鲁科化学必修一同步训练全解全析3.2氮的循环

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名称 鲁科化学必修一同步训练全解全析3.2氮的循环
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版
科目 化学
更新时间 2011-09-23 22:03:07

文档简介

3.2氮的循环(3课时)
第一课时:自然界中氮的循环、氮气及其氧化物
课时达标
1(原创)关于氮气的性质的说法中,错误的是( )
A.通常情况下,氮气性质很不活泼
B.可在氧气中燃烧生成一氧化氮
C.氮气的化学性质比较稳定,其原因是两原子间的结合比较牢固
D.跟氢气在一定条件下发生反应,氮气是氧化剂
2.下列说法不正确的是
A.氮在自然界中既以游离态存在又以化合态存在。
B.氮元素是构成生命的基本元素
C.大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮的循环。
D.仿生固氮是一种自然固氮
3.(原创)下列变化中不属于氮的固定的是( )
A.工业上合成氨
B.雷雨天氮气被氧化为氮的氧化物
C.豆科作物的根瘤菌使空气中的氮转化为氨
D.由氨制备碳酸氢铵或硫酸铵
4.(原创)发射卫星的运载火箭,其推进剂引燃后发生剧烈反应,产生大量高温气体从火箭尾部喷出。引燃后产生的高温气体主要是CO2、H2O、N2、NO,这些气体均为无色,但在卫星发射现场却看到火箭喷出大量红烟。产生红烟的原因是(  ) ( )
A.高温下N2遇空气生成NO2
B.NO遇空气生成NO2
C.CO2与NO反应生成CO与NO2
D.NO和H2O反应生成H2和NO2
5.(变式)N2与其他单质化合,一般需要高温,有时还需要高压条件,但金属锂在常温、常压下就与N2化和生成氮化锂,其原因可能是①此反应过程可能吸收能量②此反应过程可能释放能量 ③此反应中可能氮分子不必先分解为原子 ④此反应中氮分子可能先分解为原子(  )           
A.①②   B.②④
C.②③   D.①④
6.(变式)下列对氮的氧化物的叙述中,正确的是( )
A.氮的氧化物都是无色气体
B.氮的氧化物都难溶于水
C.氮的氧化物都是酸性氧化物
D.氮的氧化物都是大气污染物
7(变式)在体积为V L的密闭容器中,通入a mol NO 和 b mol O2,反应后容器内氮原子和氧原子数之比为( )
A.a/b B.a/2b
C.a/(a+2b) D.a/2(a+b)
8.采用不同的分类方法,可以将非金属氧化物分为不同的类型。例如从某种角度上讲可将CO2、SO3、P2O5、Cl2O7等归为一类,则下列氧化物中与他们同属于一类的是( )
A.NO2 B.NO
C.N2O5 D.CO
9(选用)一氧化氮是大气污染物之一。目前,有一种治理方法在400℃左右、有催化剂存在的情况下,用氨将一氧化氮还原为氮气和水。该反应的化学方程式为
氧化剂为 ,还原剂为 ,氧化产物与还原产物的质量比为 。
思维升华
10.将22.4L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后,气体
体积变为11.2L(体积均在相同条件下测定),则该氮氧化合物的化学式为( )
A.NO2 B.N2O2
C.N2O D.N2O4
11(原创)现有等体积混合而成的四组气体:①NO2+NO、②NO2+O2、③HCl+N2、④NO+N2,将其分别通入体积相同的试管并立即倒立在足量的水中,试管内水面上升的高度分别为H1、H2、H3和H4,其中高度关系是( ) 
A. H2>H3>H1>H4 
B.H3>H2>H1>H4?
C.H1=H2=H3=H4
D.H1>H2>H3>H4?
