《学霸笔记 同步精讲》专题7 第2单元 重要的含氮化工原料 练习（教师版）化学苏教版必修二
文档属性
| 名称 | 《学霸笔记 同步精讲》专题7 第2单元 重要的含氮化工原料 练习（教师版）化学苏教版必修二 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 213.9KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-03-11 00:00:00 | ||
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文档简介
第二单元 重要的含氮化工原料
基础巩固
1.下列关于氨的叙述错误的是( )。
A.氨易液化,因此可用来作制冷剂
B.氨极易溶于水,因此用水吸收氨气时要防止倒吸
C.氨极易溶于水,因此氨水比较稳定(不容易分解)
D.氨溶解于水中所得溶液显弱碱性,可使酚酞溶液变红
答案:C
解析:氨气极易溶于水,但氨水中的NH3·H2O不稳定,容易分解放出氨气,C项错误。
2.下列操作不能用于检验NH3的是( )。
A.气体能使湿润的酚酞试纸变红
B.气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
C.气体与浓硫酸反应生成铵盐
D.气体与浓盐酸反应产生白烟
答案:C
解析:A、B选项所叙述的实验现象能证明被检验的是碱性气体,即氨气。NH3与挥发性酸所产生的气体接触时,能生成相应的铵盐,产生白烟,如与HCl、HNO3、HBr等气体接触都产生白烟。
3.如图所示装置中,干燥烧瓶中盛有某种气体,烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压胶头滴管,下列与实验事实不相符的是( )。
A.Cl2(饱和食盐水) 无色喷泉
B.NH3(H2O,含石蕊溶液) 蓝色喷泉
C.HCl(H2O,含石蕊溶液) 红色喷泉
D.SO2(NaOH溶液) 无色喷泉
答案:A
解析:Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小,不能形成喷泉,A项与实验事实不相符;NH3、HCl极易溶于水,能形成喷泉;SO2与NaOH溶液发生反应也会使烧瓶内压强减小,形成无色喷泉。
4.探究氨气性质的过程中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )。
A.将集有氨气的试管倒扣于水槽中,液体迅速充满试管,说明氨气极易溶于水
B.液氨和氨水都是混合物
C.氨气泄漏时,消防人员可喷洒大量的水,减少氨气的扩散
D.将红热的铂丝伸入如图所示的锥形瓶中,瓶口出现少量红棕色气体,说明氨气的氧化产物为NO,然后被氧化为NO2
答案:B
解析:将集有氨气的试管倒扣于水槽中,液体迅速充满试管,说明氨气极易溶于水,A项正确;液氨是液态的氨气,是纯净物,B项错误;氨气极易溶于水,可喷洒大量的水减少氨气的扩散,C项正确;氨气的氧化产物NO被氧化为NO2,所以在瓶口出现少量红棕色气体,D项正确。
5.下列现象或反应中,HNO3既表现出酸性又表现出氧化性的是( )。
A.使紫色石蕊溶液变红
B.与铜反应
C.与Na2CO3溶液反应
D.与C单质混合共热时生成CO2和NO2
答案:B
解析:A项中HNO3只表现出酸性;B项中HNO3与铜反应生成NOx气体和Cu(NO3)2,HNO3既表现出酸性又表现出氧化性;C项中HNO3与Na2CO3反应时生成CO2气体和NaNO3,HNO3只表现出酸性;D项中HNO3只表现出氧化性。
6.下列说法正确的是( )。
A.浓硝酸和浓硫酸都应保存在棕色试剂瓶中
B.相同温度下,浓硝酸的氧化性强于稀硝酸
C.工业制得的浓盐酸、浓硝酸通常带有黄色是Fe3+所致
D.铝质或铁质容器可贮运浓硫酸、浓硝酸和浓盐酸这三大强酸
答案:B
解析:A项,浓硝酸见光或受热易分解,应保存在棕色试剂瓶中并密封置于阴凉处,浓硫酸应密封置于干燥处,不必保存在棕色瓶中;C项,浓盐酸显黄色是由于含Fe3+,浓硝酸显黄色是由于见光或受热分解产生了NO2,NO2又溶于其中;D项,铝、铁遇冷的浓硫酸、浓硝酸钝化,但Al、Fe均可与浓盐酸反应。
