人教版(2019)5.2.3硝酸 好题精练练习(含解析)

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名称 人教版(2019)5.2.3硝酸 好题精练练习(含解析)
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文件大小 2.4MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2021-03-19 10:24:06

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第二节 氮及其和化合物
第三课时 硝酸
一、选择题(每个小题只有一个选项符合题意)
1.类推法在化学学习中经常采用,下列类推的结论正确的是( )
A.由Cl2+2KBr=2KCl+Br2,所以F2也能与KBr溶液反应置换出Br2
B.常温下,由Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,所以Ag也能与浓硝酸反应产生NO2
C.由2Fe+3Cl22FeCl3,所以2Fe+3I22FeI3
D.由2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,所以2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2
2.下列物质中,能与浓硝酸反应的电解质是( )
A.铁 B.二氧化硫 C.氧化铜 D.氢氧化钠溶液
3.下列有关浓硝酸的说法.不正确的是( )
A.实验室常用浓硝酸与金属锌反应制备氢气
B.在常温下,浓硝酸能使金属铝钝化
C.浓硝酸不稳定,见光或受热易分解,需要避光保
D.浓硝酸易挥发,打开瓶塞,瓶口有白雾产生
4.下列各组离子在酸性溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是
A.Ba2+、、 B.Mg2+、OH-、
C.、Fe3+、 D.Na+、Fe2+、
5.在下列反应中,HNO3既表现出氧化性,又表现出酸性的是
A.H2S+2HNO3===S↓+2NO2↑+2H2O
B.CuO+2HNO3===Cu(NO3)2+H2O
C.4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
D.3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
6.将1.92g铜粉与一定量的浓硝酸反应,当铜粉完全作用时收集到气体1.12L(标准状况下),则消耗硝酸的物质的量是
A.0.12mol B.0.09mol C.0.11mol D.0.08mol
7.硝酸被称为“国防工业之母”。下列说法正确的是( )
A.常温下将金属铁放入浓HNO3中,Fe将被氧化成Fe(NO3)3
B.将一定量的铁粉放入HNO3中,生成物中Fe的存在形式为Fe(NO3)3
C.铁与浓HNO3反应生成NO2,而与稀HNO3反应生成NO,说明稀HNO3比浓HNO3的氧化性更强
D.将一定量的Fe放入稀HNO3,其产物可能是Fe(NO3)3,也可能是Fe(NO3)2或它们的混合物
8.某化学兴趣小组进行了有关Cu、稀硝酸、稀硫酸化学性质的实验,实验过程如图所示。下列有关说法正确的是
A.实验①中溶液呈蓝色,试管口有红棕色气体产生,说明HNO3被Cu还原为NO2
B.实验③中滴加稀硫酸,铜片继续溶解,说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸的强
C.实验③发生反应的化学方程式为3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO44CuSO4+2NO↑+4H2O
D.由上述实验可得出结论:Cu在常温下既可以和稀硝酸反应,又可以和稀硫酸反应
