内容正文:
专题09 氮及其化合物
内容概览
考点01 氮气及氮的氧化物
考点02 硝酸
考点01氮气及氮的氧化物
1.(2023-2024高一上·浙江省杭州第四中学·期末)下列过程不属于氮的固定的是( )
A.雷雨天有NO生成 B.工业上用氢气与氮气合成氨
C.植物的根从土壤中吸收铵根离子和硝酸盐 D.豆科植物的根瘤把空气中的氮气转化为硝酸盐
【答案】C
【解析】A项,雷电时生成氮的氧化物,即N2+O22NO,是将游离态氮转化为化合态氮,属于氮的固定,为自然固氮,A错误;B项,工业上用氢气与氮气合成氨,即,是将游离态氮转化为化合态氮,属于氮的固定,为工业固氮,B错误;C项,植物的根从土壤中吸收铵根离子和硝酸盐,不是将游离态氮转化为化合态氮,不属于氮的固定,C正确;D项,豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为硝酸盐,是将游离态氮转化为化合态氮,属于氮的固定,为生物固氮,D错误;故选C。
2.(2023-2024高一上·浙江省杭州之江高级中学·期末)下列气体中,既能用排水法收集,又能用排空气法收集的是( )
A.氢气 B.氮气 C.一氧化氮 D.二氧化氮
【答案】A
【解析】A项,氢气难溶于水,可用于排水法收集,密度比空气小,也能用向下排空气法收集,A正确;B项,氮气难溶于水,可用排水法收集,但是氮气的密度和空气的相近,所以不能用排空气法收集,B错误;C项,一氧化氮难溶于水,可用排水法收集,但是一氧化氮气体易与氧气反应,所以不能用排空气法收集,C错误;D项,二氧化氮易与水反应,不能用排水法收集,密度大于空气,所以只能用向上排空气法收集,D错误;故选A。
3.(2023-2024高一上·浙江省杭州第四中学·期末)同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充有等体积的下列气体:①NO2,②HCl,③NH3。现将3支试管均倒置于水槽中,充分溶解后,所得溶液的物质的量浓度大小关系正确的是( )
A.①>②>③ B.①=②=③ C.②=③>① D.③>②>①
【答案】B
【解析】气体溶解后,试管中气体减少,液面上升,不考虑扩散,所得溶液的体积等于减少的气体的体积。在此认识基础上,通过各物质的变化进行计算。设试管体积为V,气体的摩尔体积为Vm,则充分溶解后,3支相同体积的试管中溶液的情况为:①3NO2 + H2O =2HNO3 + NO,气体减少,所以试管中溶液体积为,生成的HNO3为,浓度为:;②HCl全溶,所以试管中溶液体积为V,浓度为: ;③NH3全溶, 所以试管中溶液体积为V,浓度为: ;所以,所得溶液的物质的量浓度大小关系的是①=②=③,B选项正确;故选B。
4.(2023-2024高一上·浙江省东阳市外国语学校·期末)锥形瓶内盛有气体x,滴管内盛有液体y。若挤压滴管胶头,使液体y滴入锥形瓶中,振荡,过一会儿,可见小气球a鼓胀起来。气体x和液体y不可能是( )
x
y
A
NH3
H2O
B
SO2
NaOH溶液
C
CO2
6mol/LH2SO4溶液
D
HCl
6mol/LNaNO3溶液
【答案】C
【解析】锥形瓶内盛有气体x,滴管内盛有液体y。若挤压滴管胶头,使液体y滴入锥形瓶中,振荡,过一会儿,可见小气球a鼓胀起来,则锥形瓶中压强减小,才能使小气球鼓起来,故想能与y反应或者x极易溶于y。A项,x为氨气,由为水,氨气极易溶于水,从而使锥形瓶内压强减小,小球能鼓起来,故A不选;B项,x为二氧化硫为酸性氧化物能与氢氧化钠反应,从而使锥形瓶内压强减小,小球能鼓起来,故B不选;C项,x为二氧化碳为酸性氧化物,即不与硫酸反应又不溶于硫酸,故锥形瓶内压强几乎不变,小球也不能鼓起来,故选C;D项,x为氯化氢极易溶于水,y为6mol/LNaNO3溶液中含有大量的水,所以使锥形瓶内压强减小,小球能鼓起来,故D不选;故选C
考点02硝酸
5.(2023-2024高一上·浙江省宁波市九校·期末)将20.6gAl、Fe、Cu组成的合金溶于足量的NaOH溶液中,产生气体6.72L(标况)。另取等质量的合金溶于过量的稀硝酸中生成8.96L(标况)NO,向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液,得到沉淀的质量是( )
A.25.4g B.41.0g C.30.8g D.28.3g
【答案】A