7.将1.92 g铜粉投入一定量浓硝酸中,随着铜粉的溶解,反应生成的气体颜色逐渐变浅,当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12 L(标准状况下测定),则混合气体中NO的体积为( )。
A.112 mL B.1 008 mL
C.224 mL D.448 mL
答案:A
解析:标准状况下,混合气体的总物质的量为=0.05 mol,1.92 g铜粉的物质的量为0.03 mol。设NO的物质的量为n1 mol,则NO2的物质的量为(0.05-n1) mol,根据得失电子守恒得3n1+(0.05-n1)×1=0.03×2,解得n1=0.005,V(NO)=0.005 mol×22.4 L·mol-1=0.112 L=112 mL。
8.硝酸铵是一种常用的化肥,其工业生产流程如下,请回答下列问题。
(1)写出反应容器B中发生反应的化学方程式: 。
(2)吸收塔C中通入空气的目的是 ;C、D两个反应容器中发生的反应,属于氧化还原反应的是 (填反应容器代号)。
(3)浓硝酸一般保存在棕色试剂瓶里,并放置在阴凉处,用化学方程式解释原因: 。
(4)金属铜与稀硝酸反应的离子方程式为 。
(5)工业上为了储运浓硝酸,最好选择 作为罐体材料。
A.铜 B.铂
C.铝 D.镁
(6)为了避免尾气中的氮氧化物污染环境,工业上常用Na2CO3吸收尾气,发生的反应为NO+NO2+Na2CO32NaNO2+CO2,2NO2+Na2CO3NaNO2+NaNO3+CO2;将标准状况下44.8 L仅含NO和NO2混合气体的尾气通入Na2CO3溶液中,尾气被完全吸收,则消耗的Na2CO3的物质的量为 mol。
答案:(1)4NH3+5O24NO+6H2O
(2)将一氧化氮氧化成二氧化氮 C
(3)4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
(4)3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O
(5)C (6)1
解析:由NH4NO3的工业生产流程可知,N2与H2在铁砂网的作用下反应产生NH3,NH3在Pt-Rh合金作用下加热被空气中的O2氧化为NO和水,NO在吸收塔中与O2反应产生NO2,NO2被水吸收得到HNO3和NO。HNO3与NH3作用生成NH4NO3。
(1)反应容器B中发生反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。
(2)在吸收塔C中通入空气的目的是将NO氧化成NO2;在C中发生反应:2NO+O22NO2,3NO2+H2O2HNO3+NO。在D中发生反应:HNO3+NH3NH4NO3。前两个反应是氧化还原反应,第三个反应不是氧化还原反应。所以发生氧化还原反应的容器为C。
(3)浓硝酸不稳定,光照容易分解,温度越高越容易分解,为防止浓硝酸的分解,常把浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,放在冷暗处。分解的化学方程式为4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。
(4)硝酸有强氧化性,不仅能把活泼的金属氧化,还能把不活泼的金属如Cu氧化。金属Cu与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O。
(5)硝酸具有强氧化性,能氧化除金、铂以外的大多数金属,常温下,铁、铝在浓硝酸中钝化而不能进一步被氧化,由于铂是贵重金属,所以工业上为了储运浓硝酸最好选择铝作为罐体材料。
(6)标准状况下,44.8 L NO和NO2混合气体的物质的量为=2 mol,由N原子守恒可知,NaNO2和NaNO3的物质的量之和为2 mol,由Na原子守恒可知,消耗Na2CO3的物质的量为2 mol×=1 mol。
能力提升
1.锥形瓶内盛有气体X,滴管内盛有液体Y,若挤压胶头滴管,使液体Y滴入锥形瓶中,振荡,过一会儿可见小气球a鼓起,气体X和液体Y不可能是( )。
A.X是NH3,Y是水
B.X是SO2,Y是NaOH浓溶液
C.X是CO2,Y是稀硫酸