9.下列有关实验操作、现象及解释或结论都正确的是( )
选项 实验操作 现象 解释或结论
将过量的粉加入稀中,充分反应后,滴入溶液 溶液呈
红色 稀将氧化为
常温下,、放入浓中 无明显现象 、 在浓中发生钝化
铝箔插入稀中 无现象 箔表面被氧化,形成致密的氧化膜
用玻璃棒蘸取浓点到蓝色石蕊试纸上 试纸变红色 浓具有酸性
A.A B.B C.C D.D
10.结合氮及其化合物“价一类”二维图及氧化还原反应的基本规律,下列分析或预测正确的是
A.N2O3、NO2、N2O5均能与水反应生成酸,三者均为酸性氧化物
B.HNO3、HNO2、NaNO3、NH3的水溶液均可以导电,四者均属于电解质
C.联氨(N2H4)可能被亚硝酸(HNO2)氧化生成氢叠氮酸HN3
D.硝酸具有较强的氧化性,可用稀硝酸溶解Au、Ag、Cu
不定项选择题(每小题有1~2个选项符合题意)
11.下列关于氮及其化合物的说法错误的是( )
A.化学性质稳定,不与任何金属单质反应
B.NO、均为大气污染气体,在大气中可稳定存在
C.可用浓盐酸检测输送的管道是否发生泄漏
D.具有强氧化性,可溶解铜、银等不活泼金属
12.将一定质量的铜与150mL的一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生标准状况下11.2L的NO和NO2的混合气体,将生成的混合气体与5.6L标况下的氧气一起通入足量NaOH溶液中,气体恰好被吸收生成NaNO3.下列说法不正确的是( )
A.铜的质量为32g
B.铜与硝酸反应,电子转移总数为1NA
C.硝酸的物质的量浓度为10.0 mol·L?1
D.向反应后的溶液加NaOH,使铜沉淀完全,需要NaOH的物质的量至少为1.0mol
13.下列叙述不正确的是( )
A.NH3易液化,液氨常用作制冷剂
B.与金属反应时,稀HNO3可能被还原为更低价态,则稀HNO3氧化性强于浓HNO3
C.铵盐受热易分解,因此贮存氨态氮肥时要密封保存,并放在阴凉通风处
D.稀HNO3和活泼金属反应时主要得到氢气
14.某浓度稀HNO3与金属M反应时,能得到+2价硝酸盐,反应时M与HNO3的物质的量之比为5 ∶12,则反应时HNO3的还原产物是 ( )
A.NH4NO3 B.N2 C.N2O D.NO
15.足量铜与一定量的浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体2.24L(标准状况),这些气体与一定体积的O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入50mL4mol·L-1NaOH溶液,则Cu2+恰好完全沉淀。下列说法正确的是( )
A.此反应过程中转移的电子为0.2mol
B.混合气体中含NO2(标准状况)1.12L
C.参加反应的HNO3是0.4mol
D.消耗氧气(标准状况)的体积为1.68L
三、填空题
16.某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的是NO气体,设计了如下实验。实验装置如图所示(已知NO、NO2能与NaOH溶液反应):
(1)设计装置A的目的是_____________________________________,为达此目的应进行的操作______________________________________________________。
(2)在(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是_____________________________________________________。
(3)将注射器F中的空气推入E中,E中的气体变为红棕色,该实验的目的是____________。
(4)D装置的作用是_______________________________________________________。
