气体，得电子的物质的量为，根据得失电子守恒，反应消耗1.2molZn、生成1.2molZnSO4，根据S元素守恒，反应生成SO2的物质的量为；生成氢气的物质的量为，则生成的气体中SO2和H2的物质的量之比为1:1，故选A。
11．D
【分析】向该溶液中加入过量的稀硫酸，有气泡产生，且溶液中阴离子种类不变，则一定发生Fe2+、的氧化还原反应生成硝酸铁和NO，阴离子种类不变，说明原溶液中已存在，则不存在Ba2+；又溶液中含有四种离子，所含离子的物质的量均为1mol，由电荷守恒可以知道，还含有带一个单位正电荷的阳离子，即一定含有Na+，综上所述溶液中含有Fe2+、Na+、、各1mol。
【详解】A．由分析可知原溶液中含有、Fe2+，加入过量的稀硫酸后，产生了Fe3+，向该溶液中加入过量的稀硫酸和 KSCN 溶液，溶液显血红色，故A正确；
B．向该溶液中加入过量的稀硫酸，发生了Fe2+和硝酸根离子在酸性溶液中的氧化还原反应，生成了NO和Fe3+，故B正确；
C．依据分析可知，为使溶液电荷守恒，则该溶液中一定有Na+，故C正确；
D．若向该溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤、洗涤、灼烧，最终所得固体为0.5molFe2O3，其质量为：0.5mol × 160g/mol=80g，故D错误；
本题答案为D。
12．(1)2∶3
(2) 0.15mol 8g
【详解】（1）铜和稀硝酸反应生成Cu(NO3)、NO、H2O，化学方程式为3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，该反应中部分硝酸作氧化剂，Cu作还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：3；
（2）Cu与硝酸反应生成NO，CuO与硝酸反应生成硝酸铜和水，n(NO)==0.1mol，由电子守恒可知n(Cu)==0.15mol，混合物中铜的质量为0.15mol×64g/mol=9.6g；根据氮元素守恒，氧化铜的物质的量为×(0.1L×6.0mol/L-0.1mol-0.15mol×2)=0.1mol，质量为0.1mol×80g/mol=8g。
13．(1)Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O
(2)4
(3)7.2
(4)20.16
(5)
(6)1∶3
(7)10
(8)0.14
【分析】Ⅰ．镁铝合金中镁和铝都可以与H2SO4反应，化学方程式为Mg＋H2SO4=MgSO4＋H2↑，2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑；加入NaOH后，MgSO4、Al2(SO4)3会与之反应生成Mg(OH)2、Al(OH)3；但是根据图象，OA段加入NaOH并没有沉淀生成，说明H2SO4过量，OA段的反应为H2SO4＋2NaOH=Na2SO4＋2H2O；AB段为Mg2＋和Al3＋的沉淀反应，化学方程式分别为MgSO4＋2NaOH=Mg(OH)2↓＋Na2SO4，Al2(SO4)3＋6NaOH=Al(OH)3↓＋3Na2SO4；根据方程式，可知B点溶液中只存在一种溶质，即Na2SO4。BC段，Al(OH)3与NaOH反应，方程式为Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O。
Ⅱ．从图象可知，OA段加入氢氧化钠溶液无沉淀产生，说明溶液中有稀硝酸，铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀充分反应，被氧化为、，通过题意，反应始终没有气体生成，可以得出不会有氮的氧化物生成，又因硝酸的浓度越稀，对应的还原产物中氮元素的化合价越低，可以推测N元素由+5变成了3价，由图可得硝酸过量，加入氢氧化钠溶液应先与硝酸反应，再生成沉淀，当沉淀完全后，由图知继续加入氢氧化钠溶液，沉淀量不变，可得与发生了反应，则随着NaOH的滴加，发生的反应依次有： OA段：， AB段：，， BC段：， CD段：，再结合消耗的NaOH溶液的体积可知：，根据氧化还原反应，N元素由+5价变为-3价，而金属都由0价变为+3价，可以运用电子守恒得出金属的物质的量为：，则AB段消耗的NaOH溶液的体积为：，则OA段体积为10mL，对应溶液中含有；，则；据此解答。
