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阶段重点突破练(二)
选择题只有1个选项符合题意
一、选择题(本题共10小题)
1.下列关于氮及其化合物的说法正确的是 (　　)
A.N2化学性质稳定,可用作保护气
B.NO、NO2均为大气污染气体,在大气中可稳定存在
C.NO、NO2均易溶于水
D.NO、NO2均能与水发生反应
答案　A
解析　一氧化氮会与氧气反应,因此不能在空气中稳定存在,B项错误;一氧化氮不溶于水且不与水发生反应,C、D项错误。
2.依据图中氮元素及其化合物的转化关系,判断下列说法中不正确的是 (　　)
A.X是N2O5
B.可用排水法收集NO2气体
C.工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸
D.从原理上看,NH3可与NO2反应实现NH3→N2的转化
答案　B
解析　A.由图中氮元素及其化合物的转化关系可知,X为+5价时,对应的物质是N2O5,故A正确;B.NO2溶于水且和水反应生成NO气体,故不可用排水法收集NO2气体,故B错误;C.氨催化氧化生成一氧化氮和水,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮溶于水生成硝酸,工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸,故C正确;D.根据氧化还原反应原理分析,NH3可与NO2反应生成氮气,8NH3+6NO2===7N2+12H2O,故D正确。
3.反应3NO2+H2O===2HNO3+NO中,当有6 mol e-发生转移时,被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为 (　　)
A.1∶1 B.1∶2
C.2∶1 D.3∶1
答案　C
解析　NO2与水发生反应3NO2+H2O===2HNO3+NO,反应中只有氮元素的化合价发生变化,O3由+4价升高为+5价,O,由+4价降低为+2价,如图,由产物中氮元素的化合价,可知被氧化的NO2与被还原的NO2的物质的量之比为2∶1。故选C。
4.NH3、NH4Cl、NO、NO2、HNO3等是氮的重要化合物,工业合成氨的反应为N2+3H22NH3。NH3可与酸反应制得铵盐,也可通过催化氧化生成NO,用于生产HNO3。浓氨水加到生石灰中,放出大量的热,促进NH3·H2O分解,可用于实验室制取NH3。下列有关含氮化合物的性质与用途具有对应关系的是 (　　)
A.NH4HCO3受热易分解,可用作化肥
B.铁能与冷的浓硝酸反应,可用于制备氢气
C.NH3具有氧化性,可用于生产硝酸
D.液氨汽化时吸收大量的热量,可用作制冷剂
答案　D
解析　NH4HCO3受热易分解与用作化肥无关,NH4HCO3用作化肥是因为含有N元素,故不选A;铁在冷的浓硝酸中钝化,故不选B;NH3具有还原性,可用于生产硝酸,故不选C;氨气易液化,液氨汽化时吸收大量的热量,可用作制冷剂,故选D。
5.如图所示,将相同条件下的m mL NO和n mL O2同时通入倒立于水槽且盛满水的试管内,充分反应后,试管内残留 mL的气体,该气体与空气接触后立即变为红棕色。则m与n的比值为 (　　)
A.3∶2 B.2∶3
C.8∶3 D.3∶8
答案　C
解析　在相同条件下,将m mL NO和n mL O2同时通入倒立于水槽且盛满水的试管中,充分反应,NO和O2全部溶于水时的反应为4NO+3O2+2H2O===4HNO3,由于剩余气体与空气接触后立即变为红棕色,所以试管内残留的气体为NO,那么与O2反应的NO气体的体积为m mL- mL,NO和O2按照4∶3混合溶于水恰好全部反应,所以∶n=4∶3,则m∶n=8∶3,故选C。
6.厌氧氨氧化法(Anammox)是一种新型的氨氮去除技术,下列说法中正确的是 (　　)
A.1 mol N所含的质子总数为10NA
B.1 mol N经过过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,得到氮气的体积约为11.2 L(假设每步转化均完全)