17.AgNO3是中学化学常用试剂,某兴趣小组设计如下实验探究其性质。
Ⅰ.AgNO3的热稳定性
AgNO3受热易分解,用下图装置加热AgNO3固体,试管内有红棕色气体生成,一段时间后,在末端导管口可收集到无色气体a。
(1)实验室检验气体a的方法为______。
(2)已知B中只生成一种盐,据此判断AgNO3受热分解的化学方程式为______。
(3)从安全角度考虑,上述实验装置存在一处明显缺陷,改进措施为______。
Ⅱ.AgNO3与盐溶液的反应
(4)甲同学认为试管②中产生银镜是Fe2+所致,其离子方程式为___;
(5)已知:AgSCN为白色沉淀。试管③中红色褪去的原因为___(请从平衡移动的角度解释)。
18.烟气脱硝(将NOx转化成无害物质)是工业废气处理中的重要工艺。相对传统的处理工艺,活性炭吸附脱硝法具有工艺过程无二次污染、氮资源和脱硝剂可循环利用等优点。回答下列问题。
(1)活性炭吸附脱硝法的工艺流程如图所示。
该流程中活性炭的作用是____,若入口烟气中NOx以NO形式参加反应,则相应的化学方程式为____。
(2)某同学选择如下装置(省略夹持仪器)对该方法进行模拟实验:
①实验前,按h→j,i→k的顺序连接仪器,检查装置____。按h→j而不是h→k连接仪器的原因是____。
②先通入空气,再打开A、B中分液漏斗的活塞,观察到B中出现红棕色气体,此时,所获得的氮氧化物中一定含有____气体。
③装置F除了能用于判断气体流速和脱硝效果外,还可用于____。
④为达到更好的脱硝效果,实验中应采取的措施有____(任写两种)。
⑤常温常压下,以一定流速和比例混合NO、NH3、空气等气体进行模拟实验,现测得NO入口体积分数为3×10-4,出口体积分数为6×10-5,则脱硝百分率为____%(因混合气体中NO所占比例很小,可忽略脱硝前后气体总体积的变化,计算结果保留小数点后1位)。
19.某同学用稀硝酸与铜反应来制备并检验NO气体,设计了如下两套装置
(1)用装置I实验
①铜和稀硝酸反应的离子反应方程式是_____________________________。
②观察到集气瓶中收集到__________色气体____(能、不能)证明集气瓶中生成的气体是NO。
(2)用装置Ⅱ实验
①将分液漏斗的活塞打开,从U行管的右侧管口注入稀硝酸一直注到_______(填序号)为止。
a.刚刚接触铜丝 b.刚刚将铜丝浸没 c.硝酸完全充满左管
②关闭活塞,用酒精灯对U行管的右侧微热,当铜丝上开始出现气泡时,撤去酒精灯,之后观察到的现象是________。
③能证明收集到的气体是NO的操作和现象是______。
参考答案
1.B
【详解】
A.F2单质在水溶液中先和水发生反应,不能置换溴单质,??故A错误;
B.常温下,由Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,说明浓硝酸具有强氧化性,所以Ag也能与浓硝酸反应产生NO2,故B正确;
C.氯气氧化性强,和铁反应生成氯化铁,?碘单质氧化性弱,和铁发生反应生成碘化亚铁,故C错误;
D.Na2O2有氧化性,与SO2反应生成Na2SO4:Na2O2+SO2=Na2SO4,故D错误;
故选B。
2.C
【详解】
A.铁为单质,不属于电解质,故A错误;
B.二氧化硫在熔融状态下不能导电,是非电解质,故B错误;
C.氧化铜在熔融状态下能导电,是电解质,同时氧化铜为碱性氧化物,能和硝酸反应,故C正确;
D.氢氧化钠溶液是混合物,不是电解质,故D错误;
故选C。
3.A
【详解】
A.浓硝酸具有强氧化性,与金属反应时,一般不生成氢气,所以实验室中不能使用浓硝酸制备氢气,故错误;
B.在常温下,铝遇浓硝酸会被氧化,在表面产生一层致密的氧化物薄膜,对内层的金属起到保护作用,故正确;
C.浓硝酸不稳定,见光易分解:,所以应避光保存,故正确;
D.浓硝酸易挥发,打开瓶塞,硝酸蒸气与空气中的水蒸气结合成硝酸液滴,瓶口有白雾产生,故正确;
选A。