【解析】将20.6gAl、Fe、Cu组成的合金溶于足量的NaOH溶液中,发生反应2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑,产生气体6.72L(标况),则n(Al)=;Fe、Cu的总质量为20.6g-;另取等质量的合金溶于过量的稀硝酸中生成8.96L(标况)NO,根据得失电子守恒,Al、Fe、Cu共失去电子的物质的量为,Fe、Cu共失去电子的物质的量为;向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液,得到的沉淀是Fe(OH)3、Cu(OH)2,Fe、Cu结合氢氧根离子的物质的量为0.6mol,沉淀的质量为15.2g+,故选A。
6.(2023-2024高一上·浙江省金华市·期末)有一瓶稀硫酸和稀硝酸的混合酸,其中H2SO4和HNO3的物质的量浓度分别为4mol/L和2mol/L,取10mL此混合酸,向其中加入过量的铁粉,待反应结束后,可产生标准状况下的气体体积为(生成的气体全部为NO) ( )
A.0.448L B.0.672L C.0.896L D.0.224L
【答案】B
【解析】10mL此混合酸中 n(H+)=0.01L×8mol·L-1+0.01L×2mol·L-1=0.1mol ; n(NO3-)=0.01L×2mol·L-1=0.02mol ,铁依次发生反应: Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O、Fe+2Fe3+=3Fe2+、 Fe+2H+=Fe2++H2↑。根据反应Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O,H+是过量的,根据NO3-的物质的量0.02mol可计算出生成NO 0.02mol,同时消耗0.08mol H+,剩余的0.02mol氢离子参与 Fe+2H+=Fe2++H2↑反应,可计算出生成氢气0.01mol,反应结束后,可产生标准状况下的气体0.03mol×22.4L/mol=0.672L,B正确,故选B。
7.(2023-2024高一上·浙江省杭州第四中学·期末)将64g铜与一定浓度的浓硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标况下的体积为33.6L,欲使反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要40%的双氧水的质量为( )
A.85g B.79g C.116g D.58g
【答案】A
【解析】Cu与硝酸反应得到硝酸铜、NO和NO2混合气体,NO和NO2混合气体再在双氧水、NaOH溶液中转化为NaNO3,纵观整个过程,根据电子转移守恒,Cu失去的电子等于过氧化氢获得的电子,64g铜的物质的量n(Cu)= 64g÷64g/mol=1mol,故Cu失去的电子为1mol×2=2mol,故需要过氧化氢的物质的量n(H2O2)= 2mol÷2=1mol,过氧化氢的质量=1mol×34g/mol=34g,需要40%的双氧水的质量=34g÷40%=85g,故选A。
8.(2023-2024高一上·浙江省杭州学军中学·期末)取x g铜镁合金完全溶于浓硝酸中,反应过程中硝酸被还原只产生8960mL的NO2气体和672mL的N2O4气体(都已折算到标准状况),在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为17.02g。则x等于( )
A.8.64 B.9.00 C.9.20 D.9.44
【答案】C
【解析】铜和镁失去的电子的物质的量,等于硝酸被还原为二氧化氮、四氧化二氮获得的电子的物质的量,等于它们的离子反应生成氢氧化物沉淀结合的氢氧根的物质的量,根据氮的氧化物计算氢氧根的物质的量,沉淀的总质量减去氢氧根的质量即为金属的质量。8.960L的NO2气体的物质的量为=0.4mol,0.672L的N2O4气体的物质的量为=0.03mol,所以金属提供的电子的物质的量为0.4mol×(5-4)+0.03mol×2×(5-4)=0.46mol,所以沉淀中含有氢氧根的物质的量为0.46mol,氢氧根的质量为0.46mol×17g/mol=7.82g,所以金属的质量为17.02g-7.82g=9.2g,故选C。
9.(2023-2024高一上·浙江省杭州第四中学·期末)向稀H2SO4与稀HNO3的混合溶液中逐渐加入铁粉,已知加入铁粉的质量与产生气体的体积(标准状况)之间的关系如图所示,则下列说法不正确的是( )
A.OA段产生的气体是NO,BC段产生的气体是H2
