山东莱阳市第一中学化学提高题专题复习氮及其化合物 练习题
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山东莱阳市第一中学化学提高题专题复习氮及其化合物练习题
一、选择题
1.下列说法不正确的是( )
A.定容时,因不慎使液面高于容量瓶的刻度线,必修重新配制
B.根据燃烧产生的气味,可区分棉纤维和蛋白质纤维
C.将新制氯水滴入紫色石蕊溶液中,可以看到石蕊溶液先变红后褪色
D.取少量晶体放入试管中,再加入适量NaOH溶液,加热,在试管口用湿润的蓝色石蕊试
NH
纸检验,若试纸变红,则可证明该晶体中含有
4
【答案】D
【详解】
A.定容时,因不慎使液面高于容量的刻度线,如果滴管将多余液体吸出会导致溶质物质的量减少,所以配制溶液浓度偏低,则要重新配制,故A正确;
B.蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味,则根据纤维在火焰上燃烧产生的气味,可区分棉纤维和蛋白质纤维,故B正确;
C.氯水中含有HCl和HClO,具有酸性和漂白性,则向新制氯水中滴入紫色石蕊试液,溶液将先变红后褪色,故C正确;
D.氨气为碱性气体,应该在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,若试纸变蓝,则可证明该晶体中含有NH4+,不能使用蓝色石蕊试纸,故D错误。
故选:D。
【点睛】
氯水的成分有:Cl2、HCl、HClO;所以溶液显酸性、氧化性、漂白性,能够漂白绝大部分有机物。
2.用右图所示装置进行下列实验,实验结果与预测的现象不一致的是
①中的物质②中的物质预测①中现象
A淀粉碘化钾溶液浓硝酸无明显现象
B酚酞溶液浓盐酸无明显现象
C氯化铝溶液浓氨水有白色沉淀
D湿润红纸条饱和氯水红纸条褪色
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】
A.硝酸具有挥发性,挥发出的硝酸进入淀粉KI溶液,硝酸具有强氧化性,可以将KI氧化为I2,I2遇淀粉变蓝色,故A错误;
B.浓盐酸具有挥发性,挥发出的HCl进入酚酞溶液,酚酞溶液在酸性条件下不变色,故B 正确;
C.浓氨水具有挥发性,挥发出的氨气溶于氯化铝溶液,一水合氨与氯化铝反应生成氢氧化铝白色沉淀,故C正确;
D.饱和氯水挥发出氯气,氯气与湿润红纸条接触,氯气水反应生成HClO,HClO具有漂白性,使湿润红纸条褪色,故D正确;
故答案为A。
3.可用来干燥氨气的有( )
A.浓硫酸B.碱石灰
C.氯化钙D.五氧化二磷
【答案】B
【详解】
因为氨气可以和酸反应,所以不能用浓硫酸和五氧化二磷等酸性干燥剂干燥;氯化钙可以吸收氨气生成八氨合氯化钙,所以也不能用氯化钙干燥氨气。
碱石灰是氧化钙和氢氧化钠组成的混合物,可以干燥氨气,所以本题选B。
4.有关铵盐性质的叙述正确的是
A.都是晶体,都能溶于水B.受热时分解,都有NH3产生
C.与碱共热时不一定产生氨气D.都能与酸反应
【答案】A
【详解】
A.铵盐都是易溶于水的白色晶体,A项正确;
B.铵盐不稳定都能加热分解,但不一定有氨气产生,如:NH4NO3
N2O↑+2H2O,B项错
误;
C.铵盐都能与碱反应生成氨气,C项错误;
D.铵盐不都能与酸反应,例如硝酸铵不能与酸反应,D项错误;
答案选A。
5.浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐渐加入少量稀盐酸时,溶液的颜色变化应该是A.颜色变浅B.变为红色C.没有改变D.变为黄色【答案】D
【详解】
往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸时,发生反应的离子方程式为:3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O,三价铁离子为棕黄色;
故选:D。
6.取三张蓝色石蕊试纸放在玻璃棒上,然后按顺序分别滴加65%的浓HNO3、98.3%的浓H2SO4和新制氯水,三张试纸最后的颜色为
A.红、红、红B.白、黑、白
C.红、黑、红D.红、黑、白
【答案】B
【详解】