4.D
【详解】
A.Ba2+、发生非氧化还原反应生成BaSO4沉淀而不能大量共存,A不合题意;
B.Mg2+、H+分别与OH-发生非氧化还原反应生成氢氧化镁沉淀、水而不能大量共存,B不合题意;
C.Fe3+、H+分别与发生非氧化还原反应生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体、水和二氧化碳而不能大量共存,C不合题意;
D.酸性环境下,硝酸根具有强氧化性,亚铁离子具有还原性,它们之间发生氧化还原反应而不能大量共存,D符合题意;
答案选D。
5.D
【详解】
A. HNO3中氮元素化合价由+5价降为+4价,只表现氧化性,故A错误;
B. HNO3中没有元素化合价变化,只表现酸性,故B错误;
C. HNO3中氮元素化合价由+5价降为+4价,氧元素化合价由-2价升高到0价,既表现氧化性,又表现还原性;故C错误;
D. HNO3中部分氮元素化合价由+5价降为+2价生成NO,部分氮元素化合价没变生成硝酸铜,既表现氧化性,又表现酸性,故D正确。
故选D。
6.C
【分析】
反应生成Cu(NO3)2与氮的氧化物(NO、NO2中的一种或2种),反应中硝酸起氧化剂与酸性作用,其氧化剂作用的酸性生成氮的氧化物,其酸性作用的硝酸生成Cu(NO3)2,根据氮原子守恒可知n反应(HNO3)=2Cu(NO3)2+n(NO,NO2),根据n=计算1.92gCu的物质的量,由Cu原子守恒可知n(Cu)=Cu(NO3)2,根据n=计算生成气体物质的量,据此计算解答。
【详解】
1.92gCu的物质的量==0.03mol,n(NO,NO2)==0.05mol,反应生成Cu(NO3)2与氮的氧化物(NO、NO2中的一种或2种),反应中硝酸起氧化剂与酸性作用,其氧化剂作用的酸性生成氮的氧化物,其酸性作用的硝酸生成Cu(NO3)2,由Cu原子守恒可知n(Cu)=Cu(NO3)2=0.03mol,根据氮原子守恒可知n反应(HNO3)=2Cu(NO3)2+n(NO,NO2)=2×0.03mol+0.05mol=0.11mol,
故答案选C。
7.D
【详解】
A.常温下将金属铁放入浓HNO3中,浓硝酸使Fe钝化,反应停止,故A错误;
B.将一定量的铁粉放入HNO3中,当铁过量时生成物中Fe的存在形式为Fe(NO3)2,故B错误;
C.氧化剂的氧化性强弱是由得电子的能力大小决定的,和被还原的价态无关,浓硝酸的氧化性大于稀硝酸,故C错误;
D.将一定量的Fe放入稀HNO3,铁的量不同生成物不同,其产物可能是Fe(NO3)3,也可能是Fe(NO3)2或它们的混合物,故D正确;
故选D。
8.C
【解析】
【详解】
A、稀硝酸被Cu还原为NO,故A错误;
B、Cu与稀硫酸不反应,但硝酸铜在酸性条件下具有硝酸的强氧化性,继续与Cu反应,稀硫酸的氧化性比稀硝酸弱,故B错误;
C、实验③发生反应的化学方程式为:3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4═4CuSO4+2NO↑+4H2O,正确;
D、由上述实验可得出结论:Cu在常温下可以和稀硝酸反应,故D错误。
故答案选C。
9.B
【详解】
A.稀硝酸与铁粉反应,铁首先被氧化成,过量的铁粉将还原,最终得到,滴人溶液不显红色,故错误;
B.常温下,、在浓中发生钝化,生成致密的氧化膜阻止了反应的进行,故正确;
C.铝箔能与稀反应放出气体,故项错误;
D.浓硝酸是强氧化性酸,能使蓝色石蕊试纸先变红后褪色,故错误。
10.C
【详解】
A. 酸性氧化物是指能与碱反应生成对应的盐和水的氧化物,NO2与碱反应不能生成对应的盐,不是酸性氧化物,故A错误;
B. NH3与水反应生成,在水溶液中发生电离可以导电,NH3自身不能发生电离而导电,是非电解质,故B错误;
C. 联氨(N2H4)中N的化合价为-2价氢叠氮酸HN3中N的化合价为,亚硝酸(HNO2)中N的化合价为+3价,联氨(N2H4)可能被亚硝酸(HNO2)氧化生成氢叠氮酸HN3,故C正确;