C.该过程的总反应是N===N2↑+2H2O
D.该方法每处理1 mol N为0.5 mol
答案　C
解析　1 mol N所含的质子总数为11NA,A错误;由图可知,经过过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,1 mol N和1 mol NH2OH发生氧化还原反应生成1 mol N2,标准状况下的体积为22.4 L,B错误;由图可知,该过程的总反应是N===N2↑+2H2O,C正确;每处理1 mol N,需要的N为1 mol,D错误。
7.已知2NO2+2OH-===N+H2O。图中装置不能达到相应实验目的的是 (　　)
A B C D
生成NO2 收集NO2 吸收NO2尾气 使NO2充分转化为HNO3
答案　B
解析　A.浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、水和NO2,A正确;B.NO2的密度比空气大,应用向上排空气法收集,即长进短出,B错误;C.根据题目所给信息可知NO2可以和NaOH溶液反应得到可溶性盐,所以可以用NaOH溶液处理尾气,C正确;D.试管中发生反应:4NO2+O2+2H2O===4HNO3,可以使NO2充分转化为HNO3,D正确。
8.氨是一种重要的化工原料,主要用于化肥工业,也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业。实验室用加热NH4Cl 和Ca(OH)2固体混合物的方法制取少量氨气。侯氏制碱法以氯化钠、二氧化碳、氨和水为原料,发生反应NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。将析出的固体灼烧获取纯碱,向析出固体后的母液中加入食盐可获得副产品氯化铵。下列有关氨的说法不正确的是 (　　)
A.液氨可做制冷剂
B.NH3极易溶于水
C.NH3的水溶液能导电
D.氨催化氧化制硝酸是利用了NH3的氧化性
答案　D
解析　A.液氨汽化吸热,因此液氨可做制冷剂,故A正确;B.NH3易与H2O分子之间形成氢键,使得NH3极易溶于水,故B正确;C.NH3溶于水生成弱电解质NH3·H2O,NH3·H2O发生电离使溶液能够导电,故C正确;D.氨催化氧化制硝酸过程中N元素化合价升高被氧化,体现了NH3的还原性,故D错误。
9.足量的铜与一定量的浓硝酸充分反应,得到4.48 L(标准状况)NO2与NO的混合气体,这些气体与一定体积的O2混合后通入水中,恰好被完全吸收生成硝酸。向所得硝酸铜溶液中加入100 mL 4 mol·L-1 NaOH溶液,Cu2+恰好沉淀完全。下列说法正确的是 (　　)
A.此反应过程中转移了0.5 mol的电子
B.消耗氧气的体积为1.12 L(标准状况)
C.参加反应的HNO3是0.4 mol
D.混合气体中含2.24 L(标准状况)NO
答案　D
解析　整个过程中Cu失去电子,转化为Cu2+;N得到电子,转化为4.48 L NO2和NO的混合气体;NO2和NO与O2、水反应失去电子,转化为HNO3,而O2得到了电子;整个过程中转移的电子的量是守恒的,铜原子失去2个电子转化为Cu2+,Cu2+再和2个OH-结合生成Cu(OH)2,可知转移的电子数目等于OH-的数目,n(OH-)=0.1 L×4 mol·L-1=0.4 mol,则转移的电子的物质的量也是0.4 mol,n(Cu)=0.2 mol。
A.根据分析,反应过程中转移了0.4 mol电子,故A错误;B.转移了0.4 mol电子,则需要0.1 mol O2,其在标准状况下的体积为2.24 L,故B错误;C.在反应过程中HNO3体现出了酸性和氧化性,体现酸性的硝酸,转化为了Cu(NO3)2,根据n(N)=2n(Cu)=0.2 mol×2=0.4 mol;体现氧化性的硝酸,转化为NO2和NO,设n(NO2)=x mol,n(NO)=y mol,则根据转移电子守恒和元素守恒,有,求得x=y=0.1 mol,根据元素守恒,则体现氧化性的n(HNO3)=n(NO)+n(NO2)=0.1 mol+0.1 mol=0.2 mol。参加反应的HNO3是0.4 mol+0.2 mol=0.6 mol,故C错误;D.根据C中的分析,n(NO)=0.1 mol,其在标况下的体积为2.24 L,故D正确。
