新高一化学必修二氮及其化合物 单元测试及答案
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新高一化学必修二氮及其化合物单元测试及答案
一、选择题
1.如图所示,将相同条件下的m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水槽中且盛满水的
试管内,充分反应后,试管内残留m
2
体积的气体,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
【详解】
在一定条件下,将m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水中且盛满水的容器中内,充分反应, NO和O2全部溶于水时按照下列反应进行,化学方程式为:
4NO + 3O2+ 2H2O = 4HNO3,由于气体与空气接触后立即变为红棕色,所以容器内残留气体
为NO,那么与O2反应的NO气体为m-m
2
=
m
2
,NO和O2按照4:3混合溶于水恰好全部
溶解所以m
n
2
: =4 :3,所以m:n=8:3;
故选C。
2.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。
3.四支试管中分别充满NO、SO2、NO2、Cl2中的一种,把它们分别倒置于盛有水的水槽中,放置一段时间后的现象如图所示。
其中原试管充满NO2的是
A.B.C.D.
【答案】B
【详解】
NO不溶于水,对应D图像,SO2在水中的溶解度为1体积水溶解40体积SO2,对应图像A,根据化学方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO,剩余气体是反应前的1/3,对于图像B,
Cl2+H2O =HCl+HClO,HClO2HCl+O2↑,对应图像C,所以其中原试管充满NO2的是B,答案选B。
4.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。
5.无色的混合气体甲,可能含NO、CO2、NO2、N2中的几种,将一定量的甲气体经过如图实验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,则甲气体的组成为()
A.NO2、N2B.NO、CO2
C.NO2、CO2D.NO、CO2、N2
【答案】B
【详解】
二氧化氮是红棕色的气体,所以无色混合气体甲中一定不存在二氧化氮;二氧化碳可以和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 ,一氧化氮无色,与氧气立即反应变为红棕色的二氧化氮,通过足量的过氧化钠后气体显红棕色,说明有NO、CO2,排水法收集气体,广口瓶被上升的水注满,说明没有N2,所以甲气体的组成为:NO、CO2,故答案为B。
【点睛】
考查常见气体的检验和性质,把握常见气体的化学性质及气体的溶解性是解题的关键,二氧化氮是红棕色的气体,浓硫酸可以和氨气反应,二氧化碳可以和过氧化钠反应生成氢氧
化钠和氧气,一氧化氮无色,与氧气立即反应变为红棕色的二氧化氮,氮气不溶于水,将一定量的甲气体经过如图实验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,说明无氮气。
6.下列关于氨水的叙述正确的是
A.氨水显碱性,是因为氨水是一种弱碱
B.氨水和液氨成分相同
C.氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O(除水外)
D.氨水中共有五种粒子
【答案】C
【详解】
A.氨水显碱,但氨水是混合物,所以一水合氨是弱碱,选项A错误;
B.氨水是混合物和液氨是纯净物,所以两者成分不相同,选项B错误;
C.氨水中有氨分子、水分子和一水合氨分子,除水外物质的量浓度最大的粒子是
NH3•H2O,选项C正确;
D.氨水有中性分子:氨分子、水分子和一水合氨分子和离子有铵根离子、氢离子和氢氧根离子,共六种粒子,选项D错误;
答案选C。
7.生物固氮是指()
A.生物从土壤中吸收含氮养料
B.豆科植物根瘤菌将含氮化合物转变为植物蛋白质
C.将氨转变成硝酸及其它氮的化合物
D.生物将空气中的氮气转变成含氮化合物
【答案】D
【分析】
生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮气转化为含氮的化合物的过程。
【详解】
A.土壤中含有的NO3-、NH4+,被植物吸收合成植物所需的物质,是氮的化合物转化为氮的化合物,A不符合题意;