D.X是HCl,Y是NaNO3稀溶液
答案:C
解析:液体Y滴入锥形瓶中,振荡,小气球a鼓起,说明锥形瓶中气体压强减小,可能是气体X溶于液体Y,或气体X与液体Y发生反应引起。NH3极易溶于水,气体压强减小,A项不符合题意;SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3,气体压强减小,B项不符合题意;CO2不易溶于稀硫酸,不发生反应,气体压强几乎不变,C项符合题意;HCl不与NaNO3稀溶液反应,但HCl极易溶于水,气体压强减小,D项不符合题意。
2.现用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理,装置如图1所示,利用排空气法收集NH3,将胶头滴管中的水挤入三颈烧瓶中,完成喷泉实验,瓶内压强变化曲线如图2。下列说法错误的是( )。
图1
图2
A.三颈烧瓶内可以看到蓝色喷泉
B.由图2可知D点时喷泉最剧烈
C.实验结束后,水不能充满整个三颈烧瓶
D.图2中A→B段,是因为挤入三颈烧瓶的水吸收了NH3
答案:B
解析:NH3溶于水形成氨水,使紫色石蕊溶液显蓝色,观察到三颈烧瓶中产生蓝色喷泉,A项正确;由题图2可知,C点时烧瓶内气体压强减小至最低,此时NH3溶解得最多,喷泉最剧烈,B项错误;C点时NH3基本溶解于水,此时压强为70 kPa~80 kPa,说明烧瓶内有大量空气,最终水不能充满整个三颈烧瓶,C项正确;图2中A→B段,挤入三颈烧瓶的水吸收了NH3,气体压强迅速降低,D项正确。
3.某同学利用如图所示装置(夹持装置已省略)在通风橱内进行铜与稀硝酸反应的探究实验,下列说法错误的是( )。
A.注射器A中的稀硝酸与NaHCO3反应体现了硝酸的酸性
B.当观察到澄清石灰水变浑浊后关闭止水夹1、2,将铜丝伸入稀硝酸中,观察到铜丝溶解,有无色气体产生
C.铜与稀硝酸反应后,将注射器B中的空气注入具支试管,试管内气体会变成红棕色
D.澄清石灰水可吸收挥发出来的NO,同时防止外界空气进入具支试管中干扰实验
答案:D
解析:注射器A中的稀硝酸与NaHCO3反应生成硝酸钠、水和二氧化碳,发生的是复分解反应,体现了硝酸的酸性,A项正确;当观察到澄清石灰水变浑浊,说明装置内空气被排尽了,然后关闭止水夹1、2,铜与稀硝酸反应生成NO,故将铜丝伸入稀硝酸中,观察到铜丝溶解,有无色气体产生,B项正确;铜与稀硝酸反应后,将注射器B中的空气注入具支试管,发生反应2NO+O22NO2,试管内气体会变成红棕色,C项正确;NO难溶于水,也不与碱溶液反应,澄清石灰水不能吸收挥发出来的NO,D项错误。
4.氨催化氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径,某同学用该原理设计实验探究硝酸的制备和性质,装置如图所示(装置内空气均已排尽)。下列说法错误的是( )。
A.若装置戊中紫色石蕊溶液变红,则说明已制得硝酸
B.理论上装置丙中通入的氨气和氧气的物质的量之比为1∶2时可以完全被吸收生成HNO3
C.甲装置中的固体不能为NaOH或CaO
D.装置乙中的干燥剂可以为P2O5
答案:D
解析:甲中浓氨水与过氧化钠反应制备氨气和氧气,经过干燥后在丙中发生氨气的催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮与氧气反应可生成二氧化氮,过量的氧气与二氧化氮在戊中可生成硝酸,己为尾气吸收装置。紫色石蕊溶液遇酸变红,若装置戊中紫色石蕊溶液变红,则说明已制得硝酸,A项正确;根据反应4NH3+5O24NO+6H2O、4NO+3O2+2H2O4HNO3可知,装置丙中通入的氨气和氧气的物质的量之比为1∶2时可以完全被吸收生成HNO3,B项正确;甲装置需要提供氨气和氧气,如果甲装置中的固体是NaOH或CaO,只能提供氨气,不能提供氧气,C项正确;P2O5会与氨气发生反应,所以装置乙中的干燥剂不可以为P2O5,D项错误。
5.某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO而设计了下列实验,装置如图所示(加热装置和固定装置均已略去)。图中K为止水夹(处于关闭状态),F是一半空的注射器。请回答下列问题。