硝酸具有强氧化性,将试纸中的有色物质氧化成无色,最后试纸呈现白色;浓硫酸具有脱水性,试纸和其中的有色物质都是有机物,浓硫酸夺取其中的H、O,只剩下黑色的碳,最后试纸呈黑色;新制氯水具有漂白性,将试纸漂白,最后试纸呈白色;即三张试纸最后呈现的颜色依次为白、黑、白;
答案选B。
7.如图是产生和收集气体的实验装置示意图,该装置适合于()
A.用浓硝酸和Cu制取NO2
B.用H2O2溶液和MnO2制取O2
C.用浓盐酸和MnO2制取Cl2
D.用NH4Cl溶液和Ca(OH)2制取NH3
【答案】B
【详解】
A.二氧化氮会与水发生反应,不能用排水法收集,故A不合适;
B.分液漏斗中盛放双氧水,圆底烧瓶中为二氧化锰,二氧化锰可以催化双氧水分解产生氧气,氧气难溶于水,可以用排水法收集,故B合适;
C.浓盐酸和二氧化锰制取氯气需要在加热条件下反应,故C不合适;
D.氨气极易溶于水,不能用排水法收集,且氢氧化钙与溶于水时放出的热量较少,无法蒸出氨气,故D不合适;
故答案为B。
8.下列对NO、NO2的描述,不正确的是( )
A.NO2是红棕色气体,易溶于水,不是酸性氧化物
B.NO可以用排水法收集,但不能由N2和O2直接化合而得到
C.NO、NO2在一定条件下可相互转化,且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物D.NO、NO2都有毒,且NO是汽车尾气的有害成分之一
【答案】B
【详解】
A. NO2是红棕色气体,易溶于水,与水发生反应:3NO2+ H2O == 2HNO3+ NO,由于反应前后元素的化合价发生了变化,因此NO2不是酸性氧化物,A正确;
B. NO难溶于水,可以用排水法收集,但由于N2性质稳定,室温下不容易反应,但在放电时可由N2和O2直接化合而得到,B错误;
C.NO与氧气发生反应会产生NO2;NO2溶于水反应产生硝酸和NO,因此二者在一定条件下可相互转化,且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物,C正确;
D. NO、NO2都有毒,且在汽车发动时,在电火花作用下N2和O2化合产生NO,NO是汽车尾气的有害成分之一,D正确;
故选B。
9.下列操作不能用于检验氨的是()
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.气体与蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近
D.气体与蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近
【答案】C
【详解】
A.氨气通入酚酞溶液中发生反应NH3+H2O=NH3‧H2O,NH3‧H2O⇌NH4++OH-,溶液呈碱性,酚酞溶液变红,该操作可以能用于检验氨气的存在,A不符题意;
B.氨气溶于水得到氨水,氨水显碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,可用于检验氨气,B不符题意;
C.浓硫酸是难挥发性的酸,氨气与蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近不会产生白烟,此操作不能用于检验氨气,C符合题意;
D.浓盐酸有挥发性,挥发出来的氯化氢会和氨气反应生成氯化铵固体,氯化铵的固体小颗粒分散在空气中产生白烟,该操作可以用来检验氨气,D不符题意。
答案选C。
10.14 g铜、银合金与一定量某浓度的硝酸溶液完全反应,将放出的气体与1.12 L(标准状况下)氧气混合通入水中,恰好全部被水吸收,则合金中铜的质量是( )
A.9.6 g B.6.4 g C.4.8 g D.3.2 g
【答案】D
【详解】
根据题意:有如下转化关系:
设Cu xmol 、Ag ymol 金属铜、银失去电子给了硝酸中+5价的氮,还原产物中的NO和 NO2又失去电子给了氧气生成硝酸,整个过程等效于铜、银失电子,转移给了氧气,所以根据
电子得失守恒规律:2x+y=4×1.12
22.4
,质量守恒:64x+108y=14,分别解出x=0.05mol,
m(Cu)=0.05mol×64g/mol=3.2g;D正确;
故答案选D。
11.在常温常压下,下列各组气体不能共存的是
A.SO2与O2B.NO2与NO C.O2与N2D.NO与O2
【答案】D
【分析】
常温常压下,气体之间不能共存说明气体之间能发生反应,根据气体的性质解答。