【详解】（1）由分析可知，图中B到C发生反应的化学方程式为：Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O；
（2）根据B点的溶液进行计算，B点的溶液中只有一种溶质Na2SO4，根据物料守恒，n(NaOH)=2n(H2SO4)，则0.5L×c(NaOH)=2×0.25L×4mol·L－1，求得c(NaOH)=4mol·L－1；
（3）BC段Al(OH)3溶解，消耗了100mLNaOH溶液，即0.1L×4mol·L－1=0.4molNaOH，根据方程式可知Al(OH)3的物质的量为0.4mol，则合金中含有0.4molAl，其质量为0.4mol×27g·mol－1=10.8g，则Mg的质量为18g－10.8g=7.2g；Mg的物质的量为0.3mol；
（4）Al的物质的量为0.4mol，Mg的物质的量为0.3mol，根据化学方程式则生成n(H2)=1.5n(Al)＋n(Mg)=1.5×0.4mol＋0.3mol=0.9mol；则在标况下，V(H2)=22.4L·mol－1×0.9mol=20.16L；
（5）由上述分析可知，金属铁和稀硝酸反应生成硝酸铁、硝酸铵和水，反应的离子方程式为：；
（6）由上述分析计算可知：；，则其比值为1∶3；
（7）由上述分析计算可知：A点对应的氢氧化钠溶液的体积为10mL；
（8）由分析可知，金属总物质的量为0.016mol，则合金溶解后硝酸根的物质的量为0.016mol×3=0.048mol，硝酸铵的物质的量为0.006mol，剩余硝酸的物质的量为：10mL×10-3L/mL×lmo/L=0.01mol，则根据N元素守恒可知，原硝酸中含有硝酸的物质的量为0.048mol+0.006mol+0.006mol+0.01mol =0.07mol，硝酸的浓度为。
14．(1)b
(2)
(3) 1∶3
【详解】（1）a．植物从土壤中吸收氮肥的过程不是游离态变为化合态，故a错误；
b．将空气中的氮气转变为氮的化合物，是氮的固定，故b正确；
c．硝酸和氨气反应生成氮肥是化合物间的反应，不是氮的固定，故c错误；
d．大豆的根瘤菌将含氮的化合物转变为植物蛋白质是化合物间的转变，不是氮的固定，故d错误；
故答案为：b；
（2）NO被CO还原为N2，CO被氧化生成CO2，反应的化学方程式为；
（3）
①反应中Cu失去电子，中氮原子得电子，消耗3molCu转移6mol电子，单线桥表示反应中电子转移的方向和数目为；
②Cu与稀硝酸反应的实质是在酸性环境下，氧化Cu生成Cu2+本身被还原为NO，反应的离子方程式为，在反应中起氧化作用的硝酸与起酸性作用的硝酸分子数之比为1:3。
15．(1)NH3
(2)或或
(3)2.0
(4)或
(5)A
(6)
【分析】I.研究氨催化氧化制硝酸，，尾气用氢氧化钠溶液吸收；II.研究炼油、钢铁等工业上高浓度氨氮废水的处理，氨氮废水加NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30℃，通入空气将氨赶出得低浓度氨氮废水，在微生物的作用下实现→→，转化为含硝酸废水，在一定条件下向废水中加入甲醇()，实现→→转化得到达标废水，据此进行解答。
【详解】（1）“氧化炉”中发生氨的催化氧化反应，还原剂为NH3；
（2）吸收塔中发生反应生成硝酸的化学方程式：或或；
（3），根据方程式知0.1mol和0.1mol 的混合气体耗0.2mol，0.4mol耗0.4mol，共消耗0.6mol，溶液的物质的量浓度为
（4）废水中与NaOH溶液反应的离子方程式:或；
（5）硝化过程需加入氧化剂，只有可以；
（6）将含硝酸废水中的进行反硝化转化过程中，当收集到11.2L(标况)时，根据N化合价由，得出转移电子的总数为或