(1)设计装置A的目的是 。
(2)在完成(1)中的“操作”后,将装置B中铜丝插入稀硝酸并微热之,观察到装置B中的现象是 ;B中反应的离子方程式为 。
(3)装置E和F的作用是 ;为实现此作用,其操作方法是 。
(4)装置D的作用是吸收多余的氮氧化物,兼有 的功能。
(5)将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。
①NO的体积为 L,NO2的体积为 L。
②参加反应的HNO3的物质的量是 。
③待产生的气体全部释放后,向溶液中加入V mL a mol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸的浓度为 mol·L-1。
答案:(1)产生CO2,赶走装置中的空气,防止因NO与O2反应生成NO2而产生干扰
(2)铜丝表面产生气泡,稀硝酸液面上方仍为无色,溶液变蓝 3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O
(3)验证NO的生成 将注射器中的空气推入E中,若气体变为红棕色则说明生成了NO
(4)防止倒吸
(5)①5.8 5.4 ②1.52 mol ③
解析:(5)①n(Cu)==0.51 mol,设混合气体中NO的物质的量为x,NO2的物质的量为y。
根据气体的总体积为11.2 L,有:x+y=0.5 mol;根据得失电子守恒有:3x+y=0.51 mol×2,该式中,左边为N得电子数,右边为Cu失电子数,得失电子数相等。(重要的隐含条件!)
解方程组得:x=0.26 mol,y=0.24 mol。
则V(NO)=0.26 mol×22.4 L·mol-1≈5.8 L,V(NO2)=11.2 L-5.8 L=5.4 L。
②参加反应的HNO3分为两部分:一部分没有被还原,显酸性,生成Cu(NO3)2;另一部分被还原成NO2和NO,所以参加反应的HNO3为
0.51 mol×2+0.5 mol=1.52 mol。
③HNO3在反应中一部分变成气体,一部分以N的形式留在溶液中。
变成气体的HNO3的物质的量为0.5 mol。
加入NaOH溶液至恰好使溶液中Cu2+全部转化为沉淀,则溶液中溶质只有NaNO3,其物质的量为10-3aV mol,也就是以N形式留在溶液中的HNO3的物质的量为10-3aV mol。
所以,c(HNO3)= mol·L-1。
9
基础巩固
1.下列关于氨的叙述错误的是( )。
A.氨易液化,因此可用来作制冷剂
B.氨极易溶于水,因此用水吸收氨气时要防止倒吸
C.氨极易溶于水,因此氨水比较稳定(不容易分解)
D.氨溶解于水中所得溶液显弱碱性,可使酚酞溶液变红
答案:C
解析:氨气极易溶于水,但氨水中的NH3·H2O不稳定,容易分解放出氨气,C项错误。
2.下列操作不能用于检验NH3的是( )。
A.气体能使湿润的酚酞试纸变红
B.气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
C.气体与浓硫酸反应生成铵盐
D.气体与浓盐酸反应产生白烟
答案:C
解析:A、B选项所叙述的实验现象能证明被检验的是碱性气体,即氨气。NH3与挥发性酸所产生的气体接触时,能生成相应的铵盐,产生白烟,如与HCl、HNO3、HBr等气体接触都产生白烟。
3.如图所示装置中,干燥烧瓶中盛有某种气体,烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压胶头滴管,下列与实验事实不相符的是( )。
A.Cl2(饱和食盐水) 无色喷泉
B.NH3(H2O,含石蕊溶液) 蓝色喷泉
C.HCl(H2O,含石蕊溶液) 红色喷泉
D.SO2(NaOH溶液) 无色喷泉
答案:A
解析:Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小,不能形成喷泉,A项与实验事实不相符;NH3、HCl极易溶于水,能形成喷泉;SO2与NaOH溶液发生反应也会使烧瓶内压强减小,形成无色喷泉。
4.探究氨气性质的过程中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )。