【详解】
A.常温常压下,二氧化硫和氧气不反应,所以二者能共存,但在催化剂、加热条件下,二氧化硫和氧气发生氧化还原反应生成三氧化硫,故A不符合题意;
B.NO2与 NO不反应,所以能共存,NO不稳定,易被氧气氧化生成二氧化氮,故B不符合题意;
C.常温常压下,氮气和氧气不反应,但在高温或放电条件下,氮气和氧气反应生成NO,故C不符合题意;
D.NO不稳定,易被氧气氧化生成二氧化氮,所以NO和 O2不能共存,故D符合题意;答案选D。
12.有一充有10mL NO和NO2混合气体的试管,倒置于盛有水的水槽中,充分反应后,仍有6mL无色气体,则原混合气体中NO和NO2体积比为( )
A.1∶4B.2∶3C.1∶3D.4∶1
【答案】B
【详解】
设NO的体积为amL,则NO2的体积为(10-a)mL,倒置于盛有水的水槽中,发生3NO2+
H2O=2HNO3+NO,根据反应方程式,生成NO的体积为10a
3
-
mL,充分反应后,6mL气体
为NO,因此有a+10a
3
-
=6,解得a=4,NO和NO2的体积比为4mL:(10-4)mL=4:
6=2:3,答案选B。
13.某混合气体可能有CO 、2CO 、3NH 、HCl 、2H 和水蒸气中的一种或几种,当依次通过澄清石灰水(无浑浊现象)、氢氧化钡溶液(有浑浊现象)、浓硫酸、灼热的氧化铜(变红)和无水硫酸铜(变蓝)时,可判断该混合气体中一定有( )
A .HCl 、2CO 、2H
B .CO 、2H 、2H O
C .CO 、2H 、3NH
D .HCl 、CO 、
2H O
【答案】A 【详解】
由于混合气体通过氢氧化钡溶液(有浑浊现象),而通过澄清石灰水(无浑浊现象),证明混合气体中一定存在氯化氢和二氧化碳气体;经过浓硫酸干燥后,灼热的氧化铜(变红)说明氧化铜被还原成铜,无水硫酸铜(变蓝)说明反应后有水生成,证明混合气体中一定存在氢气,综上所述,该混合气体中一定有HCl 、CO 2、H 2,故答案为A 。
【点睛】
考查常见气体的检验与除杂方法,此题为混合物组成的推断题,完成此题,要根据题干叙述的内容,根据物质的有关性质,抓住解题的关键,根据“通过澄清石灰水(无浑浊现象)、氢氧化钡溶液(有浑浊现象)”可知混合气体中一定存在二氧化碳和氯化氢,一定不存在氨气;根据混合气体通过浓硫酸浓硫酸干燥后通过“灼热的氧化铜(变红)和无水硫酸铜(变蓝)”证明一定存在氢气,可能存在一氧化碳。
14.近年来在中国汽车的销量大幅增长的同时也带来了严重的空气污染。
汽车尾气处理装置中,气体在催化剂表面吸附与解吸的过程如图所示,下列说法正确的是( )
A .汽车尾气的主要污染成分包括CO 、NO 和N 2
B .反应中NO 为氧化剂,N 2为氧化产物
C .NO 和O 2必须在催化剂表面才能反应
D .催化转化总反应为222催化剂
2NO+O +4CO 4CO +N
【答案】D 【详解】
A .汽车尾气的主要污染成分是CO 、NO 、NO 2等,氮气为空气成分,不是空气污染物,故A 错误;
B .根据图示反应,氮元素从NO 中的2 价降为0价,化合价降低,所以一氧化氮为氧化剂,氮气为还原产物,碳元素的化合价从+2价升至+4价,二氧化碳为氧化产物,故B 错误;
C . NO 和2O 在常温下就会发生反应生成二氧化氮,故C 错误;
D .尾气处理净化的目的是把有毒的污染气体在催化剂作用下转化为空气中的无毒成分,根据图示反应的方程式为2222NO O 4CO 4CO N ++=+催化剂
,故D 正确。
答案选D 。
15.随着我国汽车年销量的大幅增加,环境受到了很大的污染。
汽车尾气处理装置中,气体在催化剂表面吸附与解吸的过程如图所示,下列说法正确的是( )
A .NO 和O 2必须在催化剂表面才能反应
B .总反应中NO 为氧化剂,N 2为氧化产物
C .汽车尾气的主要污染成分包括CO 、NO 和N 2
D .图中反应的总化学方程式为2222NO+O +4CO 4CO +N 催化剂
【答案】D 【详解】
A .NO 与O 2在常温下就可以发生反应,A 项错误;
B .反应中NO 、O 2均为氧化剂,CO 为还原剂,N 2为还原产物,B 项错误;
C .N 2不是污染成分,C 项错误;
D .由图看出图中反应的总化学方程式为2222NO+O +4CO 4CO +N 催化剂
,D 正确;