10.如图所示,向一定量的铁粉中加入一定体积12 mol·硝酸并加热,待反应结束后,下列微粒在体系中一定存在的是 (　　)
①N　②Fe3+　③H+　④NO　⑤NO2
A.① B.①⑤
C.②④⑤ D.①②③⑤
答案　B
解析　当铁与浓硝酸反应时,还原产物为NO2;当铁过量时,氧化产物是Fe2+;当铁少量时,氧化产物是Fe3+;因产物中有硝酸盐,故溶液中一定有N。
二、非选择题(本题共2小题)
11.甲、乙两组同学分别对铜、铁与硝酸的反应进行探究,请你参与并完成有关问题的解答。
(1)甲组同学采用如图所示装置验证铜与硝酸的反应。已知仪器A中盛有足量的一定浓度的硝酸溶液,试管B中盛有3.2 g铜。
①请写出铜与稀硝酸反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　。
②在铜与硝酸的反应中,硝酸所表现出的化学性质有　　　　　　　　　　　　。
③仪器C中收集的气体主要是　　　　(填化学式)。
④待试管B中的铜反应完全后,如果向B中液体里加入足量氢氧化钠溶液,可生成沉淀的质量是　　　g。
(2)乙组同学对铁与稀硝酸的反应进行探究。他们用a mol Fe和含有b mol HNO3的稀硝酸进行实验,若两种物质恰好反应都无剩余,且HNO3只被还原成NO,反应结束后溶液中含有Fe3+和Fe2+。
①反应结束后的溶液中N的物质的量的取值范围是　　　　　　　　　　　 (用含a的代数式表示)。
②若反应结束后的溶液中Fe3+、Fe2+的物质的量之比n(Fe3+)∶n(Fe2+)=3∶1,则为　　　　。
答案　(1)①3Cu+8H++2N===3Cu2++4H2O+2NO↑　②酸性和强氧化性　③NO　④4.9
(2)①2a mol解析　(1)①铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应的离子方程式为3Cu+8H++2N===3Cu2++4H2O+2NO↑;②反应中部分N元素的化合价未变化,生成硝酸铜,硝酸表现出酸性,部分N元素的化合价降低,生成氮的氧化物,硝酸表现出强氧化性;③若硝酸为稀硝酸,生成的气体为NO,若硝酸为浓硝酸,则进入仪器C的气体为NO2,NO2与水反应生成NO,所以仪器C中收集到的气体主要是NO;④3.2 g铜的物质的量为=0.05 mol,向B中加入足量氢氧化钠溶液,铜离子完全转化为氢氧化铜沉淀,根据铜原子守恒可知n[Cu(OH)2]=n(Cu)=0.05 mol,故m[Cu(OH)2]=0.05 mol×98 g·mol-1=4.9 g。
(2)铁与稀硝酸的反应可能为Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O、3Fe+8HNO3===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O。①全部生成Fe3+时,溶液中N的物质的量最多,故N的物质的量最多为3a mol;全部生成Fe2+时,溶液中N的物质的量最少,故N的物质的量最少为2a mol,由于溶液中同时含有Fe3+和Fe2+,故2a mol②n(Fe3+)∶n(Fe2+)=3∶1,则n(Fe3+)=a mol、n(Fe2+)=a mol,故溶液中n(N)=3n(Fe3+)+2n(Fe2+)= mol;由氮原子守恒可知:n(NO)=b mol- mol;根据电子转移守恒有:a mol×2=(b-) mol×(5-2),整理得。
12.亚硝酸钠(NaNO2)是工业盐的主要成分,在漂白、电镀等方面应用广泛。已知:室温下,2NO+Na2O2===2NaNO2,以木炭、浓硝酸、Na2O2为主要原料制备亚硝酸钠的装置如图所示。(加热装置及部分夹持装置已略去)
回答下列问题:
(1)A装置中反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
(2)B装置的作用是　　　　　　　　　　　　。