12.(原创)把3体积的NO2气体,依次通过下列3个分别装有①NaHCO3饱和溶液②浓硫酸③Na2O2的装置后,用排水法收集到集气瓶中,集气瓶内的气体应是(同温同压下测定)( )
A.1体积NO
B.两体积NO2和0.5体积O2
C.2体积O2
D.0.25体积O2
13.(选用) 某氮的氧化物是大气污染物之一,在一定温度和有催化剂存在的条件下,该氧化物跟氨气反应只生成氮气和水,若生成的氮气和水的物质的量之比为5∶6,该氮的氧化物的化学式为( )
A. NO     B. N2O3     C. NO2       D. N2O5
14.(变式) 有一瓶无色混和气体,是由HCl、O2、NH3、NO、CO2、N2中的某些气体组成。①把混和气体通过浓硫酸后,气体体积明显减小;② 剩余气体通过碱石灰后,气体体积又明显减小;③ 最后,剩余气体接触空气时,立即变为红棕色。由此可见,原混和气体中,一定含有________________,一定不含__________________(提示: NH3 可与H2SO4 反应而被吸收,而干燥时与CO2 不反应)。
创新探究
15.雷雨天气,雷鸣电闪是日常生活中司空见惯的现象。假设某次雷电放出能量约为1.5×107kJ。在闪电过程中,空气中的氮气和氧气直接化合,已知1mol氧气和1mol氮气化合时要吸收180.74kJ的能量,闪电时有1/1000的能量用于这一反应。回答:
(1)此次闪电所产生的NO的物质的量有多大?
(2)此次雷雨闪电的生成物相当于给土壤施了多少尿素化肥[CO(NH2)2]?
(3)雷雨中常会有微量的HNO3为农作物所利用,用化学方程式解释HNO3形成过程
附:答案
课时达标
1B本题主要考查氮气的性质,氮气难溶于水,通常情况下,性质很不活泼,在放电条件下,能跟氧气反应,在高温、高压及催化剂的作用下能与氢气反应;在与氢气反应时氮气是氧化剂,氮元素被还原。
2.D 仿生固氮是人工固氮
3. D 氮气转化为化合物的过程叫氮的固定。由氨制备碳酸氢铵或硫酸铵是化合态的氮之间的转化。
4. B NO在空气中能被氧气氧化为NO2,NO2是红棕色气体。
5. C N2稳定的原因是氮原子之间的结合比较牢固,若氮分子不分解为原子就能反应,则反应就会容易许多;反应若释放能量,也利于反应的发生。
6. D 氮的氧化物中NO2是红棕色气体;除N2O和NO难溶于水外,其它氮的氧化物都可溶于水;除N2O3、N2O5是酸性氧化物外,其它氮的氧化物都不是酸性氧化物;氮的氧化物都有毒,它们都是大气污染物。
7.C 由原子守恒知:n(N)= a mol, n(O)= a mol+2 b mol;反应后容器内氮原子和氧原子数之比为a/(a+2b)。
8 C CO2、SO3、P2O5、Cl2O7这四种非金属氧化物都是酸失去水所剩余的部分,与酸中相应化合价相同。而所列四个选项中的物质只有N2O5与对应的硝酸中氮的化合价相同,其余三个选项都不符合题意。
9. 6NO+ 4NH35N2+6H2O
NO NH3 2:3
由反应物、反应条件及生成物书写方程式,关键是方程式的配平。配平时可利用氧化剂和还原剂升降化合价总数相等,先计算出氧化剂、还原剂的物质的量之比,再用观察法调平。
思维升华
10.A 根据2NxOy+2yCu=2yCuO+xN2,以及题中数据反应后气体体积是反应前气体体积的一半,可以得到x=1,A正确
11.A ①NO不与水反应,设原有NO和NO2各3体积,则由反应3NO2+H2O=2HNO3+NO知,3体积的NO2与水反应后,变为1体积NO,此时剩余气体的总体积与原来气体的体积比为4:6,即水上升到试管的(1-=);②由反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知等体积的NO2和O2混合于水时,反应后O2有剩余,若两者皆为4体积则剩余3体积O2,与原来总体积的比为3:8,即水上升到试管的(1-=);③N2不溶于水,HCl溶于水,则剩余气体体积为原来的一半,即水上升到试管的;④NO和N2都不溶于水,即水上升高度为0。
12.D 3体积的NO2气体通入NaHCO3饱和溶液中生成2体积CO2和1体积NO;生成的气体通入浓硫酸是被干燥;2体积CO2和1体积NO通入Na2O2,生成1体积的NO2和0.5体积O2;用排水法收集1体积NO2和0.5体积O2时,发生反应:
4NO2 +O2 +2H2O=4HNO3,反应后还剩0.25体积O2。