故选D 。
16.下列叙述不正确的是 A .洒落的汞可用硫粉处理 B .浓硫酸可用铁制容器装 C .可用氨水清洗试管壁上的氧化铝 D .可用稀硝酸清洗试管壁上的银
【答案】C 【详解】
A .汞有毒,常温下能够与硫反应生成硫化汞,撒落的汞可用硫粉处理,故A 正确;
B .浓硫酸具有强氧化性,常温下能够使铁钝化,所以浓硫酸可用铁制容器装,故B 正确;
C .氨水为弱碱,不能与氧化铝反应,不能用氨水清洗试管壁上的氧化铝,故C 错误;
D .硝酸具有强的氧化性,能够氧化单质银,所以可用稀硝酸清洗试管壁上的银,故D 正确; 故选C 。
17.下列实验方法正确的是
A.用洁净的铂丝蘸取某溶液在酒精灯外焰上灼烧,火焰呈黄色,则该溶液中不含K+
SO B.向无色溶液中加入盐酸酸化的 BaCl2溶液有白色沉淀出现,则该溶液中一定含有2-
4 C.向某无色溶液中加入盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则该溶液中一定含有2-
CO
3
D.向待测液中加入烧碱溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,待测液NH
中一定有+
4
【答案】D
【详解】
A.做焰色反应实验时,火焰呈黄色,则该溶液中含有Na+,不能确定是否含K+,A不正确;
SO或Ag+ B.溶液中加入盐酸酸化的 BaCl2溶液,有白色沉淀出现,则该溶液中可能含有2-
4
等,B不正确;
CO C.无色溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则该溶液中可能含有2-
3 HCO 等,C不正确;
或
3
D.向待测液中加入烧碱溶液并加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则该气
NH,D正确;
体为NH3,从而证明待测液中一定有+4
故选D。
18.某课外实验小组设计的下列实验合理的是
A.配一定浓度硫酸B.制备少量氨气
C.制备并收集少量NO2 D.制备少量氧气
【答案】B
【详解】
A.容量瓶不能用来稀释溶解物质,应在烧杯中稀释浓硫酸,冷却后再转入容量瓶,故A 不符合题意;
B.氨水滴入氧化钙,氧化钙和水反应放热,使氨水分解生成氨气,可以制备少量氨气,故B符合题意;
C.可上下移动的铜丝可以控制反应速率,铜和浓硝酸反应制得二氧化氮,二氧化氮溶于水和水反应生成硝酸和一氧化氮,该实验不能用排水法收集少量NO2气体,故C不符合题
意;
D .过氧化钠和水剧烈反应生成氢氧化钠和氧气,能快速制取氧气,过氧化钠不是难溶于水的块状固体,不能用简易启普发生器,该装置不能起到随时反应、随时停止反应原理的要求,故D 不符合题意; 答案选B 。
19.对某些离子检验及结论正确的是( )
A .加入硝酸银溶液生成白色沉淀,再加盐酸,沉淀不消失,一定有 Cl -
B .加入浓氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,一定有4
NH +
C .加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有 24SO -
D .加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,一定有 23CO - 【答案】B 【详解】
A .加入硝酸银溶液生成白色沉淀,该白色沉淀可以为碳酸银,再加盐酸,沉淀不消失,可能为碳酸银与盐酸反应生成不溶于酸的氯化银,则原溶液中不一定有 Cl -,选项A 错误;
B .加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体为氨气,
则原溶液中一定有4
NH +
,选项B 正确; C .该溶液中可能含有银离子,形成氯化银白色沉淀,AgCl 也不溶于盐酸,选项C 错误; D .23CO -和3HCO -
都能与HCl 反应生成CO 2气体,CO 2气体为能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体,所以不能判断出是否含有23CO -
,选项D 错误; 答案选B 。
20.以下各种尾气吸收装置,适合于吸收极易溶于水气体,而且能防止倒吸的是
A .