D. 稀硝酸不能溶解Au,故D错误。
故答案选:C。
11.AB
【详解】
A. N2分子中存在氮氮三键,化学性质比较稳定,但点燃下,镁可以和氮气反应生成氮化镁,A错误;
B. NO、NO2均为大气污染气体,其中NO遇氧气可以与之反应生成NO2, B错误;
C.浓盐酸易挥发,与氨气反立生成氯化铵,可以看到白烟,可用浓盐酸检测输送NH3的管道是否发生泄漏, C正确;
D.HNO3具有强氧化性,可以与铜和银反应生成硝酸盐、氮氧化物和水,所以可溶解铜、银等不活泼金属,D正确;
答案选AB。
12.C
【分析】
Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO、NO2与水,铜失电子,硝酸被还原为NO、NO2两种气体,而NO、NO2两种气体在碱性环境下被氧气氧化为,NO、NO2又失电子,氧气得电子,所以整个过程相当于铜失电子转移给了氧气,根据电子守恒:设铜有amol,则2a=×2×2,解得a=0.5mol,即Cu的物质的量为0.5mol,据此分析解答。
【详解】
A.根据上述分析可知,Cu的物质的量为0.5mol,则铜的质量为0.5mol×64g/mol=32g,A正确;
B.Cu的物质的量为0.5mol,Cu完全反应,故电子转移总数为0.5mol×2×NAmol-1=1NA,B正确;
C.0.5molCu与硝酸完全反应生成硝酸铜0.5mol,同时反应生成的NO、NO2两种气体共有=0.5 mol,所以参加反应硝酸的量n(HNO3)=0.5mol×2+0.5mol=1.5mol,而硝酸可能还有剩余,所以硝酸的物质的量浓度可能≥10.0mol˙L-1,C错误;
D.向反应后的溶液加NaOH,使铜沉淀完全,根据Cu2+~2NaOH可知,0.5mol Cu2+完全沉淀消耗NaOH的物质的量为1mol,如果反应后硝酸过量,氢氧化钠还需中和硝酸,所以需要NaOH的物质的量要大于1.0mol,D正确;
答案选C。
13.BD
【详解】
A.根据氨气的物理性质:NH3易液化,液氨气化时能从环境中吸收大量的热量,故液氨常用作制冷剂,A正确;
B.氧化性的强弱和得电子的能力有关,和得电子的多少无关,浓HNO3氧化性强于稀HNO3,故B错误;
C.铵盐受热易分解,储存受热易分解的物质,要注意密封保存,并放在阴凉通风处,故C正确;
D.金属和稀硝酸反应的还原产物通常是一氧化氮,不会产生氢气,故D错误;
答案选BD。
14.B
【详解】
依据题意可列出反应方程式如下:5M+12HNO3=5M(NO3)2+N2↑+6H2O,某稀HNO3与金属M反应时能得到+2价硝酸盐,所以1mol M失去2mol电子,5mol M失去10mol电子;而12mol HNO3中,有10mol硝酸没有参加氧化还原反应,只有2mol硝酸参加氧化还原反应,得到10mol电子,硝酸中氮的化合价为+5价,所以还原产物必须是0价的N2,B项正确;
答案选B。
【点睛】
利用电子转移数守恒是解题的突破口,找到化合价的定量关系,理解氧化还原反应的本质是关键。
15.AB
【分析】
向所得硝酸铜溶液中加入50mL4mol·L-1NaOH溶液,则Cu2+恰好完全沉淀,可知硝酸铜的物质的量是0.1mol。
【详解】
A.向所得硝酸铜溶液中加入50mL4mol·L-1NaOH溶液,则Cu2+恰好完全沉淀,可知Cu2+的物质的量是0.1mol,所以此反应过程中转移的电子为0.2mol,故A正确;
B.设NO2、NO的物质的量分别是x、y,根据元素守恒 ,根据电子守恒;解方程可知,NO2、NO的物质的量分别是0.05mol、0.05mol,混合气体中含NO2(标准状况)1.12L,故B正确;
C.参加反应的铜的物质的量是0.1mol,则表现酸性的硝酸0.2mol,混合气体的物质的量是0.1mol,则被还原的硝酸是0.1mol,参加反应的HNO3是0.3mol,故C错误;