14.A 设氮的氧化物的化学式为:NxOy,则反应方程式为4yNH3+6NxOy=5yN2+6yH2O,由质量守恒得关系式:4y+6x=10y,即x=y,A正确。
12. NH3 CO2 NO ; O2 HCl; N2
混和气体通过浓硫酸后,气体体积明显减小,说明混合气体中含有能与硫酸反应的气体或溶于浓硫酸的气体,混合气体中只有NH3,能被硫酸吸收,因而一定含有NH3,不含与NH3反应的气体,即不含HCl;剩余气体通过碱石灰后,气体体积又明显减小,说明含有与碱石灰反应的气体,即含有CO2;剩余气体接触空气时,立即变为红棕色,说明含有NO,不含O2;不能确定是否含有的气体是N2。
创新探究
13.(1)166mol (2)4.98kg
(3)N2+O2 2NO;2NO+O2=2NO2 ;3NO2+H2O=2HNO3+NO
(1)依题意可知,闪电放出的能量为1.5×107kJ,1mol O2与1mol N2化合生成2mol NO并吸收180.74kJ能量,因此,此次闪电生成的NO物质的量:
=166mol。
(2)由于2mol NO能生成lmol CO(NH2)2(氮原子守恒),则尿素的总物质的量为166 mol×1/2,尿素的总质量m=4.98kg。此次雷雨闪电相当于给土壤施了4.98kg化肥。
(3)空气中氮气在高压电作用下与氧气发生化学反应生成NO,NO与氧气反应转化成NO2,NO2与雨水反应生成HNO3,生成的HNO3随雨浇入土壤,同土壤中的矿物质作用,形成被植物吸收的硝酸盐类,使土壤从空气中吸收养分,使庄稼受益。3.2氮的循环(3课时)
第二课时:氨和铵态氮肥
课时达标
1(原创)有关氨的性质的叙述中,正确的是( )
A.氨溶于水显弱碱性
B.氨能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,此现象可用于氨的检验
C.氨水和酸相遇都能产生白烟
D.在8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl中NH3做氧化剂
2.(选用)下列不属于铵盐的共同性质的是( ) 
A.都是晶体
B.都易溶于水
C.与碱共热都能产生氨气
D.受热分解都能产生氨气
3.(原创)摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质是 ( )
A.氯化钠 B.固体硝酸铵 C.固体氢氧化钠 D.生石灰
4.用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是 ①幕布的着
火点升高 ②幕布的质量增加 ③氯化铵分解吸收热量,降低了温度 ④氯化铵分解产生的
气体隔绝了空气( )
A.①②      B.③④
C.②③ D.②④
5.(原创)已知25%的氨水密度为0.91g·cm-3, 5%的氨水密度为0.98g·cm-3,若将上述两溶液等体积混合,所得氨水的质量分数是( )
A.等于15% B.大于15% C.小于15% D.无法估算
6.(选用)关于铵根离子的说法中不
正确的是( ) ( )
A.均无色
B.加热可与OH―反应生成NH3
C.只存在于溶液中
D.具有还原性,一定条件下可被氧化
7.(选用) 喷泉是一种常见的自然现象,其产生原因是存在内外压强差。在下图装置中,烧瓶中充满干燥气体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹f,
烧杯c中的液体b呈喷泉状喷出,则a和b不可能是( )
a(气体) b(液体)
A NO2 H2O
B Cl2 NaOH溶液
C NO H2O
D HCl NaOH溶液
8.(变式)能鉴别Na2SO4、NH4NO3、KCl、(NH4)2SO4四种溶液(可以加热)的一种试剂是( )
A.BaCl2 溶液 B.Ba(NO3)2 溶液
C.Ba(OH)2 溶液 D.AgNO3 溶液
9.(原创)一种白色固体A(纯净物)受热分解得到气体a和b,此外还有水生成,a可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,b可使湿润的蓝色石蕊试纸变红,b的相对分子质量约是a的2.6倍,则a是____ __,b是_________;A可能是_________,也可能是__________。(填化学式)
思维升华
10.(变式)同温同压下,两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3,②NO2进行喷泉实验,经充分反应后,瓶内溶液的物质的量浓度为( )