B.该实验可以证明氧化性:稀HNO3>稀H2SO4
C.参加反应铁粉的总质量m2=5.6g
D.所用混合溶液中c(H2SO4)=0.4mol·L-1
【答案】D
【解析】铁首先和硝酸根离子、氢离子生成铁离子和NO,铁离子再和过量铁生成亚铁离子,继续加入铁和氢离子生成氢气;故OA段产生的气体是NO,AB段为铁离子转化为亚铁离子,BC段产生的气体是H2。A项,由分析可知,OA段产生的气体是NO,BC段产生的气体是H2,故A正确;B项,该实验中铁首先和硝酸生成NO,硝酸首先发生还原反应作为氧化剂,则可以证明氧化性:稀HNO3>稀H2SO4,故B正确;C项,Fe+4H++NO3-= Fe3++2H2O+NO↑,OA段生成NO为1.12L÷22.4L/mol=0.05mol、铁离子0.05mol;Fe+2Fe3+=3Fe2+,AB段铁离子又消耗0.025mol;Fe+2H+=Fe2++H2↑,BC段生成氢气为(1.68L-1.12L)÷22.4L/mol=0.05mol=0.025mol,消耗铁0.025mol;故共消耗铁0.1mol,质量为5.6g,故C正确;D项,最终溶液和铁反应生成硫酸亚铁FeSO4,根据化学式可知,消耗硫酸0.1mol,则所用混合溶液中,故D错误。故选D。
10.(2023-2024高一上·浙江省绍兴市·期末)实验研究发现,金属与硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度越稀,硝酸可被还原为NH4+。现有一定量的铝粉和铁粉的混合物与足量很稀的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出,在反应结束后的溶液中逐滴加入5mol·L⁻¹NaOH溶液,所加 NaOH 溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量(mol)关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.b点到c 点的反应为:H⁺+OH⁻=H2O
B.样品中铝粉和铁粉的质量之比为5:3
C.a 点对应NaOH 溶液的体积为40mL
D.原硝酸溶液中硝酸的物质的量为 0.47mol
【答案】C
【解析】由图可知,0到a点,发生反应为H++OH-=H2O,a点到b点,发生反应Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,Al3++3OH-=Al(OH)3↓,b点到c点,发生反应NH4++OH-=NH3•H2O,c点到d点,发生反应,Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-。A项,b点到c点,发生反应NH4++OH-=NH3•H2O,故A错误;B项,b点到c点,发生反应NH4++OH-=NH3•H2O,消耗NaOH(94-88)mL=6mL,物质的量为5mol/L×0.006L=0.03mol,生成铵根离子0.03mol,氮元素由+5价降低为-3价,得电子0.03mol×8=0.24mol,c点到d点,发生反应,Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-,消耗NaOH(104-94)mL=10mL,物质的量为5mol/L×0.01L=0.05mol,故氢氧化铝的物质的量为0.05mol,由元素守恒可知Al的物质的量为0.05mol,由电子守恒和原子守恒n(Fe)×3+0.05mol×3=0.24mol,n(Fe)=0.03mol,样品中铝粉和铁粉的质量之比为(0.05mol×27g/mol):(0.03mol×56g/mol)=45:56,故B错误;C项,a点到b点,发生反应Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,Al3++3OH-=Al(OH)3↓,消耗NaOH的物质的量为(0.05mol+0.03mol)×3=0.24mol,消耗NaOH体积为48mL,故a=88mL-48mL=40mL,故C正确;D项,b点时,溶液中溶质为NaNO3和NH4NO3,由氮原子守恒可知n(HNO3)=n(NaNO3)+2n(NH4NO3)=5mol/L×0.088L+2×0.03mol=0.5mol,故D错误;故选C。
11.(2023-2024高一上·浙江省宁波市九校·期末)合成氨及其衍生物工业是化工生产的重要门类,请结合图示判断下列说法正确的是( )