A.将集有氨气的试管倒扣于水槽中,液体迅速充满试管,说明氨气极易溶于水
B.液氨和氨水都是混合物
C.氨气泄漏时,消防人员可喷洒大量的水,减少氨气的扩散
D.将红热的铂丝伸入如图所示的锥形瓶中,瓶口出现少量红棕色气体,说明氨气的氧化产物为NO,然后被氧化为NO2
答案:B
解析:将集有氨气的试管倒扣于水槽中,液体迅速充满试管,说明氨气极易溶于水,A项正确;液氨是液态的氨气,是纯净物,B项错误;氨气极易溶于水,可喷洒大量的水减少氨气的扩散,C项正确;氨气的氧化产物NO被氧化为NO2,所以在瓶口出现少量红棕色气体,D项正确。
5.下列现象或反应中,HNO3既表现出酸性又表现出氧化性的是( )。
A.使紫色石蕊溶液变红
B.与铜反应
C.与Na2CO3溶液反应
D.与C单质混合共热时生成CO2和NO2
答案:B
解析:A项中HNO3只表现出酸性;B项中HNO3与铜反应生成NOx气体和Cu(NO3)2,HNO3既表现出酸性又表现出氧化性;C项中HNO3与Na2CO3反应时生成CO2气体和NaNO3,HNO3只表现出酸性;D项中HNO3只表现出氧化性。
6.下列说法正确的是( )。
A.浓硝酸和浓硫酸都应保存在棕色试剂瓶中
B.相同温度下,浓硝酸的氧化性强于稀硝酸
C.工业制得的浓盐酸、浓硝酸通常带有黄色是Fe3+所致
D.铝质或铁质容器可贮运浓硫酸、浓硝酸和浓盐酸这三大强酸
答案:B
解析:A项,浓硝酸见光或受热易分解,应保存在棕色试剂瓶中并密封置于阴凉处,浓硫酸应密封置于干燥处,不必保存在棕色瓶中;C项,浓盐酸显黄色是由于含Fe3+,浓硝酸显黄色是由于见光或受热分解产生了NO2,NO2又溶于其中;D项,铝、铁遇冷的浓硫酸、浓硝酸钝化,但Al、Fe均可与浓盐酸反应。
7.将1.92 g铜粉投入一定量浓硝酸中,随着铜粉的溶解,反应生成的气体颜色逐渐变浅,当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12 L(标准状况下测定),则混合气体中NO的体积为( )。
A.112 mL B.1 008 mL
C.224 mL D.448 mL
答案:A
解析:标准状况下,混合气体的总物质的量为=0.05 mol,1.92 g铜粉的物质的量为0.03 mol。设NO的物质的量为n1 mol,则NO2的物质的量为(0.05-n1) mol,根据得失电子守恒得3n1+(0.05-n1)×1=0.03×2,解得n1=0.005,V(NO)=0.005 mol×22.4 L·mol-1=0.112 L=112 mL。
8.硝酸铵是一种常用的化肥,其工业生产流程如下,请回答下列问题。
(1)写出反应容器B中发生反应的化学方程式: 。
(2)吸收塔C中通入空气的目的是 ;C、D两个反应容器中发生的反应,属于氧化还原反应的是 (填反应容器代号)。
(3)浓硝酸一般保存在棕色试剂瓶里,并放置在阴凉处,用化学方程式解释原因: 。
(4)金属铜与稀硝酸反应的离子方程式为 。
(5)工业上为了储运浓硝酸,最好选择 作为罐体材料。
A.铜 B.铂
C.铝 D.镁
(6)为了避免尾气中的氮氧化物污染环境,工业上常用Na2CO3吸收尾气,发生的反应为NO+NO2+Na2CO32NaNO2+CO2,2NO2+Na2CO3NaNO2+NaNO3+CO2;将标准状况下44.8 L仅含NO和NO2混合气体的尾气通入Na2CO3溶液中,尾气被完全吸收,则消耗的Na2CO3的物质的量为 mol。
答案:(1)4NH3+5O24NO+6H2O
(2)将一氧化氮氧化成二氧化氮 C
(3)4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
(4)3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O
(5)C (6)1
解析:由NH4NO3的工业生产流程可知,N2与H2在铁砂网的作用下反应产生NH3,NH3在Pt-Rh合金作用下加热被空气中的O2氧化为NO和水,NO在吸收塔中与O2反应产生NO2,NO2被水吸收得到HNO3和NO。HNO3与NH3作用生成NH4NO3。
(1)反应容器B中发生反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。