A. ①〉② B.①〈②
C.①=② D.不能确定
11.(选用)下面是试验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的是() 
   A      B
   C      D
12.已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用下图中的装置可以实现该反应。
回答下列问题:
(1)A中加入的物质是 ,
发生反应的化学方程式是

⑵B中加入的物质是 ,其作用是
(3)实验时在C中观察到的现象是 ,发生反应的化学方程式是

(4)实验时在D中观察到的现象是 ,D中收集到的物质是 ,检验该物质的方法和现象是

创新探究
13.(变式) 某同学设计并探究氨在催化剂作用下,被空气中氧气氧化的实验,他设计了如下图装置。实验方法:在锥形瓶中加入浓氨水,然后将铂丝加热到红热状态,再插入锥形瓶
中,观察现象。(1)该同学探究氨的催化氧化,他选择浓氨水是因为:
若想快速看到实验现象,应向浓氨水中加入 或进行
操作。
(2)你推测他将看到的现象是 ,
有关方程式为:

附:答案
课时达标
1A 氨溶于水生成的一水合氨能部分电离出NH4+和OH-,使氨水显碱性,A正确;氨气不能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,B错误;氨气只能与挥发性酸反应产生白烟,与难挥发性酸反应,不产生白烟,C错误;在8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl中,氮元素化合价升高,做还原剂,D错误。
2.D 铵盐都是白色或无色晶体,都易溶于水,与碱共热时都能产生氨气。但不是所有的铵盐受热分解时都能产生氨气。如NH4HNO3
在不同温度时的分解产物不同,在某温度时其分解的方程式为5NH4HNO3
=4N2+2HNO3+9H2O,可以看出这种分解方式并没有产生氨气。
3. B 铵盐溶于水时吸收热量,使温度降低。
4. B 处理后的幕布不易着火,主要原因有两个:一是氯化铵分解吸收热量,降低了环境温度;二是氯化铵分解生成的NH3和HCl可以有效隔绝幕布与空气的接触。
5.质量分数不同的两氨水等质量混合时,混合后的质量分数正好等于两溶液质量分数之和的一半。当以不同质量混合时,若浓氨水的质量多,混合后的质量分数大于质量分数之和的一半,相反,若稀氨水的质量多,混合后的质量分数小于质量分数之和的一半。由于氨水的密度随质量分数的增大而减小,当不同浓度的氨水等体积混合时,则稀氨水的质量多,混合后的质量分数小于质量分数之和的一半。
6.C 在铵盐晶体中也存在铵根离子。
7. C A项NO2与水反应使气体的物质的量减少,烧瓶中的压强减少,能产生喷泉现象;B项Cl2与NaOH溶液反应使气体的物质的量减少,烧瓶中的压强减少,能产生喷泉现象;D项HCl极易溶于水且与NaOH溶液反应,烧瓶中的压强减少,能产生喷泉现象;C项NO不溶于水,烧瓶中的气压不变,不能产生喷泉现象。
8.C Ba(OH)2溶液和Na2SO4溶液混合有白色沉淀生成;Ba(OH)2溶液和NH4NO3溶液混合产生有刺激性气味的气体;Ba(OH)2溶液和KCl溶液混合无明显现象;Ba(OH)2溶液和(NH4)2SO4溶液混合既有白色沉淀生成,又产生刺激性气味的气体。
9.NH3;CO2;NH4HCO3;(NH4)2CO3;
使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是NH3; 使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体是酸性气体,Mr(b)= 2.6×17=44,b是CO2;分解生成NH3、CO2及水的固体是NH4HCO3或(NH4)2CO3。
思维升华
10.C 设烧瓶的体积为V,气体摩尔体积为M。①喷泉实验后溶液的体积为V,c(NH3)= =;②NO2和水发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,反应后生成HNO3的物质的量为,溶液的体积为,c(HNO3)= ÷=, c(NH3)= c(HNO3)。