B.根瘤菌将含氮化合物转化为蛋白质,是氮的化合物转化为氮的化合物,B不符合题意;C.将氨转变成硝酸及其它氮的化合物,是氮的化合物转化为氮的化合物,C不符合题意;D.生物将氮气转化为含氮化合物,符合生物固氮的定义,D符合题意;
答案选D。
8.某学生想利用下图装置(烧瓶位置不能移动)收集下列气体:①H2②Cl2③CH4④HCl ⑤NH3⑥NO ⑦NO2⑧SO2,下列操作正确的是()
A.在烧瓶中充满水,由A进气收集①③⑤⑦
B.在烧瓶中充满水,由B进气收集⑥
C.烧瓶是干燥的,由A进气收集①③⑤
D.烧瓶是干燥的,由B进气收集②④⑥⑦⑧
【答案】C
【详解】
A、若在烧瓶中充满水,由A进气收集不溶于水的气体,为①③⑥,而其它气体与水反应或溶于水,故A错误;
B、在烧瓶中充满水,由B进气,不能收集气体,故B错误;
C、若烧瓶是干燥的,则由A口进气B口出气,该收集方法为向下排空气集气法,说明收集气体的密度小于空气,且常温下和空气中氧气不反应,则①③⑤符合,故C正确;
D、若烧瓶是干燥的,则由B口进气A口出气,该收集方法为向下排空气集气法,说明收集气体的密度大于空气,且常温下和空气中氧气不反应,满足条件的气体有②④⑦⑧,故D错误;
故选C。
9.氮气常用作白炽灯泡中钨丝的保护气,这是因为
A.氮气比空气轻B.氮气难溶于水
C.氮气是无色无味的气体D.氮气很不活泼
【答案】D
【详解】
A.氮气密度与空气相近,故A错误;
B.氮气作保护气与氮气的溶解性无关,故B错误;
C.氨气作保护气与氮气的颜色、气味无关,故C错误;
D.氮气的性质不活泼,一般条件下不和其它物质反应,因此可以用氮气作保护气,故D 正确;
答案选D。
10.下列关于NO的说法正确的是()
A.为红棕色气体
B.只有氧化性
C.是汽车尾气的有害成分之一
D.能溶于水生成HNO3
【答案】C
【详解】
A. NO 为无色气体,A 项错误;
B. NO 中的N 为+2价,N 的化合价既可以升高,也可以降低,故NO 既有氧化性,又有还原性,B 项错误;
C. NO 是汽车尾气的有害成分之一,C 项正确;
D. NO 是难溶于水的有毒气体,D 项错误; 故答案为C 。
11.将40mLNO 2和NO 的混合气体通入倒立于水槽且盛满水的试管中,充分反应后试管中剩余20mL 气体,则原混合气体中2NO 与NO 的体积比为 ( ) A .2:1 B .1:3
C .3:1
D .1:1
【答案】C 【详解】
40mlNO 2和NO 的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管中发生反应为
3NO 2+ H 2O=2HNO 3+NO ,剩余20ml 气体,反应前后气体体积减少20ml ,根据化学反应3NO 2+ H 2O=2HNO 3+NO △V (气体体积减少) 计算V (NO 2)= 30mL ,原气体中V ( NO) =10mL ,所以原混合气体的体积比为:V (NO 2):V (NO)=3:1,故C 符合题意; 故答案:C 。
12.氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键。
海洋中无机氮的循环过程可用如图表示,下列关于海洋氮循环的说法中,正确的是( )
A .海洋中不存在游离态的氮
B .②中的含氮物质转化属于氮的固定
C .④中的含氮物质转化属于氮的还原
D .向海洋中排放含NO 3-的废水不会影响NH 4+的含量 【答案】B 【详解】
A.根据图像,海水中存在氮气,A 错误;
B. ②中氮气转化为+
4NH 含氮化合物,属于氮的固定,B 正确;
C. ④中+4NH 转化为-
2NO 或2N O ,化合价升高,属于氮的氧化反应,C 错误; D.根据图像,-3NO 能转化为-2NO ,-2NO 转为氮气,氮气转化为+
4NH ,故向海水中排放
-3NO 会造成+4NH 浓度增大,D 错误;
故答案选B。
13.将NH4HCO3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.NH3B.O2C.H2O D.CO2
【答案】B
【分析】
NH4HCO3受热分解生成NH3、H2O、CO2,
【详解】
NH4HCO3受热分解生成NH3、H2O、CO2,通过过氧化钠,H2O、CO2转化成O2,再通过足量浓硫酸,NH3被吸收,只剩下O2,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。
14.对于某些离子的检验及结论一定正确的是 ( )
A.向某溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液变红,原溶液一定是酸。
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入盐酸,沉淀不消失,一定有SO2-4