(3)充分反应后,C中生成的固体除NaNO2外,还可能生成　　　　　　(填化学式),为避免杂质的生成,应在B、C之间加一个装置,该装置和所盛放试剂的名称分别是　　　　　　　　　　　　。
(4)D装置用于尾气处理,写出D中反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　。
答案　(1)C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
(2)将NO2转化为NO
(3)Na2CO3、NaOH　干燥管(或U型管)、碱石灰
(4)5NO+3Mn+3Mn2++2H2O
解析　(1)A装置中浓硝酸与木炭发生反应,化学方程式为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。(2)将A装置中产生的NO2通入水中,发生反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO,所以B装置的作用是将NO2转化为NO。(3)B中出来的NO气体中可能会混有CO2、水蒸气,分别与Na2O2反应生成Na2CO3、NaOH,所以C中生成的固体除NaNO2外,还可能生成Na2CO3、NaOH;为避免杂质的生成,可以在B、C之间加一个干燥管(或U形管),所盛放的试剂应该为碱石灰,用于吸收混合气体中的CO2和水蒸气。(4)D装置中盛放的是酸性KMnO4溶液,用于尾气处理,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒可得D装置中反应的离子方程式为5NO+3Mn+3Mn2++2H2O。阶段重点突破练二
(分值:60分)
选择题有1个选项符合题意
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分)
1.下列关于氮及其化合物的说法正确的是 (　　)
N2化学性质稳定,可用作保护气
NO、NO2均为大气污染气体,在大气中可稳定存在
NO、NO2均易溶于水
NO、NO2均能与水发生反应
2.依据图中氮元素及其化合物的转化关系,判断下列说法中不正确的是 (　　)
X是N2O5
可用排水法收集NO2气体
工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸
从原理上看,NH3可与NO2反应实现NH3→N2的转化
3.反应3NO2+H2O2HNO3+NO中,当有6 mol e-发生转移时,被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为 (　　)
1∶1 1∶2
2∶1 3∶1
4.NH3、NH4Cl、NO、NO2、HNO3等是氮的重要化合物,工业合成氨的反应为N2+3H22NH3。NH3可与酸反应制得铵盐,也可通过催化氧化生成NO,用于生产HNO3。浓氨水加到生石灰中,放出大量的热,促进NH3·H2O分解,可用于实验室制取NH3。下列有关含氮化合物的性质与用途具有对应关系的是 (　　)
NH4HCO3受热易分解,可用作化肥
铁能与冷的浓硝酸反应,可用于制备氢气
NH3具有氧化性,可用于生产硝酸
液氨汽化时吸收大量的热量,可用作制冷剂
5.如图所示,将相同条件下的m mL NO和n mL O2同时通入倒立于水槽且盛满水的试管内,充分反应后,试管内残留 mL的气体,该气体与空气接触后立即变为红棕色。则m与n的比值为 (　　)
3∶2 2∶3
8∶3 3∶8
6.厌氧氨氧化法(Anammox)是一种新型的氨氮去除技术,下列说法中正确的是 (　　)
1 mol N所含的质子总数为10NA
1 mol N经过过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,得到氮气的体积约为11.2 L(假设每步转化均完全)
该过程的总反应是NN2↑+2H2O
该方法每处理1 mol N为0.5 mol
7.已知2NO2+2OH-N+H2O。图中装置不能达到相应实验目的的是 (　　)
生成NO2 收集NO2 吸收NO2尾气 使NO2充分转化为HNO3
