(练习)能力课时培优练(2) 含氮化合物的转化、计算和综合实验-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学必修第二册(人教版2019)

能力课时培优练(2)　含氮化合物的转化、计算和综合实验 1．在通风橱中进行下列实验： 步骤 现象 Fe表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色 Fe表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止 下列说法中不正确的是(　　) A．Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式为2NO＋O2===2NO2 B．Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应 C．对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明稀硝酸的氧化性强于浓硝酸 D．红棕色气体的成分是NO2 [答案]　C 2．同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的两种气体，它们是①NO和NO2、②NO2和O2、③NO和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分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的是(　　) A．V1>V2>V3 B．V1>V3>V2 C．V2>V3>V1 D．V3>V1>V2 D　[可假设试管体积均为2V，则每种气体的体积均为V。当倒置于水槽中时：①中发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，则剩余气体的体积V1＝V；②中发生反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，则剩余气体(O2)的体积V2＝V；③中气体与水不反应，故试管中气体体积V3＝2V。综上所述：V3>V1>V2。] 3．在标准状况下，三个相同且干燥的烧瓶内分别装入干燥纯净的氨气、含有部分空气的氯化氢气体、体积比为4∶1的二氧化氮与氧气的混合气体。分别做喷泉实验，最终三个烧瓶中所得溶液的物质的量浓度(假设溶液不外渗)之比为(　　) A．2∶1∶2 B．5∶5∶4 C．1∶1∶1 D．无法确定 B　[NH3，HCl的烧瓶中溶液的物质的量浓度为 mol/L，NO2与O2按4∶1体积比混合所得溶液的浓度为× mol/L，故B正确。] 4．同学们在做铜与浓硝酸反应的实验时，发现反应后的溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种说法是否正确，这些方案中不可行的是(　　) A．加水稀释该绿色溶液，观察溶液颜色变化 B．加热该绿色溶液，观察溶液颜色变化 C．向该绿色溶液中通入氮气，观察溶液颜色变化 D．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察溶液颜色变化 A　[A项，加入水，c(Cu2＋)变小，同时水也会与溶液中可能溶有的NO2反应生成HNO3，故不能得出溶液呈绿色的原因，不可行；B、C项操作都是赶出溶液中可能溶有的NO2，对c(Cu2＋)大小无影响，可行；D项，向无NO2的硝酸铜溶液中通入NO2后，通过观察溶液颜色变化，可得出结论，可行。] 5．木炭屑与浓硝酸共热，产生的气体X等分为①和②两份，将两份气体分别按如图实验： 则石灰水的变化可能是(　　) A．①不变浑浊、②变乳白色 B．①变为乳白色浑浊、②不变浑浊 C．①②均变为乳白色浑浊 D．①②都不变浑浊 B　[木炭与浓硝酸共热可以得到二氧化碳和二氧化氮两种气体：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O，第一份实验中气体先通入水中，二氧化氮溶于水转化为一氧化氮气体，二氧化碳微溶于水，通过水后的混合气体中含有二氧化碳和一氧化氮，再导入澄清石灰水中，二氧化碳与石灰水反应生成白色CaCO3沉淀：CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，所以①中石灰水变为乳白色浑浊；第二份气体直接通入澄清石灰水中发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，由于木炭与浓硝酸反应生成的NO2和CO2的物质的量之比为4∶1，因此NO2生成的HNO3物质的量与CO2生成的CaCO3物质的量之比大于2∶1，则2HNO3＋CaCO3===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O反应完全，所以②中澄清石灰水不变浑浊。] 6．将物质的量之比为1∶1的Fe、Cu的混合粉末逐渐加入含1 mol HNO3的稀硝酸中充分反应(还原产物全部是NO)，则能使硝酸完全反应的金属粉末的最小质量为(　　) A．14 g B．15 g C．18 g D．22.5 g C　[铜和铁以物质的量之比为1∶1与硝酸发生反应，硝酸不仅起着氧化剂的作用，还起着酸的作用，且酸消耗的量较大，由反应配平后的离子方程式可以得到H＋与金属之间的关系，从而得到金属的质量(金属的最小质量值就是将硝酸消耗完时金属恰好完全反应)。铜、铁分别与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O、Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋2H2O＋NO↑，两式合并得3Cu＋3Fe＋20H＋＋5NO===3Cu2＋＋3Fe3＋＋5NO↑＋10H2O； H＋～　Cu　～　Fe 1 mol　 mol　　 mo