C.灼烧固体样品,焰色反应为黄色,样品一定是NaCl
D.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,一定有NH+
4【答案】D
【详解】
A.向某溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液变红,原溶液一定显酸性,但不一定是酸的溶液,故A错误;
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入盐酸,沉淀不消失,此沉淀可能是BaSO4,也
,也可能是Ag+,故B错误;
可能是AgCl,则原溶液中可能有SO2-
4
C.灼烧固体样品,焰色反应为黄色,此样品一定含有Na元素,但不一定是NaCl,故C错误;
D.NH3的水溶液显碱性,则在含有NH+
的溶液中加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体
4
能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故D正确;
故答案为D。
15.在一定条件下,将 6 体积的 NO 2(不考虑 NO 2 转化为 N 2O 4)和一定体积的 NO 置于试管中,并将试管倒置于盛有水的水槽中,待试管内液面不变后再通入 4.5 体积的 O 2 充分反应后,剩余 1.5 体积气体,则原 NO 体积可能为( ) ①3 体积 ②4 体积 ③5 体积 ④5.5 体积 ⑤2 体积 A .①③ B .①⑤
C .④ 或 ⑤
D .② 或 ③
【答案】C 【分析】
根据4NO 2+O 2+2H 2O ═4HNO 3、4NO+3O 2+2H 2O ═4HNO 3,剩余1.5体积气体,可能为NO ,也可能为氧气,以此来计算。
【详解】
23
2
2=4HNO 4NO +O +2H O 416 1.5
则一定体积的NO 和3体积的氧气发生4NO+3O 2+2H 2O ═4HNO 3,①若剩余气体为NO ,则由反应可知,消耗NO 为4体积,则原NO 的体积为1.5+4=5.5体积;
②若剩余气体为氧气,则4NO+3O 2+2H 2O ═4HNO 3中反应的氧气为1.5体积,则原NO 的体积为
1.54
3
⨯=2体积,故选C 。
16.下列对于某些离子的检验及结论中一定正确的是( )
A .加入稀盐酸产生无色无味气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,则一定有CO 23-
B .加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,则一定有SO 24-
C .加入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NH 4+
D .加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸,白色沉淀消失,一定有Ba 2+ 【答案】C 【详解】
A .将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊生成的气体可能为二氧化硫、二氧化碳,原溶液中可能存在碳酸氢根、亚硫酸根等离子,不一定含有碳酸根离子,故A 错误;
B .氯化钡能与硫酸根离子或银离子结合生成不溶于水也不溶于酸的沉淀,加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,原溶液中可能含有银离子,不一定含有SO 24-,故B 错误;
C .能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体为NH 3,在碱性条件下生成NH 3,说明溶液中含有NH 4+
,故C 正确;
D .碳酸钡和碳酸钙等沉淀都可溶于盐酸,原溶液中可能含有Ca 2+,不一定含有Ba 2+,故D 错误; 故选C 。
17.已知X 为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑。
A 与X 反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法正确的是
A .X 使蔗糖变黑的现象主要体现了X 的强氧化性
B .若A 为铁,则足量A 与X 在室温下即可完全反应
C .工业上,B 转化为
D 的反应条件为高温、常压、使用催化剂
D .若A 为碳单质,则将C 通入少量的澄清石灰水,一定可以观察到有白色沉淀产生 【答案】C 【详解】
X 为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑,则X 是硫酸,D 和水反应生成硫酸,则D 是三氧化硫,B 和氧气反应生成三氧化硫,则B 是二氧化硫。