8.氨是一种重要的化工原料,主要用于化肥工业,也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业。实验室用加热NH4Cl 和Ca(OH)2固体混合物的方法制取少量氨气。侯氏制碱法以氯化钠、二氧化碳、氨和水为原料,发生反应NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl。将析出的固体灼烧获取纯碱,向析出固体后的母液中加入食盐可获得副产品氯化铵。下列有关氨的说法不正确的是 (　　)
液氨可做制冷剂
NH3极易溶于水
NH3的水溶液能导电
氨催化氧化制硝酸是利用了NH3的氧化性
9.足量的铜与一定量的浓硝酸充分反应,得到4.48 L(标准状况)NO2与NO的混合气体,这些气体与一定体积的O2混合后通入水中,恰好被完全吸收生成硝酸。向所得硝酸铜溶液中加入100 mL 4 mol·L-1 NaOH溶液,Cu2+恰好沉淀完全。下列说法正确的是 (　　)
此反应过程中转移了0.5 mol的电子
消耗氧气的体积为1.12 L(标准状况)
参加反应的HNO3是0.4 mol
混合气体中含2.24 L(标准状况)NO
10.如图所示,向一定量的铁粉中加入一定体积12 mol·硝酸并加热,待反应结束后,下列微粒在体系中一定存在的是 (　　)
①N　②Fe3+　③H+　④NO　⑤NO2
① ①⑤
②④⑤ ①②③⑤
二、非选择题(本题共2小题,共20分)
11.(10分)甲、乙两组同学分别对铜、铁与硝酸的反应进行探究,请你参与并完成有关问题的解答。
(1)(6分)甲组同学采用如图所示装置验证铜与硝酸的反应。已知仪器A中盛有足量的一定浓度的硝酸溶液,试管B中盛有3.2 g铜。
①请写出铜与稀硝酸反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(2分)。
②在铜与硝酸的反应中,硝酸所表现出的化学性质有　　　　　　　　　　　　(1分)。
③仪器C中收集的气体主要是　　　　　(1分)(填化学式)。
④待试管B中的铜反应完全后,如果向B中液体里加入足量氢氧化钠溶液,可生成沉淀的质量是___________ (2分) g。
(2)(4分)乙组同学对铁与稀硝酸的反应进行探究。他们用a mol Fe和含有b mol HNO3的稀硝酸进行实验,若两种物质恰好反应都无剩余,且HNO3只被还原成NO,反应结束后溶液中含有Fe3+和Fe2+。
①反应结束后的溶液中N的物质的量的取值范围是　　　　　　　　　　　 (用含a的代数式表示)。
②若反应结束后的溶液中Fe3+、Fe2+的物质的量之比n(Fe3+)∶n(Fe2+)=3∶1,则为　　　　　　　　　　　　。
12.(10分)亚硝酸钠(NaNO2)是工业盐的主要成分,在漂白、电镀等方面应用广泛。已知:室温下,2NO+Na2O22NaNO2,以木炭、浓硝酸、Na2O2为主要原料制备亚硝酸钠的装置如图所示。(加热装置及部分夹持装置已略去)
回答下列问题:
(1)(2分)A装置中反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)(2分)B装置的作用是　　　　　　　　　　　　。
(3)(4分)充分反应后,C中生成的固体除NaNO2外,还可能生成　　　　　　(填化学式),为避免杂质的生成,应在B、C之间加一个装置,该装置和所盛放试剂的名称分别是　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　。
(4)(2分)D装置用于尾气处理,写出D中反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　。 (共26张PPT)
阶段重点突破练
第五章
化工生产中的重要非金属元素
(二)
选择题有1个选项符合题意
一、选择题(本题共10小题)
1.下列关于氮及其化合物的说法正确的是(　　)
A.N2化学性质稳定,可用作保护气
B.NO、NO2均为大气污染气体,在大气中可稳定存在
C.NO、NO2均易溶于水
D.NO、NO2均能与水发生反应
A