11. AC NH4Cl受热可产生NH3 和HCl,但两者遇冷会重新产生NH4Cl,反应过程中还有可能出现堵塞导管的情况,因此不能用A的方法制取氨气;C选项中试管口未向下倾斜可能会导致试管遇冷而破裂;浓氨水受热产生氨气和水蒸气,通过碱石灰吸收水蒸气后即可得到干燥的氨气,所以D选项符合要求;浓氨水滴入氧化钙固体中,会发生反应CaO+NH3·H2O=Ca(OH)2+NH3↑,故可用B选项的方法制取氨气。
11. (1)固体NH4Cl和Ca(OH)2 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)碱石灰(或CaO) 除去NH3气流中的水蒸气
(3)黑色粉末逐渐变为红色 2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu
(4)出现无色液体 氨水 用红色石蕊试纸检验、试纸变蓝 ;用无水硫酸铜检验、无水硫酸铜变蓝
(1)由题中信息知A装置为NH3的制取装置,故A中加入的物质是NH4Cl和Ca(OH)2固体,发生反应方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
(2)B装置的作用是干燥NH3,所用药品为碱石灰(或CaO)
(3)装置C中发生反应为:2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu,观察到的现象是黑色固体粉末逐渐变红且右管口右水珠出现。
(4)D中冰水的作用是冷却,得到无色液体氨水。若检验NH3:用湿润的红色石蕊试纸,若变蓝则说明NH3的存在。若检验H2O的存在:用无水硫酸铜粉末检验,无水硫酸铜粉末变蓝。
创新探究
12. (1)浓氨水具有挥发性,可以挥发出氨气,进行氨的催化氧化实验;NaOH或CaO加热
(2)有红棕色气体出现,随后又消失,然后出现白烟;
4NH3+5O2 4NO+6H2O,
2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O = 2HNO3+NO,
HNO3+ NH3=NH4NO3
(1)红热铂丝的作用:一是氨气催化氧化的催化剂,二是提供反应所需要的温度条件;氨水的作用:提供氨气,因为氨水易挥发,加入固体碱或加热都能加快氨气的挥发。
(2)锥形瓶内有空气、水蒸气,氨气被氧化后生成的NO会被氧化为NO2(产生红棕色现象),NO2又和水反应生成硝酸(红棕色消失),硝酸又和挥发出的氨气反应生成硝酸铵(产生白烟)。
Pt
△3.2氮的循环(3课时)
第三课时:硝酸、人类活动对氮循环和环境的影响
课时达标
1.(原创) 下列关于硝酸的叙述正确的是(  )
A. NO2溶于水生成硝酸,所以NO2是硝酸酐
B. 硝酸可与活泼金属反应生成盐和氢气
C. 常温下,铁与浓硝酸反应,产生大量的红棕色气体
D. 硝酸与铜的反应既表现出氧化性
又表现出酸性
2.(选用)用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生。下列不易区分真伪的方法是( )
A. 测定密度 B. 放入硝酸中
C. 放入盐酸中 D. 观察外观
3. (原创)下列有关试剂的保存方法,错误的是( )
A.浓硝酸保存在无色玻璃试剂瓶中
B.少量的钠保存在煤油中
C.氢氧化钠溶液保存在有橡皮塞的玻璃试剂瓶中
D.新制的氯水通常保存在棕色试剂瓶中
4.(变式)环境污染已成为人类社会面临的重大威胁,各种污染数不胜数,下列名词与环境污染无关的是( )
①温室效应 ②赤潮 ③酸雨④光化学烟雾 ⑤臭氧空洞 ⑥水俣病 ⑦潮汐⑧大脖子病 ⑨水体富营养化
A. ②⑨ B. ⑦⑧
C. ⑥⑦⑧ D. ②⑤⑦
5.(原创)在下列变化①大气固氮②实验室制取NO2③实验室制取氨气中按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列,正确的是
( )
A.①②③ B.②①③
C.③②① D.③①②
6.(原创)将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是( )
A.反应剧烈程度:两者相同
B.消耗硝酸的物质的量:前者多,后者少
C.反应生成气体的颜色:前者浅,后者深
D.反应中转移的电子总数:前者多,后者少
7.(变式)下列各组离子在溶液中能大量共存的是( )
A.Na+、H+、Cu2+、NO
B.Na+、Fe2+、H+、NO
C.NH、Cl-、SO、OH-
D.HCO、NH、Na+、OH-
8.(原创)下列反应中,硝酸只表现出氧化性的是( )