D.参加反应的铜的物质的量是0.1mol,根据转移电子守恒,可知2Cu~O2,消耗氧气(标准状况)的体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L故D错误;
选AB。
16.利用生成的CO2将整套装置内的空气赶尽,以排除对气体产物观察的干扰 使分液漏斗的凹槽对准小孔,打开K,当装置C中产生白色沉淀时,关闭K 铜丝上产生气泡,稀硝酸液面上气体仍无色,溶液变为蓝色 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O 验证E中的无色气体为NO 吸收NO、NO2等尾气,防止污染空气
【分析】
由实验装置及流程可知,A中发生硝酸与碳酸钙的反应生成二氧化碳,因烧瓶中有空气,则生成的NO能与氧气反应生成二氧化氮,利用A装置反应生成的二氧化碳气体赶净装置中的空气避免对一氧化氮气体检验的干扰;B中发生Cu与硝酸的反应生成NO、硝酸铜,E中收集到无色气体NO,利用F充入空气,可检验NO的生成;C装置可检验二氧化碳充满B、E装置;D装置为尾气处理装置,吸收氮的氧化物,防止污染空气,以此来解答。
【详解】
(1)因烧瓶中有空气,则生成的NO能与氧气反应生成二氧化氮,利用A装置反应生成的CO2将整套装置内的空气赶尽,以排除对气体产物观察的干扰;为达到此目的,应进行的操作是使分液漏斗的凹槽对准小孔,打开K,当装置C中产生白色沉淀时,关闭K;
(2)因铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,其离子反应为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,因此实验现象是铜丝上产生气泡,稀硝酸液面上气体仍无色,溶液变为蓝色;
(3)将F中的空气推入E中,发生2NO+O2=2NO2,E中无色气体变为红棕色,证明NO存在,则装置E和F的作用是验证NO的生成;
(4)NO、NO2都有毒,能污染环境,氮的氧化物能被NaOH溶液吸收,则装置D的作用为吸收多余的氮氧化物,防止污染空气。
【点睛】
本题考查性质实验方案的设计,把握实验装置的作用、发生的反应及NO易被氧化为解答的关键,侧重分析能力与实验能力的综合考查。
17.将带火星的木条放至导管口,木条复燃 2AgNO32Ag+2NO2↑+O2↑ A、B装置之间连接一个防倒吸的安全瓶 Ag++Fe2+=Ag+Fe3+ 振荡试管时,过量的Ag+与SCN-反应生成AgSCN沉淀,SCN-被消耗,红色褪去
【分析】
Ⅰ.试管内有红棕色气体生成,则AgNO3分解产生NO2,N元素化合价降低,则O元素化合价一定升高,在末端导管口可收集到无色气体a为O2;
Ⅱ.由溶液的量可知AgNO3溶液过量,Ag+有氧化性,Fe2+有还原性,Ag+和Fe2+发生氧化还原反应产生银镜,同时Fe2+被氧化为Fe3+,过量的Ag+和产生白色的Ag2SO4沉淀;上层清液加KSCN产生的白色沉淀为AgSCN,Fe3+和SCN-反应生成Fe(SCN)3,溶液局部呈红色,振荡试管时,过量的Ag+与SCN-反应生成AgSCN沉淀,SCN-被消耗,红色褪去。
【详解】
(1)a为氧气,可用带火星木条检验氧气,方法和现象为:将带火星的木条放至导管口,木条复燃,故答案为:将带火星的木条放至导管口,木条复燃;
(2)B中只生成一种盐且a处还有氧气,则硝酸银分解无NO生成,结合得失电子守恒可知,硝酸银分解产物为二氧化氮、银、氧气,反应的化学方程式为2AgNO32Ag+2NO2↑+O2↑,故答案为:2AgNO32Ag+2NO2↑+O2↑;
(3)硝酸银分解气态产物与NaOH溶液反应生成一种盐,导管直接插入氢氧化钠溶液中可能引起倒吸,应该在A、B装置之间连接一个防倒吸的安全瓶,故答案为:A、B装置之间连接一个防倒吸的安全瓶;
(4)Ag+有氧化性,Fe2+有还原性,Ag+和Fe2+发生氧化还原反应生成银和Fe3+,反应的离子方程式为Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,故答案为:Ag++Fe2+=Ag+Fe3+;