解析　一氧化氮会与氧气反应,因此不能在空气中稳定存在,B项错误;一氧化氮不溶于水且不与水发生反应,C、D项错误。
2.依据图中氮元素及其化合物的转化关系,判断下列说法中不正确的是 (　　)
A.X是N2O5
B.可用排水法收集NO2气体
C.工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸
D.从原理上看,NH3可与NO2反应实现NH3→N2的转化
B
解析　A.由图中氮元素及其化合物的转化关系可知,X为+5价时,对应的物质是N2O5,故A正确;B.NO2溶于水且和水反应生成NO气体,故不可用排水法收集NO2气体,故B错误;C.氨催化氧化生成一氧化氮和水,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮溶于水生成硝酸,工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸,故C正确;D.根据氧化还原反应原理分析,NH3可与NO2反应生成氮气,8NH3+6NO2===7N2+ 12H2O,故D正确。
3.反应3NO2+H2O===2HNO3+NO中,当有6 mol e-发生转移时,被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为 (　　)
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.3∶1
C
D
解析　NH4HCO3受热易分解与用作化肥无关,NH4HCO3用作化肥是因为含有N元素,故不选A;铁在冷的浓硝酸中钝化,故不选B;NH3具有还原性,可用于生产硝酸,故不选C;氨气易液化,液氨汽化时吸收大量的热量,可用作制冷剂,故选D。
5.如图所示,将相同条件下的m mL NO和n mL O2同时通入倒立于水槽且盛满水的试管内,充分反应后,试管内残留 mL的气体,该气体与空气接触后立即变为红棕色。则m与n的比值为(　　)
A.3∶2 B.2∶3 C.8∶3 D.3∶8
C
解析　在相同条件下,将m mL NO和n mL O2同时通入倒立于水槽且盛满水的试管中,充分反应,NO和O2全部溶于水时的反应为4NO+3O2+2H2O===4HNO3,由于剩余气体与空气接触后立即变为红棕色,所以试管内残留的气体为NO,那么与O2反应的NO气体的体积为m mL- mL,NO和O2按照4∶3混合溶于水恰好全部反应,所以∶n=4∶3,则m∶n=8∶3,故选C。
6.厌氧氨氧化法(Anammox)是一种新型的氨氮去除技术,下列说法中正确的是 (　　)
A.1 mol N所含的质子总数为10NA
B.1 mol N经过过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,得到氮气的
体积约为11.2 L(假设每步转化均完全)
C.该过程的总反应是N===N2↑+2H2O
D.该方法每处理1 mol N为0.5 mol
C
解析　1 mol N所含的质子总数为11NA,A错误;由图可知,经过过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,1 mol N和1 mol NH2OH发生氧化还原反应生成1 mol N2,标准状况下的体积为22.4 L,B错误;由图可知,该过程的总反应是N===N2↑+2H2O,C正确;每处理1 mol N,需要的N为1 mol,D错误。
7.已知2NO2+2OH-===N+H2O。图中装置不能达到相应实验目的的是(　　)
B
A B C D
生成NO2 收集NO2 吸收NO2尾气 使NO2充分转化为HNO3
解析　A.浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、水和NO2,A正确;B.NO2的密度比空气大,应用向上排空气法收集,即长进短出,B错误;C.根据题目所给信息可知NO2可以和NaOH溶液反应得到可溶性盐,所以可以用NaOH溶液处理尾气,C正确;D.试管中发生反应:4NO2+O2+2H2O===4HNO3,可以使NO2充分转化为HNO3,D正确。