B .
C .
D .
【答案】D 【详解】
A .气体能被吸收,但会产生倒吸,故A 错误;
B .气体能被吸收,但会产生倒吸,故B 错误;
C .气体能被充分吸收,但会产生倒吸,应将漏斗与液面刚好接触即可,故C 错误;
D .倒置的球形干燥管插入溶液中,气体能被充分吸收,而且球形管有缓冲作用防倒吸,故D 正确; 故选D 。
21.中学实验中,通常利用如图所示的装置进行喷泉实验,来验证HCl的极易溶于水。
喷
泉结束后,溶液占烧瓶体积的4
5
,下列有关说法不正确的是
A.用滴管加入液体后,由于气体的“溶解”,使瓶内压强减小,导致瓶内压强小于外界压强,从而形成喷泉
B.选用合适的溶液,CO2也能做喷泉实验
C.实验结果说明,原烧瓶内收集到的HCl气体占烧瓶总体积的4 5
D.反应结束后,烧瓶中的盐酸溶液浓度为41 522.4
⨯mol/L
【答案】D
【详解】
A.HCl极易溶于水,用滴管加入液体后,由于气体的“溶解”,使瓶内压强减小,导致瓶内压强小于外界压强,水经导管被压入烧瓶中,从而形成喷泉,A说法正确;
B.由于CO2易溶于NaOH溶液,因此选用合适的溶液,如NaOH溶液,CO2也能做喷泉实验,B说法正确;
C.喷泉结束后,溶液占烧瓶体积的4
5
,说明原烧瓶内收集到的HCl气体占烧瓶总体积的
4
5
,C说法正确;
D.反应结束后,若在标准状况下,烧瓶中的盐酸溶液浓度为41
522.4
⨯mol/L,但题中未指
明是标准状况,D说法错误;
答案选D。
22.只用一种试剂就能将NH4Cl、(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4,四种溶液区别,这种试剂是A.NaOH溶液B.AgNO3溶液C.Ba(OH)2溶液D.BaCl2溶液
【答案】C
【详解】
A.氢氧化钠溶液能与NH4Cl溶液或(NH4)2SO4溶液产生有刺激气味的气体,现象相同,且与NaCl溶液或Na2SO4溶液不反应,则无法鉴别四种溶液,故A错误;
B.AgNO3溶液与这四种溶液混合均会产生白色沉淀,现象相同,无法鉴别,故B错误;
C.氢氧化钡溶液与(NH4)2SO4溶液混合能产生白色沉淀和有刺激性气味的气体,与NH4Cl 溶液混合产生有刺激性气味的气体,与NaCl溶液混合无现象,与Na2SO4溶液混合能产生白色沉淀,能鉴别四种溶液,故C正确;
D.氯化钡溶液能与(NH4)2SO4溶液及Na2SO4溶液均产生白色沉淀,现象相同,无法鉴别,故D错误;
故答案为C。
23.下列是对某溶液进行离子检测的方法和结论,其中正确的是()
+ A.加入NaOH溶液后加热产生有刺激性气味的气体,则溶液中一定含有大量的NH
4
-
B.加入足量的HCl溶液,产生无色无味气体,则溶液中一定含有大量的CO2
3
C.加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有大量的SO24-
D.先加入适量的盐酸酸化,再加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有大量的Cl-
【答案】A
【详解】
A.铵盐遇到强碱加热会产生碱性气体氨气,所以加入足量浓NaOH溶液,产生了带有强烈
+,故A正确;
刺激性气味的气体,则溶液中一定含有大量的NH
4
B.加入足量的HCl溶液,能产生无色无味气体的除了CO23-,还有HCO3-等,故B错误;C.能和BaCl2溶液反应生成白色沉淀的离子有碳酸根离子,硫酸根离子、银离子等,所以原溶液中也可能存在碳酸根离子或银离子等,故C错误;
D.加入稀盐酸酸化,引入Cl-,干扰其检验,应加硝酸酸化,故D错误;
故选A。
24.下列关于实验事故或药品的处理方法中,正确的是( )
A.少量浓硫酸沾在皮肤上,立即用大量氢氧化钠溶液冲洗
B.浓硝酸见光受热易分解,应用带磨口玻璃塞的棕色细口瓶保存
C.不慎洒出的酒精在桌上着火时,应立即用大量水扑灭