A .X 使蔗糖变黑的现象主要体现了X 的脱水性,A 错误;
B .若A 是铁,常温下,铁与浓硫酸发生钝化现象,所以足量铁与浓硫酸在室温下不能完全溶解,B 错误;
C .工业上,二氧化硫转化为三氧化硫的反应条件为450℃、常压、使用催化剂,C 正确;
D .若A 是碳,浓硫酸和碳在加热时反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,二氧化碳和少量氢氧化钙反应生成可溶性的碳酸氢钙,不能产生白色沉淀,D 错误; 故合理选项是C 。
18.某溶液可能含有Cl -、24SO -、23CO -、4NH +
、Al 3+、Cu 2+、Fe 3+和K +中的若干种。
为检验其中含有的离子,进行如下实验:取该溶液10mL ,加入过量的氢氧化钡溶液并加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体,同时产生白色沉淀,过滤;向上述滤液中通入足量CO 2气体,产生白色沉淀。
下列关于原溶液的说法正确的是( ) A .Al 3+、4NH +
一定存在,Cl - 可能不存在 B .至少存在4种离子 C .24SO -、23CO -
至少含有一种
D .Al 3+、Cu 2+、Fe 3+一定不存在,K +可能存在 【答案】A 【分析】
取10mL 溶液,加入过量的氢氧化钡溶液并加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体即氨气,同时产生白色沉淀,一定不存在Cu 2+、Fe 3+,过滤;向上述滤液中通入足量CO 2气体,产生白色沉淀即氢氧化铝,则含有Al 3+,不含有23CO -
;所以原溶液中一定存在
4NH +、Al 3+、24SO -,一定不存在23CO -、Cu 2+、Fe 3+,可能存在Cl -和K +,据此进行解答。
【详解】
A. 根据分析可知,原溶液中一定存在4NH +、Al 3+、24SO -,一定不存在23CO -
、Cu 2+、Fe 3+,可能存在Cl -和K +,故A 正确;
B. 根据分析可知,原溶液中一定存在4NH +
、Al 3+、24SO -
三种离子,故B 错误; C. 根据分析可知,原溶液中一定存在4NH +、Al 3+、24SO -,一定不存在23CO -
、Cu 2+、Fe 3+,故C 错误;
D. 根据分析可知,原溶液中一定存在4NH +、Al 3+、24SO -,一定不存在23CO -
、Cu 2+、Fe 3+,可能存在Cl -和K +,故D 错误; 故选A 。
19.下列各组离子能大量共存的是 A .K + 、Cl - 、HCO 3-、SO 24-
B .Mg 2+、Cl -、Ag + 、SO 24-
C .Ca 2+、H +、Na +、CO 23-
D .Fe 2+、Cr 2O 27-
、H + 、NO 3- 【答案】A 【详解】
A .K + 、Cl - 、HCO 3-
、SO 24-
之间不反应,能大量共存; B .Cl -和Ag + 、SO 24-产生AgCl 、Ag 2SO 4沉淀,不能大量共存;
C .Ca 2+、H +分别和CO 23-
反应生成CaCO 3沉淀、水和二氧化碳,不能大量共存; D .Fe 2+、H + 、NO 3-
之间,Fe 2+、Cr 2O 27-
、H +之间发生氧化还原反应,不能大量共存。
答案选A 。
20.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 。
21.下列实验操作及现象与结论之间对应关系错误的是
A .A
B .B
C .C
D .D
【答案】A 【详解】
A .向某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,白色沉淀可能为氯化银、硫酸钡等,原溶液中可能存在硫酸根离子、银离子等,所以不一定含有硫酸根离子,故A 错误;
B .向某溶液中加入NaOH 浓溶液,加热产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体一定为氨气,原溶液中一定存在铵根离子,故B 正确;
C .向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO 3溶液,有白色沉淀生成,该白色沉淀一定是氯化银,则氯水中一定含Cl -,故C 正确;
D .向氯水中加入NaHCO 3粉末,有气泡产生,因为氯水中含H +,能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,故D 正确; 答案选A 。