A.湿润的淀粉-KI试纸可以鉴别气体2和溴蒸气
B.饱和NaCl溶液中先通入过量CO2再通入过量可以得到固体1
C.1L气体1、2的混合气与1LNH3在一定条件下转化为对环境无害的物质,混合气中二者的体积比为1:1
D.气体2能与水反应生成HNO3故气体2是酸性氧化物
【答案】C
【解析】由图可知,气体1为NO,气体2为NO2;固体1为NaHCO3,NaHCO3受热分解生成的固体2为Na2CO3。A项,气体2为NO2,NO2和溴蒸气都具有强氧化性,遇到湿润的淀粉-KI试纸都可以变蓝,不可以鉴别,故A错误;B项,CO2在饱和NaCl溶液中溶解度小,不利于后续反应发生,应该在饱和NaCl溶液中先通入过量NH3使溶液呈碱性,再通入过量CO2可得到NaHCO3,故B错误;C项,1LNO、NO2的混合气与1LNH3在一定条件下转化为对环境无害的物质,化学方程式为2NH3+NO+NO22N2+3H2O,NO、NO2的体积比等于化学计量数之比为1:1,故C正确;D项,气体2为NO2,和水反应生成硝酸和NO,是氧化还原反应,则二氧化氮不是酸性氧化物,故D错误;故选C。
12.(2023-2024高一上·浙江省绍兴市·期末)物质类别和元素价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。如图是某元素M 的价类二维图。其中X是一种强碱,A为正盐,B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,通常条件下 Z是无色液体,D的相对分子质量比E小 16, 图中呈现了各物质的转化关系。
(1)下列说法正确的是_______。
A.物质 A 中只含离子键
B.物质 B 可以和Y 反应直接转化为 E
C.物质D、E均可以用向上排空气法收集
D.通过水可以除去 D 中含有的少量E
(2)请写出B在加热和有催化剂条件下与Y反应生成D的化学方程式 。
(3)设计检验正盐 A 中阳离子的实验方案 。
【答案】(1)D (2)
(3)取少量溶液,加入浓氢氧化钠溶液,加热,在试管口放一片湿润的红色石蕊试纸,若变蓝,则含有铵根离子;反之没有
【解析】A为正盐,X是一种强碱,二者反应生成氢化物B,则A为铵盐、B为NH3;B连续与Y反应得到氧化物D与氧化物E,E的相对分子质量比D大16,则Y为O2、C为N2、D为NO、E为NO2,通常条件下Z是无色液体,E与Z反应得到含氧酸F,则Z为H2O、F为HNO3,F与X发生酸碱中和反应得到G为硝酸盐。(1)A.A为铵盐,属于离子化合物,含有离子键,铵根离子中还含有N-H共价键,故A错误;B.B为NH3,Y为O2,E为NO2,氨气与氧气反应生成NO,不会直接生成NO2,故B错误;C.D为NO,NO与氧气反应,不能用排空气法收集,故C错误;D.D为NO、E为NO2,一氧化氮不与水反应,二氧化氮与水反应生成硝酸和NO,用水可以除去NO中含有的少量NO2,故D正确;(2)B为NH3,在加热和有催化剂条件下与O2反应生成NO和水,反应的化学方程式;(3)检验铵根离子的实验方案:取少量溶液,加入浓氢氧化钠溶液,加热,在试管口放一片湿润的红色石蕊试纸,若变蓝,则含有铵根离子;反之没有。
13.(2023-2024高一上·浙江省杭州市源清中学·期末)某课外活动小组在实验室用如图所示的装置进行实验,验证氨的某些性质并收集少量纯净的N2实验进行一段时间后,观察到加热的硬质玻璃管内黑色氧化铜粉末变为红色,盛无水CuSO4的干燥管内出现蓝色,并且在最后的出气导管处收集到纯净、干燥的N2。下列说法不正确的是( )
A.盛放无水硫酸铜的装置是干燥管
B.这个反应说明氨气具有还原性
C.洗气瓶中浓硫酸的作用只有干燥氮气
D.在最后出气管口可以用塑料袋或球胆收集氮气
【答案】C
【解析】浓氨水滴入CaO,CaO与H2O反应生成Ca(OH)2,该反应剧烈放热,导致NH3∙H2O分解生成NH3,生成的NH3经碱石灰干燥后与CuO反应,黑色CuO粉末变为红色,说明生成Cu,盛无水CuSO4的干燥管内出现蓝色说明生成H2O,反应方程式为2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O。A项,由装置图可知,盛放无水硫酸铜的装置是球形干燥管,A正确;B项,NH3中的N元素由-3价被氧化为0价,说明NH3具有还原性,B正确;C项,洗气瓶中浓硫酸除了吸收多余氨气和干燥氮气之外,还可以防止空气中的水蒸气进入装置,C错误;D项,塑料袋或球胆均可以收集气体,最后出来的气体为N2,可以用塑料袋或球胆收集,D正确;故选C。