D.金属钠着火时,可立即用沾水的毛巾覆盖
【答案】B
【详解】
A.浓硫酸溅到手上,应用干抹布擦去,冲洗后涂上碳酸氢钠溶液,不能用氢氧化钠溶液中和,因为氢氧化钠溶液也有很强的腐蚀性,故A错误;
B.浓硝酸见光受热易分解,应用带磨口玻璃塞的棕色细口瓶保存,故B正确;
C.少量酒精洒在桌上并燃烧起来,应该立即用湿抹布扑盖,由于酒精密度小于水,则不能够用大量水扑灭,故C错误;
D.钠着火生成过氧化钠,与二氧化碳、水都反应,则不能用二氧化碳、水灭火,加入沙土可掩盖钠,隔绝空气,可起到灭火的作用,故D错误;
故选B。
25.将NH 4HCO 3在试管中加热,使放出的气体依次通过盛有足量过氧化钠的干燥管、足量浓硫酸的洗气瓶,最后得到的气体是( )
A .NH 3
B .O 2
C .H 2O
D .CO 2
【答案】B
【分析】
NH 4HCO 3受热分解生成NH 3、H 2O 、CO 2,
【详解】
NH 4HCO 3受热分解生成NH 3、H 2O 、CO 2,通过过氧化钠,H 2O 、CO 2转化成O 2,再通过足量浓硫酸,NH 3被吸收,只剩下O 2,B 正确;
答案选B 。
【点睛】
浓硫酸除了能吸收水蒸气,还能吸收碱性气体。
二、非选择题
26.硝酸是氧化性酸,其本质是NO 3-有氧化性,某课外实验小组进行了下列有关NO 3-
氧化性的探究(实验均在通风橱中完成)。
实验装置 编号 溶液X 实验现象
实验Ⅰ 6mol·L -1稀硝酸 电流计指针向右偏转,铜片表面产生无
色气体,在液面上方变为红棕色。
实验Ⅱ 15mol·L -1浓硝酸 电流计指针先向右偏转,很快又偏向左
边,铝片和铜片表面产生红棕色气体,
溶液变为绿色。
⑴写出铜与稀硝酸反应的离子方程式_____。
⑵实验Ⅰ中,铝片作_____(填“正”或“负”)极。
液面上方产生红棕色气体的化学方程式是_____。
⑶实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是______。
查阅资料:活泼金属与1mol·
L -1稀硝酸反应有H 2和NH 4+生成,NH 4+生成的原理是产生H 2的过程中NO 3-
被还原。
⑷用如图装置进行实验Ⅲ:溶液X 为1mol·
L -1稀硝酸溶液,观察到电流计指针向右偏转。
反应后的溶液中含NH 4+。
生成NH 4+的电极发生的反应是_____(填“氧化反应”或“还原反应”)。
⑸进一步探究碱性条件下NO 3-
的氧化性,进行实验Ⅳ(如图):
①观察到A 中有NH 3生成,B 中无明显现象。
A 、B 产生不同现象的原因是_____。
②A 中生成NH 3的离子方程式是______。
⑹将铝粉加入到NaNO 3溶液中无明显现象,结合实验Ⅲ和Ⅳ说明理由______。
【答案】3Cu +23NO - +8H += 3Cu 2++2NO ↑ +4H 2O 负 2NO +O 2 = 2NO 2 开始时右边为正极,左边为负极,后来Al 在浓硝酸中发生钝化,因此Al 为正极,铜为负极,因此电流表指针向左边偏转 还原反应 铝与NaOH 溶液反应产生氢气的过程中可将3NO -还原为NH 3,而镁不与NaOH 溶液反应 8Al + 5OH - +2H 2O + 33NO -= 3NH 3↑+82AlO - 铝在中性的硝酸钠溶液中没有氢气生成,3NO -不能被还原,因此无明显现象
【分析】
硝酸是氧化性酸,其本质是3NO -有氧化性,稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、NO 和水,因此实验Ⅰ左边为正极,右边为负极,Al 与浓硝酸发生钝化,因此实验Ⅱ中铜为负极,Al 为正极,根据资料1 mol ⸱L −1稀硝酸反应,化合价降低到-3价变为4NH +,通过对比实验分析得
到Al 在NaOH 溶液、NaNO 3溶液反应主要是Al 与NaOH 溶液反应生成氢气,在生成H 2的过程中3NO -被还原,最终变为氨气,镁不与NaOH 溶液反应。