A.FeO + HNO3 B.C + HNO3
C.Cu + HNO3 D.CuO + HNO3
9.(原创)铜粉放入稀硫酸溶液中,加热后无明显变化,但加入某盐一段时间后,发现铜粉质量减少,则该盐不可能是( )
A.FeCl3 B.NaCl C.KNO3 D.Cu(NO3)2
10.(原创)铜跟1mol·L-1的硝酸反应,若c(NO)下降0.2 mol·L-1,则c(H+)下降( )
A. 0.2 mol·L-1 B. 0.4 mol·L-1
C. 0.6 mol·L-1 D. 0.8 mol·L-1
11. A、B、C、D、E五种物质在一定条件下的转化关系如下图所示。其中A在常温下为气态单质,则
A为
B为
C为
D为
E为
由B→C变化的化学方程式________________
思维升华
12.物质的量之比为2︰5的锌与稀硝酸反应,若硝酸被还原的产物为N2O,反应结束后锌
没有剩余,则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是( )
A.1︰4 B.1︰5
C.2︰3 D.2︰5
13.(选用)3.2 g铜与过量硝酸(8 mol·L-1,30 mL)充分反应,硝酸的还原产物为NO2和NO,反应后溶液中所含H+为amol,则此时溶液中所含NO为( )
A.(0.2+a)mol B.(0.1+a) mol
C.(0.05+a) mol D.a mol
14.(变式)某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只有单一的还原产物。当参加反应的金属与被还原的HNO3 的物质的量之比为2:1 时,还原产物是(   )
A. NO2 B. NO
C. N2O D. N2
15.(原创)单质与浓硝酸混合,出现的情况依次为①反应生成相应的硝酸盐 ②反应生成最高价含氧酸 ③常温下单质发生钝化 ④不发生反应。符合上述要求的单质组是( )
A.Cu,Si,Zn,Au B.Ag,P,Fe,Pt
C. Fe ,C,Pb,Hg D. Cu,S ,Fe ,Ag
16.(变式)将红热的固体单质甲放入显黄色的溶液乙中剧烈反应产生混合气体A,A在常温下不与空气作用,有如下变化关系:
①推导出各物质的化学式甲____乙____丙____A______B______C______D______
②写出甲跟乙反应的化学方程式: 。
创新探究
17.(变式) 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 混和气体在标准状况下的体积为11.2 L,请回答:
(1)NO 的体积为_________L ,NO2 的体积为____________L;
(2)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入VmL amol/L的NaOH 溶液,恰好使溶液中的Cu2+ 全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为_________mol/l;
(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH 溶液中全部转化为NaNO3, 至少需要30%的双氧水____________g。
附:答案
课时达标
1.D NO2和硝酸中氮元素的化合价不相等,NO2不是硝酸酐;硝酸与金属反应时,主要是+5价的氮得电子;常温下,铁遇浓硝酸发生钝化现象。
2. D 铜锌合金制成的假金元宝和金外观上异常相似,观察外观不易区分真伪;真、假元宝的密度及活泼性不同,可通过测定密度或将它们放入酸中来鉴别,假元宝的密度比真元宝小,假元宝与酸反应,真元宝与酸不反应。
3. A 浓硝酸应保存在棕色玻璃试剂瓶中。
4.B潮汐是自然现象,大脖子病是缺碘引起的疾病,这两个名词与污染无关。
5.A大气固氮生成的是NO,氮元素的化合价升高,被氧化;实验室制取NO2的原理是浓硝酸和金属铜的反应,氮元素的化合价降低,被还原;实验室制取氨气的原理是铵盐与碱的反应,氮元素的化合价不变。
6. B 相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应时,浓硝酸参与的反应更剧烈,A错;铜和浓硝酸、稀硝酸反应的方程式分别为:①4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,②8HNO3(稀)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