22.下列各组离子在选项条件下一定能大量共存的是 ( ) A .无色溶液:Na +、Cu 2+、Cl -、SO 2-
4 B .含稀硫酸的溶液:4NH +
、Fe 2+、Br −、NO -
3 C .遇酚酞变红的溶液:Ba 2+、K +、SO 2-4、Cl -
D.含烧碱的溶液:K+、Ba2+、Cl-、NO-
3
【答案】D
【详解】
A. 铜离子在溶液中不是无色的,无色溶液不能大量存在Cu2+,A不选;
B. 含稀硫酸的溶液中Fe2+、NO-
3
之间发生氧化还原反应,不能大量共存,B不选;
C. 遇酚酞变红的溶液显碱性,Ba2+、SO2-
4
之间反应生成硫酸钡沉淀,不能大量共存,C不选;
D. 含烧碱的溶液显强碱性,K+、Ba2+、Cl-、NO-3之间不反应,可以大量共存,D选;
答案选D。
23.同温、同压下,在3支体积相同的试管中分别充有体积比为1:1的两种气体组成的混合气体,它们是:①NO、NO2;②NO2、O2;③NH3、N2。
现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积大小关系正确的是( )
A.①>②>③B.①>③>②C.②>③>①D.③=①>②
【答案】B
【详解】
假设气体体积为0.5V和0.5V,则:
①NO、NO2中,发生3NO2+H2O=2HNO3+NO,0.5VNO2的反应生成0.5V
3
的NO,NO与水不
反应,则剩余气体体积为0.5V+0.5V
3
;
②NO2、O2中,发生4NO2+O2+2H2O=4HNO3,0.5VNO2的反应消耗0.125V的氧气,则剩余气体体积为0.375V;
③NH3、N2中氨气易溶于水,而氮气不溶于水,则剩余气体体积为0.5V;
综上所述,剩余气体体积由大到小的顺序为①>③>②,答案为B。
24.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.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液
B.加入足量的 BaCl2溶液,产生白色溶液,则溶液中一定含有大量的 SO24-
C.加入 NaOH 溶液后加热产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则溶液中一定含有大量的 NH
4
+
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】C
【详解】
A.焰色反应,火焰呈黄色,可知一定含钠元素,则可能为NaOH溶液或钠盐溶液,A错误;
B.向某溶液中滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,该白色沉淀可能是氯化银,再滴加稀盐酸,沉淀也不溶解,则原溶液可能含有Ag+,B错误;
C.加入NaOH溶液后加热产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,该气体是NH3,说明则
,C正确;
溶液中一定含有大量的NH
4
D.加入稀盐酸酸化,引入Cl-,干扰其检验,应加硝酸酸化,D错误;
答案选C。
【点睛】
把握离子的检验方法、试剂及现象与结论为解答的关键,注意检验应排除干扰离子。
本题的易错点为A,焰色反应是元素的性质,因此火焰呈黄色,只能说明该溶液一定含有钠元素。
25.关于硝酸的说法正确的是()
A.硝酸与金属反应时,主要是+5价的氮得电子
B.浓HNO3与浓盐酸按3∶1的体积比混合所得的混合物叫王水
C.硝酸电离出的 H+,能被Zn、Fe等金属还原成H2
D.常温下,向浓HNO3中投入Fe片,会产生大量的红棕色气体
【答案】A
【详解】
A.硝酸中N元素为+5价,为最高价态,则硝酸具有强氧化性,所以与金属反应时,主要是+5价的氮得电子,故A正确;
B.王水中浓硝酸和浓盐酸的体积被为1:3,王水能溶解金、铂等金属,故B错误;C.酸性条件下,硝酸根离子具有强氧化性,能被Zn、Fe等金属还原成氮的化合物,得不到氢气,故C错误;
D.常温下,铁和浓硝酸发生钝化现象,铁表面生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应,所以得不到大量红棕色气体,故D错误;
故选A。
二、非选择题
26.实验小组为验证NO2与水反应的产物,用如图所示装置进行实验(夹持装置已略去,气密性已检验)。
(实验过程)
实验步骤实验现象
Ⅰ.打开K1、K3、K5,关闭K2、K4,通
入
一段时间N2,关闭K1
_________
Ⅱ.打开K2,放入足量浓HNO3,同时
打开pH传感器和NO3―传感器,记录
数据
圆底烧瓶中反应剧烈,铜片逐渐溶解,
溶液变为蓝绿色,_________;片刻
后,三颈瓶内的导管口有气泡冒出III.5min后,打开K4,用注射器将少