14.(2023-2024高一上·浙江省杭州市源清中学·期末)向含有1mol HNO3和1molH2SO4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量,溶液中金属阳离子a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)。下列有关判断不正确的是( )
A.a表示Fe3+的关系曲线
B.n1=0.75
C.P点时,n(Fe2+)=0.5625mol
D.向P点溶液中加入铜粉,最多可溶解14.4g
【答案】C
【解析】在含有HNO3的溶液中,Fe2+能被HNO3氧化,此时Fe元素只能以Fe3+形式存在,当溶液中的HNO3完全反应后,过量的Fe继续与Fe3+反应生成Fe2+,则a表示Fe3+的关系曲线,b表示Fe2+的关系曲线。A项,a表示Fe3+的关系曲线,A正确;B项,根据Fe+4H++NO3-=Fe3++2H2O+NO↑,1mol NO3-完全反应时,需要消耗4mol H+,但溶液中只有3mol H+,故生成Fe3+最多时消耗的Fe应按3mol H+完全反应进行计算:
因此,B正确;C项,P点时溶液中,从发生的反应为,设这过程中消耗的Fe为,则:,解得,因此P点时,C错误;D项,P点时溶液中还有Fe3+0.45mol,设最多可溶解铜的质量为,则
,则向P点溶液中加入铜粉,最多可溶解14.4g,D正确;故选C。
15.(2023-2024高一上·浙江省杭州第四中学·期末)工业或机动车尾气中的NOx会造成环境问题,可用多种方法脱除。
(1)碱液吸收:NaOH溶液可吸收硝酸工业尾气(含NO、NO2),获得副产品。
①等物质的量NO与NO2被NaOH溶液吸收,产物只有一种盐,反应的离子方程式为 。
②若吸收时NO与NO2比例控制不当,则吸收液经浓缩结晶、过滤得到NaNO2晶体中最有可能混有的杂质是 (填化学式)。排放的尾气中含量较高的氮氧化物是 (填化学式)。
(2)还原法:尿素水溶液热解产生的可去除尾气中的NOx,流程如下:
①尿素[CO(NH2)2]中氮元素的化合价为 。
②写出“催化反应”过程中NH3还原NO2的化学方程式 。
③若氧化处理后的尾气中混有SO2,此时催化剂表面会因为覆盖部分硫酸盐而导致催化剂中毒,降低NOx的去除率。试分析硫酸盐的产生过程 。
④“催化反应”过程中需控制温度在250℃~380℃之间,温度过高,NOx的去除率下降,其原因可能是温度过高催化剂的活性降低和 。
【答案】(1)NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O NaNO3 NO
(2) -3 8NH3+6NO27N2+12H2O SO2与O2、H2O反应生成H2SO4,H2SO4与NH3反应生成(NH4)2SO4或NH4HSO4 温度升高,NH3催化氧化生成NO。
【解析】(1)①NO与NO2中氮元素化合价分别为+2、+4,等物质的量NO与NO2被NaOH溶液吸收,则生成NaNO2和水,反应的离子方程式为NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O ;②若吸收时NO与NO2比例控制不当,NO过量不影响生成物,NO2过量则和氢氧化钠生成亚硝酸钠和硝酸钠,故得到NaNO2晶体中最有可能混有的杂质是NaNO3;NO和氢氧化钠不反应,故排放的尾气中含量较高的氮氧化物是NO;(2)①CO(NH2)2中碳元素+4价,氧元素-2价,氢元素+1价,设氮元素化合价为x,则4+(-2)+2x+1×4=0,解得x=-3;②依据题意可知反应物为NO2和NH3,产物为N2和H2O。于是,方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O;③硫酸盐形成需要SO42-,而题目中混合气体含有的是SO2,因此可以推到形成SO42-的过程中存在将SO2氧化成SO3的过程。尿素水溶液热解和催化生成N2过程中均有H2O,可以将SO3转化成H2SO4。生成的H2SO4与NH3反应生成(NH4)2SO4或NH4HSO4。④尾气中还含有氧气,温度升高,NH,和氧气有可能发生催化氧化反应生成NO。
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专题09 氮及其化合物
内容概览
考点01 氮气及氮的氧化物
考点02 硝酸