①产生红棕色气体,②产生无色气体,C错误;由于参加反应的铜的质量相同,且两反应中还原剂都是铜,反应后铜的价态又相同,所以反应中转移的电子总数相等,D错;1mol Cu和浓硝酸反应消耗4mol硝酸,1mol Cu和稀硝酸反应消耗mol硝酸,同质量的铜和过量浓硝酸、稀硝酸反应时,消耗的浓硝酸多,B正确。
7. A. 在酸性条件下NO能氧化Fe2+,B项中的离子不能大量共存;NH和OH-反应生成NH3·H2O,C项的离子不能大量共存;OH-和NH、HCO都能反应,D项中的离子不能大量共存。
8. B A项、C项中的硝酸既表现出氧化性,又表现出酸性;D项中的硝酸只表现出酸性;B项中的硝酸只表现出氧化性。
9. B A项离子反应方程式为2Fe3++ Cu= Cu2++2Fe2+,铜粉溶解;C项、D项离子反应方程式均为8H++ 2NO3-+ 3Cu= 3Cu2++2NO↑+4H2O,铜粉溶解;B项不反应。
10.铜跟1mol·L-1的硝酸反应的离子方程式为:8H++ 2NO3-+ 3Cu= 3Cu2++2NO↑+4H2O,H+和NO3-的消耗量之比为8:2=4:1,它们浓度的变化量之比是4:1。
11.N2 NH3 NO NO2 HNO3
4NH3+5O24NO+6H2O
能被氧气分步氧化的气体单质只有氮气,因而A是N2,由转化关系图不难推断其它各物质。
思维升华
12. A 2molZn与稀硝酸反应转移4mole-,1molHNO3被还原为N2O转移4mole-,故被还原的为1mol,未被还原的HNO3为4mol,两者比为1:4。
13. B 反应后NO存在于硝酸和硝酸铜中,n[Cu(NO3)2]=n(Cu)= 3.2 g/64g·mol-1
=0.05mol, n(NHO3 )= amol,n(NO)=2 n[Cu(NO3)2]+ n(NHO3 )= (0.1+a) mol。
14.C 设金属与被还原的HNO3 的物质的量分别为2mol和1mol。当反应后金属化合价为+1时,由化合价升降总数相等,可计算出硝酸降低2价,还原产物中氮元素的化合价为+3价;当反应后金属化合价为+2时,由化合价升降总数相等,可计算出硝酸降低4价,还原产物中氮元素的化合价为+1价;依次讨论金属反应后的化合价,可计算出反应后还原产物中氮元素的化合价。
15.B A项中Zn常温下遇浓硝酸不钝化;C项中碳单质与浓硝酸反应生成最高价氧化物,Pb遇浓硝酸不钝化;D中Ag可与浓硝酸反应。
16.①甲C、乙浓HNO3、丙Cu
A CO2和NO2 B NO C CaCO3
D Cu(NO3)2
②C+4HNO3 ( http: / / www. / )CO2↑+4NO2↑+2H2O
黄色溶液、蓝色溶液、气体与澄清石灰水反应生成白色沉淀、红热的单质都是解答该题的重要突破口。浓硝酸常显黄色,且红热的碳单质可与浓硝酸反应生成气体混合物,由此可初步推断甲和乙分别为C、浓硝酸,并可确定A的组成。然后再根据物质的转化关系图可推断其它各物质。
创新探究
17.(1)5.8 5.4
(2)(a V·10-3 +0.5)/0.14
(3)57.8
(1)铜反应后转化成Cu2+,铜失去电子的物质的量:2n(Cu)=2×32.64 g/64g·mol_1
=1.02mol;HNO3→NO每摩尔HNO3被还原得3 mol电子,HNO3→NO2每摩尔HNO3被还原得1mol电子;氧化还原反应中得失电子总数相等(电子守恒) ,V(NO)+V(NO2)=11.2 L 3V(NO)/22.4L·mol_1+V(NO2)/22.4L·mol_1
=1.02mol 解得V(NO)=5.8L V(NO2)=5.4L
(2)反应后溶液中的溶质是NaNO3,由NaNO3的组成可知溶液中NO3-的物质的量等于氢氧化钠的物质的量。原硝酸的物质的量为:a V·10-3mol+11.2L/22.4L·mol_1=(a V·10-3 +0.5) mol;其浓度为:(a V·10-3 +0.5) mol/0.14L=(a V·10-3 +0.5)/0.14mol/L。
(3)HNO3→NO、NO2 →NO3-,两过程转移电子的物质的量相等。一个H2O2转移两个电子,所以需要过氧化氢的物质的量是:1.02mol/2=0.51 mol;需要30%的双氧水的质量为:0.51 mol×34 g·mol_1÷30%=57.8g。