(2)在吸收塔C中通入空气的目的是将NO氧化成NO2;在C中发生反应:2NO+O22NO2,3NO2+H2O2HNO3+NO。在D中发生反应:HNO3+NH3NH4NO3。前两个反应是氧化还原反应,第三个反应不是氧化还原反应。所以发生氧化还原反应的容器为C。
(3)浓硝酸不稳定,光照容易分解,温度越高越容易分解,为防止浓硝酸的分解,常把浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,放在冷暗处。分解的化学方程式为4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。
(4)硝酸有强氧化性,不仅能把活泼的金属氧化,还能把不活泼的金属如Cu氧化。金属Cu与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O。
(5)硝酸具有强氧化性,能氧化除金、铂以外的大多数金属,常温下,铁、铝在浓硝酸中钝化而不能进一步被氧化,由于铂是贵重金属,所以工业上为了储运浓硝酸最好选择铝作为罐体材料。
(6)标准状况下,44.8 L NO和NO2混合气体的物质的量为=2 mol,由N原子守恒可知,NaNO2和NaNO3的物质的量之和为2 mol,由Na原子守恒可知,消耗Na2CO3的物质的量为2 mol×=1 mol。
能力提升
1.锥形瓶内盛有气体X,滴管内盛有液体Y,若挤压胶头滴管,使液体Y滴入锥形瓶中,振荡,过一会儿可见小气球a鼓起,气体X和液体Y不可能是( )。
A.X是NH3,Y是水
B.X是SO2,Y是NaOH浓溶液
C.X是CO2,Y是稀硫酸
D.X是HCl,Y是NaNO3稀溶液
答案:C
解析:液体Y滴入锥形瓶中,振荡,小气球a鼓起,说明锥形瓶中气体压强减小,可能是气体X溶于液体Y,或气体X与液体Y发生反应引起。NH3极易溶于水,气体压强减小,A项不符合题意;SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3,气体压强减小,B项不符合题意;CO2不易溶于稀硫酸,不发生反应,气体压强几乎不变,C项符合题意;HCl不与NaNO3稀溶液反应,但HCl极易溶于水,气体压强减小,D项不符合题意。
2.现用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理,装置如图1所示,利用排空气法收集NH3,将胶头滴管中的水挤入三颈烧瓶中,完成喷泉实验,瓶内压强变化曲线如图2。下列说法错误的是( )。
图1
图2
A.三颈烧瓶内可以看到蓝色喷泉
B.由图2可知D点时喷泉最剧烈
C.实验结束后,水不能充满整个三颈烧瓶
D.图2中A→B段,是因为挤入三颈烧瓶的水吸收了NH3
答案:B
解析:NH3溶于水形成氨水,使紫色石蕊溶液显蓝色,观察到三颈烧瓶中产生蓝色喷泉,A项正确;由题图2可知,C点时烧瓶内气体压强减小至最低,此时NH3溶解得最多,喷泉最剧烈,B项错误;C点时NH3基本溶解于水,此时压强为70 kPa~80 kPa,说明烧瓶内有大量空气,最终水不能充满整个三颈烧瓶,C项正确;图2中A→B段,挤入三颈烧瓶的水吸收了NH3,气体压强迅速降低,D项正确。
3.某同学利用如图所示装置(夹持装置已省略)在通风橱内进行铜与稀硝酸反应的探究实验,下列说法错误的是( )。
A.注射器A中的稀硝酸与NaHCO3反应体现了硝酸的酸性
B.当观察到澄清石灰水变浑浊后关闭止水夹1、2,将铜丝伸入稀硝酸中,观察到铜丝溶解,有无色气体产生
C.铜与稀硝酸反应后,将注射器B中的空气注入具支试管,试管内气体会变成红棕色
D.澄清石灰水可吸收挥发出来的NO,同时防止外界空气进入具支试管中干扰实验
答案:D
解析:注射器A中的稀硝酸与NaHCO3反应生成硝酸钠、水和二氧化碳,发生的是复分解反应,体现了硝酸的酸性,A项正确;当观察到澄清石灰水变浑浊,说明装置内空气被排尽了,然后关闭止水夹1、2,铜与稀硝酸反应生成NO,故将铜丝伸入稀硝酸中,观察到铜丝溶解,有无色气体产生,B项正确;铜与稀硝酸反应后,将注射器B中的空气注入具支试管,发生反应2NO+O22NO2,试管内气体会变成红棕色,C项正确;NO难溶于水,也不与碱溶液反应,澄清石灰水不能吸收挥发出来的NO,D项错误。