量氧气注入三颈瓶,关闭K4
三颈瓶内的气体从无色变为浅红棕色步骤II中,传感器记录数据如图所示:
(解释及结论)
(1)NO2与水反应的离子方程式为____________ 。
(2)步骤I中,通入N2的目的是____________。
(3)将步骤II中圆底烧瓶内的实验现象补充完整:____________。
(4)该实验验证NO2与水反应产物的实验证据包括____________(填序号)。
A.圆底烧瓶中溶液变为蓝绿色
B.三颈瓶内的气体从无色变为浅红棕色
C.pH传感器记录所得数据
NO传感器记录所得数据
D.-
3
(5)有同学认为该实验不严谨,因为也可能导致传感器所记录的数据结果____________【答案】3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO 除去空气中氧气,防止生成的NO被氧化液面上方充满红棕色气体 BCD NO2中混有挥发的HNO3
【分析】
先向装置内通入氮气,除去空气中氧气,再利用浓硝酸和Cu作用制取NO2气体,并通入三颈烧瓶中与水反应,通过pH传感器和NO3-传感器检验有硝酸生成,利用针筒内氧气检验NO气体的生成。
【详解】
(1)NO2与水反应生成硝酸和NO,反应的离子方程式为3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO;
(2)步骤I中,通入N2的目的是除去空气中氧气,防止生成的NO被氧化;
(3)由Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O可知步骤II中圆底烧瓶内的实验现象为圆底烧瓶中反应剧烈,铜片逐渐溶解,溶液变为蓝绿色,液面上方充满红棕色气体;
(4)A.NO2与水反应生成硝酸和NO,与圆底烧瓶中溶液变为蓝绿色无关,故A错误;B.三颈瓶内的气体从无色变为浅红棕色,说明NO和O2反应生成NO2,故B正确;C.pH传感器记录所得数据显示反应后溶液显酸性,说明有酸生成,故C正确;
D.NO3-传感器记录所得数据显示反应后溶液中有NO3-生成,结合溶液显酸性,说明反应生成HNO3,故D正确;
故答案为BCD。
(5)浓硝酸有挥发性,未除去NO2中混有的HNO3,则无法根据传感器所记录的数据判断NO2溶于水生成硝酸,这是该实验不严谨的地方。
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)。
①装置的连接顺序为A→_________,装置E 的作用是 __________。
②充分反应后,欲检验装置D 中是否生成了NaNO 2,请简述实验方案
_________________。
【答案】3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO 石灰石与稀硝酸反应生成的CO 2可将装置中的空气排出,防止空气对实验造成干扰 c 3Cu+8H ++2NO -
3=3Cu 2++2NO↑+4H 2O B→C→B→D→E 吸收NO 防止污染空气 取D 装置中固体少许于试管中,加入稀硫酸,若产生无色气体,且遇到空气变红棕色,则2NO +Na 2O 2=2NaNO 2发生,若气体不变色,则该反应未发生
【分析】
铜与稀硝酸反应生成无色气体一氧化氮,一氧化氮气体易与空气中的氧气反应,实验时要注意排净装置内的空气;一氧化氮气体有毒,可用酸性高锰酸钾溶液吸收;一氧化氮与过氧化钠反应生成亚硝酸钠,亚硝酸钠在酸性环境下,发生歧化反应,生成一氧化氮和硝酸根离子,据以上分析解答。
【详解】
(1)NO 2能与水反应:3NO 2+H 2O =2HNO 3+NO ,甲装置铜和稀硝酸的反应生成的气体用排水法收集,无论铜与稀硝酸反应生成的是NO 还是NO 2,集气瓶中收集到的气体都是NO ,所以甲同学的推断不正确;
故答案为:3NO 2+H 2O =2HNO 3+NO ;
(2)①在大试管中放入适量石灰石,加入过量稀硝酸,石灰石与稀硝酸反应生成硝酸钙、二
氧化碳和水,离子方程式:CaCO 3+2H +=Ca 2++CO 2↑+H 2O ,步骤①的作用是生成二氧化碳气体,排尽装置内的空气,排除装置中氧气的干扰;
②待石灰石反应完全,将铜丝浸入过量的稀硝酸中,铜和稀硝酸反应生成气体;
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,无色气体为一氧化氮;
故答案为:石灰石与稀硝酸反应生成CO 2可将装置中的空气推出,防止对实验造成干扰;
(3)待反应停止后,若仍有铜剩余,再加入少量稀硫酸,酸化,稀硝酸和铜反应,铜片上又有气泡产生,生成一氧化氮,反应的离子方程式为:3Cu +8H ++2NO -
3=3Cu 2++2NO ↑+。