【详解】
⑴铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,其离子方程式3Cu +23NO - +8H += 3Cu 2++2NO ↑ +4H 2O ;故答案为:3Cu +23NO - +8H += 3Cu 2++2NO ↑ +4H 2O 。
⑵实验Ⅰ中,铜片表面产生无色气体,液面上方变为红棕色,说明硝酸根得到电子,铜为正极,铝片作负极。
液面上方产生红棕色气体是一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,其化学方程式是2NO +O 2 = 2NO 2;故答案为:负;2NO +O 2 = 2NO 2。
⑶实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是开始时右边为正极,左边为负极,后来Al 在浓硝酸中发生钝化,因此Al 为正极,铜为负极,因此电流表指针向左边偏转;故答案为:开始时右边为正极,左边为负极,后来Al 在浓硝酸中发生钝化,因此Al 为正极,铜为负极,因此电流表指针向左边偏转。
⑷用如图装置进行实验Ⅲ:溶液X 为1 mol ⸱L −1稀硝酸溶液,观察到电流计指针向右偏转,反应后的溶液中含NH 4+;3NO -化合价降低得到电子生成4NH +,因此生成4NH +
的电极发
生的反应是还原反应;故答案为:还原反应。
⑸①观察到A 中有NH 3生成,B 中无明显现象。
根据资料4NH +生成的原理是产生H 2的过
程中3NO -被还原,铝与NaOH 溶液反应产生氢气的过程中可将3NO -还原为NH 3,而镁不与NaOH 溶液反应;故答案为:铝与NaOH 溶液反应产生氢气的过程中可将3NO -还原为NH 3,而镁不与NaOH 溶液反应。
②A 中生成NH 3的离子方程式是8Al +5OH -+2H 2O + 33NO -= 3NH 3↑+82AlO -;故答案
为:8Al + 5OH - +2H 2O + 33NO -= 3NH 3↑+82AlO -。
⑹将铝粉加入到NaNO 3溶液中无明显现象,结合实验Ⅲ和Ⅳ说明铝在中性的硝酸钠溶液中没有氢气生成,3NO -
不能被还原,因此无明显现象;故答案为:铝在中性的硝酸钠溶液中没有氢气生成,3NO -不能被还原,因此无明显现象。
【点睛】
化学实验是常考题型,探究型实验是考试终点,也是难点,主要考查学生动手实验操作、再实验过程中生成的新的现象、得到新的结论怎么分析及解释新的现象。
27.某研究性学习小组的同学为了制取NO 并探究其性质,进行了如下实验。
试回答下列问题:
(1)某同学用图甲装置进行实验,收集到无色气体,由此确定铜和稀硝酸反应生成NO 气体。
该同学的推断不合理的理由是__________ (用化学方程式表示)。
(2)另一名同学设计了图乙装置进行实验,步骤如下:①在大试管中放入适量石灰石,加入过量稀硝酸;②待石灰石反应完全,将铜丝浸入过量的稀硝酸中;③一段时间后,观察到大试管中气体始终为无色,收集反应产生的气体。
其中步骤①的作用是___________。
(3)当过量的铜与稀硝酸完全反应后,再加20%的稀硫酸,铜片上又有气泡产生,稀硫酸的作用是___(填选项编号),反应的离子方程式为__________。
a.还原剂
b.氧化剂
c.提供氢离子
d.提供热能
(4)某些资料认为NO 不能与Na 2O 2反应。
有同学提出质疑,他认为NO 易与O 2发生反应,应该更容易被Na 2O 2氧化。
查阅资料:a.2NO+Na 2O 2=2NaNO 2
b.6NaNO 2+3H 2SO 4(稀)=3Na 2SO 4+2HNO 3+4NO↑+2H 2O
c.酸性条件下,NO 能被MnO 4-氧化成NO 3-
该同学利用图中装置来探究NO 与Na 2O 2的反应(装置可重复使用)。