(5)由分析可知,Fe3+和SCN-反应生成Fe(SCN)3,溶液局部呈红色,振荡试管时,过量的Ag+与SCN-反应生成AgSCN沉淀,SCN-被消耗,红色褪去,故答案为:振荡试管时,过量的Ag+与SCN-反应生成AgSCN沉淀,SCN-被消耗,红色褪去;
18.催化剂 6NO+4NH35N2+6H2O 气密性 氨气密度较小,可使反应气体混合均匀,提高原料利用率 NO2 尾气吸收 干燥反应气体;控制气体流速;控制各气体的比例 80.0
【分析】
装置A中利用空气将浓氨水中的氨气吹出,装置B中利用硝酸和铜反应生成氮氧化物,在装置C中二者混合,氨气的密度较小,为了使氨气和氮氧化物混合均匀,氨气从j口进入,氮氧化物从k口进入,混合后通过活性炭进行反应,E装置为安全瓶可以防止倒吸,装置F可以吸收尾气,并判断气体流速和脱硝效果。
【详解】
(1)该过程中烟气和氨气混合通过活性炭后,活性炭没有变化,所以为催化剂;NOx以NO形式参加反应,即NO和NH3发生归中反应生成氮气,根据电子守恒和元素守恒可得化学方程式为6NO+4NH35N2+6H2O;
(2)①本实验中反应物均为气体,所以连接好仪器后要先检验装置的气密性;氨气密度较小,按h→j连接可使反应气体混合均匀,提高原料利用率;
②氮氧化物中NO2为红棕色气体,所以出现红棕色说明一定含有NO2;
③氮氧化物和氨气均不能随意排放,所以装置F还可以吸收尾气;
④为了使反应更充分,需要控制气体流速,与活性炭充分接触反应;氮氧化物和氨气需要按照一定的比例进行反应;同时干燥的气体更有利于反应的进行;
⑤NO入口体积分数为3×10-4,出口体积分数为6×10-5,所以脱销百分率为=80.0%。
19.3Cu+8H++2NO(稀)=3Cu2++2NO↑+4H2O 无 不能 b 铜丝溶解,溶液变蓝,产生大量气泡,左管内液面下降,右管液面上升 将分液漏斗的活塞慢慢打开,U型管B侧管中硝酸又回落到A侧管内,分液漏斗中有红棕色气体出现
【分析】
由于NO易被空气中O2氧化成NO(红棕色),所以在金属与稀HNO3反应的常规实验中,很难观察到无色NO气体的生成,而是观察到红棕色气体.本题实验Ⅱ中的意图是创设无氧气环境,用稀硝酸溶液排除U形管内的空气,铜丝与硝酸反应后,生成的NO难溶于硝酸溶液,导致U形管的压强增大,硝酸溶液被压到U形管右侧,当硝酸和铜丝脱离接触,反应自动停止,将分液漏斗的活塞打开,NO进入分液漏斗中,NO在分液漏斗中生成二氧化氮,同时硝酸溶液有进入U形管左侧,关闭分液漏斗活塞,这时,分液漏斗内有二氧化氮,硝酸又和铜丝反应生成NO,形成鲜明的对照试验效果。
【详解】
(1)用装置I实验
①铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮、水,离子反应方程式是3Cu+8H++2NO(稀)=3Cu2++2NO↑+4H2O。故答案为:3Cu+8H++2NO(稀)=3Cu2++2NO↑+4H2O;
②若生成二氧化氮,通过水后也转化为一氧化氮,观察到集气瓶中收集到无色气体不能(能、不能)证明集气瓶中生成的气体是NO。故答案为:无;不能;
(2)用装置Ⅱ实验
①将分液漏斗的活塞打开,从U行管的右侧管口注入稀硝酸一直注到刚刚将铜丝浸没为止,关闭活塞。故答案为:b;
②关闭活塞,用酒精灯对U行管的右侧微热,当铜丝上开始出现气泡时,撤去酒精灯,之后观察到的现象是铜丝溶解,溶液变蓝,产生大量气泡,左管内液面下降,右管液面上升。故答案为:铜丝溶解,溶液变蓝,产生大量气泡,左管内液面下降,右管液面上升;
③能证明收集到的气体是NO的操作和现象是将分液漏斗的活塞慢慢打开,U型管B侧管中硝酸又回落到A侧管内,分液漏斗中有红棕色气体出现。故答案为:将分液漏斗的活塞慢慢打开,U型管B侧管中硝酸又回落到A侧管内,分液漏斗中有红棕色气体出现。
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