4.氨催化氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径,某同学用该原理设计实验探究硝酸的制备和性质,装置如图所示(装置内空气均已排尽)。下列说法错误的是( )。
A.若装置戊中紫色石蕊溶液变红,则说明已制得硝酸
B.理论上装置丙中通入的氨气和氧气的物质的量之比为1∶2时可以完全被吸收生成HNO3
C.甲装置中的固体不能为NaOH或CaO
D.装置乙中的干燥剂可以为P2O5
答案:D
解析:甲中浓氨水与过氧化钠反应制备氨气和氧气,经过干燥后在丙中发生氨气的催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮与氧气反应可生成二氧化氮,过量的氧气与二氧化氮在戊中可生成硝酸,己为尾气吸收装置。紫色石蕊溶液遇酸变红,若装置戊中紫色石蕊溶液变红,则说明已制得硝酸,A项正确;根据反应4NH3+5O24NO+6H2O、4NO+3O2+2H2O4HNO3可知,装置丙中通入的氨气和氧气的物质的量之比为1∶2时可以完全被吸收生成HNO3,B项正确;甲装置需要提供氨气和氧气,如果甲装置中的固体是NaOH或CaO,只能提供氨气,不能提供氧气,C项正确;P2O5会与氨气发生反应,所以装置乙中的干燥剂不可以为P2O5,D项错误。
5.某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO而设计了下列实验,装置如图所示(加热装置和固定装置均已略去)。图中K为止水夹(处于关闭状态),F是一半空的注射器。请回答下列问题。
(1)设计装置A的目的是 。
(2)在完成(1)中的“操作”后,将装置B中铜丝插入稀硝酸并微热之,观察到装置B中的现象是 ;B中反应的离子方程式为 。
(3)装置E和F的作用是 ;为实现此作用,其操作方法是 。
(4)装置D的作用是吸收多余的氮氧化物,兼有 的功能。
(5)将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。
①NO的体积为 L,NO2的体积为 L。
②参加反应的HNO3的物质的量是 。
③待产生的气体全部释放后,向溶液中加入V mL a mol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸的浓度为 mol·L-1。
答案:(1)产生CO2,赶走装置中的空气,防止因NO与O2反应生成NO2而产生干扰
(2)铜丝表面产生气泡,稀硝酸液面上方仍为无色,溶液变蓝 3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O
(3)验证NO的生成 将注射器中的空气推入E中,若气体变为红棕色则说明生成了NO
(4)防止倒吸
(5)①5.8 5.4 ②1.52 mol ③
解析:(5)①n(Cu)==0.51 mol,设混合气体中NO的物质的量为x,NO2的物质的量为y。
根据气体的总体积为11.2 L,有:x+y=0.5 mol;根据得失电子守恒有:3x+y=0.51 mol×2,该式中,左边为N得电子数,右边为Cu失电子数,得失电子数相等。(重要的隐含条件!)
解方程组得:x=0.26 mol,y=0.24 mol。
则V(NO)=0.26 mol×22.4 L·mol-1≈5.8 L,V(NO2)=11.2 L-5.8 L=5.4 L。
②参加反应的HNO3分为两部分:一部分没有被还原,显酸性,生成Cu(NO3)2;另一部分被还原成NO2和NO,所以参加反应的HNO3为
0.51 mol×2+0.5 mol=1.52 mol。
③HNO3在反应中一部分变成气体,一部分以N的形式留在溶液中。
变成气体的HNO3的物质的量为0.5 mol。
加入NaOH溶液至恰好使溶液中Cu2+全部转化为沉淀,则溶液中溶质只有NaNO3,其物质的量为10-3aV mol,也就是以N形式留在溶液中的HNO3的物质的量为10-3aV mol。
所以,c(HNO3)= mol·L-1。
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