16．(1) 氨气密度小于空气密度，一般情况下不与空气中的成分发生反应， 氨气易溶于水，使装置中的压强小于外界的压强，从而引起倒吸
(2)
(3)
【详解】（1）①氯化铵和熟石灰共热制取氨气的化学方程式是：；
②氨气密度小于空气密度，一般情况下不与空气中的成分发生反应，可用向下排空气法收集；
③氨气易溶于水，使装置中的压强小于外界的压强，从而引起倒吸；
（2）①氨气被氧气催化氧化为NO，化学方程式为：；
②铜与稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮和水，化学方程式：，硝酸中+5价N降为+2价，体现氧化性；
（3）①二氧化氮可以和水之间反应，生成硝酸和一氧化氮，化学方程式为：；
②NO2与水和氧气反应生成硝酸，发生反应的方程式为：，所以使试管中NO2完全被水吸收的操作是：向试管中通入氧气。
17．(1)+5
(2) 红棕色 0.01 未 11.6
(3) 1.96 200
(4)2.56
【分析】加入的浓硝酸质量是50mL×1.40g/mL=70g，含有的硝酸质量是70g×63%=44.1g，物质的量是44.1g÷63g/mol=0.7mol。向反应后的溶液中加入氢氧化钠，生成的沉淀是氢氧化铜和氢氧化镁，设一开始铜有x mol，镁有ymol，就有64x+24y=1.52 ( 质量之和是1.52g ) ，98x+58y=2.54 ( 氢氧化物质量之和是2.54g)。联立二式，解得x=0.02，y=0.01，所以一开始有0.02mol铜和0.01mo|镁，以此解题。
【详解】（1）硝酸中H的化合价为+1价，O的化合价为-2价，根据正、负化合价代数和为零可以知道，N的化合价为+5价；
（2）①为红棕色气体；
②金属离子全部沉淀时，得到2.54g沉淀为氢氧化铜、氢氧化镁，故沉淀中氢氧根的质量为2.54g-1.52g=1.02g，氢氧根的物质的量为1.02g÷17g/mol=0.06mol，根据电荷守恒可知，金属提供的电子物质的量等于氢氧根的物质的量，标况下，NO2和N2O4混合气体的物质的量为0.05mol，设二氧化氮的物质的量为amol，则四氧化二氮的物质的量为（0.05-a）mol，根据电子转移守恒可知，a×1+(0.05-a)×2×1=0.06，解得：a=0.04，则；
③0.02mol铜和0.01 mol镁转化成对应的硝酸盐，参与成盐的硝酸根是0.06mol，生成氮氧化物消耗0.06mol硝酸，所以硝酸总共消耗0.12mol，未反应完。剩余0.7mol-0.12mol=0.58mol， 浓度是0.58mol÷0.05L=11.6mol/L；
（3）①根据铜守恒，氢氧化铜有0.02mol，质量是0.02mol×98g/mol=1.96g；
②加入的氢氧化钠要和硝酸中和，然后和金属离子反应生成沉淀，中和消耗0.58mol氢氧化钠，生成沉淀消耗0.06mol，共需要0.64mol氢氧化钠，溶液体积V=0.64mol÷3.20mol/L =0.2L=200mL；
（4）所得溶液含有0.64mol硝酸钠，浓度0.64mol÷(O.05L +0.2L)=2.56mol/L。
18．(1)非氧化还原
(2) B 甲
(3) NO
(4) 常温下浓硝酸能使铝、铁发生钝化 强氧化
【详解】（1）在氮肥工业中氨气和硝酸反应生成硝酸铵，元素化合价不变，发生的是非氧化还原反应。
（2）①方法Ⅰ固体氢氧化钙与氯化铵共热生成氨气、氯化钙、水，反应的化学方程式为。
②方法Ⅱ常温下用固体氢氧化钠与浓氨水混合，属于固液不加热制取气体，应选用图1的B装置进行。
③为制取干燥的氨气，应该用碱石灰干燥氨气，可将装置A或B与图2中的装置甲进行连接。
（3）硝酸工业中，与反应生成硝酸和NO，反应的化学方程式为。NO和氧气反应生成二氧化氮，制备硝酸过程中，可循环使用的物质是NO。
（4）常温下浓硝酸能使铝、铁发生钝化，所以浓硝酸可用铝槽车或铁槽车来运输，说明浓硝酸具有强氧化性。
19．(1)
(2)
(3)B
(4)混合气体、调节气体比例(每项1分)
(5) 吸收 催化氧化时有生成
(6)