8.氨是一种重要的化工原料,主要用于化肥工业,也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业。实验室用加热NH4Cl 和Ca(OH)2固体混合物的方法制取少量氨气。侯氏制碱法以氯化钠、二氧化碳、氨和水为原料,发生反应NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。将析出的固体灼烧获取纯碱,向析出固体后的母液中加入食盐可获得副产品氯化铵。下列有关氨的说法不正确的是 (　　)
A.液氨可做制冷剂 B.NH3极易溶于水
C.NH3的水溶液能导电 D.氨催化氧化制硝酸是利用了NH3的氧化性
D
解析　A.液氨汽化吸热,因此液氨可做制冷剂,故A正确;B.NH3易与H2O分子之间形成氢键,使得NH3极易溶于水,故B正确;C.NH3溶于水生成弱电解质NH3·H2O, NH3·H2O发生电离使溶液能够导电,故C正确;D.氨催化氧化制硝酸过程中N元素化合价升高被氧化,体现了NH3的还原性,故D错误。
9.足量的铜与一定量的浓硝酸充分反应,得到4.48 L(标准状况)NO2与NO的混合气体,这些气体与一定体积的O2混合后通入水中,恰好被完全吸收生成硝酸。向所得硝酸铜溶液中加入100 mL 4 mol·L-1 NaOH溶液,Cu2+恰好沉淀完全。下列说法正确的是 (　　)
A.此反应过程中转移了0.5 mol的电子
B.消耗氧气的体积为1.12 L(标准状况)
C.参加反应的HNO3是0.4 mol
D.混合气体中含2.24 L(标准状况)NO
D
解析　整个过程中Cu失去电子,转化为Cu2+;N得到电子,转化为4.48 L NO2和NO的混合气体;NO2和NO与O2、水反应失去电子,转化为HNO3,而O2得到了电子;整个过程中转移的电子的量是守恒的,铜原子失去2个电子转化为Cu2+,Cu2+再和2个OH-结合生成Cu(OH)2,可知转移的电子数目等于OH-的数目,n(OH-)=0.1 L×4 mol·L-1=0.4 mol,则转移的电子的物质的量也是0.4 mol,n(Cu)=0.2 mol。
A.根据分析,反应过程中转移了0.4 mol电子,故A错误;B.转移了0.4 mol电子,则需要0.1 mol O2,其在标准状况下的体积为2.24 L,故B错误;C.在反应过程中HNO3体现出了酸性和氧化性,体现酸性的硝酸,转化为了Cu(NO3)2,根据n(N)=2n(Cu)
=0.2 mol×2=0.4 mol;体现氧化性的硝酸,转化为NO2和NO,设n(NO2)=x mol,
n(NO)=y mol,则根据转移电子守恒和元素守恒,有,求得x=y=0.1 mol, 根据元素守恒,则体现氧化性的n(HNO3)=n(NO)+n(NO2)=0.1 mol+0.1 mol=0.2 mol。参加反应的HNO3是0.4 mol+0.2 mol=0.6 mol,故C错误;D.根据C中的分析,n(NO)=0.1 mol,其在标况下的体积为2.24 L,故D正确。
10.如图所示,向一定量的铁粉中加入一定体积12 mol·硝酸并加热,待反应结束后,下列微粒在体系中一定存在的是(　　)
①N　②Fe3+　③H+　④NO　⑤NO2
A.① B.①⑤ C.②④⑤ D.①②③⑤
B
解析　当铁与浓硝酸反应时,还原产物为NO2;当铁过量时,氧化产物是Fe2+;当铁少量时,氧化产物是Fe3+;因产物中有硝酸盐,故溶液中一定有N。
二、非选择题(本题共2小题)
11.甲、乙两组同学分别对铜、铁与硝酸的反应进行探究,请你参与并完成有关问题的解答。
(1)甲组同学采用如图所示装置验证铜与硝酸的反应。
已知仪器A中盛有足量的一定浓度的硝酸溶液,试管B中盛有3.2 g铜。
①请写出铜与稀硝酸反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。
②在铜与硝酸的反应中,硝酸所表现出的化学性质有　　　　　　　　　　。
③仪器C中收集的气体主要是　　　　(填化学式)。
④待试管B中的铜反应完全后,如果向B中液体里加入足量氢氧化钠溶液,可生成沉淀的质量是　　　g。
3Cu+8H++2N===3Cu2++4H2O+2NO↑
酸性和强氧化性
NO
4.9
解析　(1)①铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应的离子方程式为3Cu+8H++2N===3Cu2++4H2O+2NO↑;②反应中部分N元素的化合价未变化,生成硝酸铜,硝酸表现出酸性,部分N元素的化合价降低,生成氮的氧化物,硝酸表现出强氧化性;③若硝酸为稀硝酸,生成的气体为NO,若硝酸为浓硝酸,则进入仪器C的气体为NO2,NO2与水反应生成NO,所以仪器C中收集到的气体主要是NO;④3.2 g铜的物质的量为=0.05 mol,向B中加入足量氢氧化钠溶液,铜离子完全转化为氢氧化铜沉淀,根据铜原子守恒可知n[Cu(OH)2]=n(Cu)=0.05 mol,故m[Cu(OH)2]=0.05 mol×98 g·mol-1=4.9 g。
(2)乙组同学对铁与稀硝酸的反应进行探究。他们用a mol Fe和含有b mol HNO3的稀硝酸进行实验,若两种物质恰好反应都无剩余,且HNO3只被还原成NO,反应结束后溶液中含有Fe3+和Fe2+。
①反应结束后的溶液中N的物质的量的取值范围是　　　　　　　　　　　
(用含a的代数式表示)。
②若反应结束后的溶液中Fe3+、Fe2+的物质的量之比n(Fe3+)∶n(Fe2+)=3∶1,则为　　　　。
2a mol解析 (2)铁与稀硝酸的反应可能为Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O、3Fe+8HNO3 ===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O。①全部生成Fe3+时,溶液中N的物质的量最多,故N的物质的量最多为3a mol;全部生成Fe2+时,溶液中N的物质的量最少,故N的物质的量最少为2a mol,由于溶液中同时含有Fe3+和Fe2+,故2a mol 12.亚硝酸钠(NaNO2)是工业盐的主要成分,在漂白、电镀等方面应用广泛。已知:室温下,2NO+Na2O2===2NaNO2,以木炭、浓硝酸、Na2O2为主要原料制备亚硝酸钠的装置如图所示。(加热装置及部分夹持装置已略去)
回答下列问题:
(1)A装置中反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　。
(2)B装置的作用是　　　　　　　　　　　　。
(3)充分反应后,C中生成的固体除NaNO2外,还可能生成　　　　　　　　(填化学式),为避免杂质的生成,应在B、C之间加一个装置,该装置和所盛放试剂的名称分别是　　　　　　　　　　　　。
(4)D装置用于尾气处理,写出D中反应的离子方程式:
　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　。
C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O
将NO2转化为NO
Na2CO3、NaOH
干燥管(或U型管)、碱石灰
5NO+3Mn+3Mn2++2H2O
解析　(1)A装置中浓硝酸与木炭发生反应,化学方程式为C+4HNO3(浓) CO2↑ +4NO2↑+2H2O。(2)将A装置中产生的NO2通入水中,发生反应:3NO2+H2O=== 2HNO3+NO,所以B装置的作用是将NO2转化为NO。(3)B中出来的NO气体中可能会混有CO2、水蒸气,分别与Na2O2反应生成Na2CO3、NaOH,所以C中生成的固体除NaNO2外,还可能生成Na2CO3、NaOH;为避免杂质的生成,可以在B、C之间加一个干燥管(或U形管),所盛放的试剂应该为碱石灰,用于吸收混合气体中的CO2和水蒸气。(4)D装置中盛放的是酸性KMnO4溶液,用于尾气处理,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒可得D装置中反应的离子方程式为5NO+3Mn+3Mn2++2H2O。

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