(7)出现浅黄色沉淀或变浑浊
【分析】黄铁矿与空气在高温下煅烧，反应产生Fe2O3、SO2，在催化剂与加热条件下，SO2与氧气反应产生SO3，SO3被98.3%的浓硫酸吸收得到硫酸。在模拟工业过程II来探究SO2的催化氧化过程时，装置甲浓硫酸的作用是干燥气体、混合气体，并通过观察气泡来判断两种气体的混合比例；在装置乙中SO2、氧气发生催化氧化产生SO3，装置丙中盛放的是18.4mol/L的浓硫酸，目的是吸收SO3气体；在装置丁中，用溴水氧化除去未反应的SO2；氧气具有氧化性，会氧化戊装置中的Na2S，产生黄色的S沉淀而使溶液变浑浊，据此判断SO2催化氧化时有氧气剩余。
【详解】（1）中硫元素的化合价是：-1；
（2）过程Ⅱ发生反应的化学方程式：；
（3）加热条件下，在木炭和浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，浓硫酸体现出的性质为强氧化性，选B；
（4）装置甲的作用除干燥外还有：混合气体、调节气体比例；
（5）装置丙的目的是：吸收；SO3与浓硫酸中的水反应生成硫酸，1.0mL18.4mol/L的浓硫酸中，硫酸的物质的量为：，若硫酸全部反应完，消耗的氢氧化钠的物质的量为：，V(NaOH)=0.0368L=36.8mL，若所用的氢氧化钠溶液的体积大于36.8mL，则硫酸的物质的量大于0.0184mol，说明SO2催化氧化生成SO3，故答案为：吸收，催化氧化时有生成；
（6）装置丁的作用是吸收SO2，反应的化学方程式：；
（7）氧气具有氧化性，会氧化戊装置中的Na2S，产生黄色的S沉淀而使溶液变浑浊，现象为：出现浅黄色沉淀或变浑浊。
20．(1) 铜丝溶解，溶液变为绿色，产生红棕色气体，气球膨胀 将铜丝提起，与硝酸分离
(2)红棕色气体变浅，石蕊溶液变红，气球变瘪
(3) 步骤ⅱ中发生反应：3NO2+2H2O=2HNO3+NO，生成NO 将NO全部氧化为NO2
(4) 处理反应后的废气和废液 2NO2+2OH-=++H2O (NO+NO2+2OH-=2+H2O)
【分析】将铜丝伸入浓硝酸中发生反应：Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O，反应消耗Cu产生Cu2+，使溶液变为蓝色，但由于反应产生大量的NO2溶解在溶液中，使溶液呈绿色，当溶液饱和后，红棕色NO2气体会逸出；当将铜丝向上拔起脱离浓硝酸时反应停止；向反应后的溶液中加入含有紫色石蕊试液的蒸馏水，发生反应：3NO2+2H2O=2HNO3+NO，溶液红棕色气体变浅甚至消失，反应产生H+，使石蕊溶液变红色，由于反应后气体减少，因而气球变瘪；再向其中注入氧气至过量时，目的是将NO氧化为NO2，在步骤(ⅳ)中注入饱和氢氧化钠溶液的目的是处理反应后的废气和废液，发生反应：2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O或2NaOH+NO2+NO=2NaNO2+H2O，然后根据问题分析解答。
【详解】（1）步骤(i)观察到的现象为：铜丝溶解，溶液变为绿色，产生红棕色气体，气球膨胀，反应的离子方程式为：Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O；使反应停止的操作为：将铜丝提起，与硝酸分离；
（2）步骤(ⅱ)加入含紫色石蕊溶液的蒸馏水后的现象为：红棕色气体变浅，石蕊溶液变红，气球变瘪；
（3）步骤(ⅲ)先注入少量氧气并观察现象，再注入过量氧气。依据观察到的现象，得出的结论为：步骤ⅱ中发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，生成NO，注入氧气过量的目的是：将NO全部氧化为NO2；
（4）步骤(iv)注入饱和氢氧化钠溶液的目的是：处理反应后的废气和废液，其中涉及的氧化还原反应的离子方程式为：2NO2+2OH-=++H2O或NO+NO2+2OH-=2+H2O。
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