考点01氮气及氮的氧化物
1.(2023-2024高一上·浙江省杭州第四中学·期末)下列过程不属于氮的固定的是( )
A.雷雨天有NO生成 B.工业上用氢气与氮气合成氨
C.植物的根从土壤中吸收铵根离子和硝酸盐 D.豆科植物的根瘤把空气中的氮气转化为硝酸盐
2.(2023-2024高一上·浙江省杭州之江高级中学·期末)下列气体中,既能用排水法收集,又能用排空气法收集的是( )
A.氢气 B.氮气 C.一氧化氮 D.二氧化氮
3.(2023-2024高一上·浙江省杭州第四中学·期末)同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充有等体积的下列气体:①NO2,②HCl,③NH3。现将3支试管均倒置于水槽中,充分溶解后,所得溶液的物质的量浓度大小关系正确的是( )
A.①>②>③ B.①=②=③ C.②=③>① D.③>②>①
4.(2023-2024高一上·浙江省东阳市外国语学校·期末)锥形瓶内盛有气体x,滴管内盛有液体y。若挤压滴管胶头,使液体y滴入锥形瓶中,振荡,过一会儿,可见小气球a鼓胀起来。气体x和液体y不可能是( )
x
y
A
NH3
H2O
B
SO2
NaOH溶液
C
CO2
6mol/LH2SO4溶液
D
HCl
6mol/LNaNO3溶液
考点02硝酸
5.(2023-2024高一上·浙江省宁波市九校·期末)将20.6gAl、Fe、Cu组成的合金溶于足量的NaOH溶液中,产生气体6.72L(标况)。另取等质量的合金溶于过量的稀硝酸中生成8.96L(标况)NO,向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液,得到沉淀的质量是( )
A.25.4g B.41.0g C.30.8g D.28.3g
6.(2023-2024高一上·浙江省金华市·期末)有一瓶稀硫酸和稀硝酸的混合酸,其中H2SO4和HNO3的物质的量浓度分别为4mol/L和2mol/L,取10mL此混合酸,向其中加入过量的铁粉,待反应结束后,可产生标准状况下的气体体积为(生成的气体全部为NO) ( )
A.0.448L B.0.672L C.0.896L D.0.224L
7.(2023-2024高一上·浙江省杭州第四中学·期末)将64g铜与一定浓度的浓硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标况下的体积为33.6L,欲使反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要40%的双氧水的质量为( )
A.85g B.79g C.116g D.58g
8.(2023-2024高一上·浙江省杭州学军中学·期末)取x g铜镁合金完全溶于浓硝酸中,反应过程中硝酸被还原只产生8960mL的NO2气体和672mL的N2O4气体(都已折算到标准状况),在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为17.02g。则x等于( )
A.8.64 B.9.00 C.9.20 D.9.44
9.(2023-2024高一上·浙江省杭州第四中学·期末)向稀H2SO4与稀HNO3的混合溶液中逐渐加入铁粉,已知加入铁粉的质量与产生气体的体积(标准状况)之间的关系如图所示,则下列说法不正确的是( )
A.OA段产生的气体是NO,BC段产生的气体是H2
B.该实验可以证明氧化性:稀HNO3>稀H2SO4
C.参加反应铁粉的总质量m2=5.6g
D.所用混合溶液中c(H2SO4)=0.4mol·L-1
10.(2023-2024高一上·浙江省绍兴市·期末)实验研究发现,金属与硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度越稀,硝酸可被还原为NH4+。现有一定量的铝粉和铁粉的混合物与足量很稀的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出,在反应结束后的溶液中逐滴加入5mol·L⁻¹NaOH溶液,所加 NaOH 溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量(mol)关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.b点到c 点的反应为:H⁺+OH⁻=H2O
B.样品中铝粉和铁粉的质量之比为5:3
C.a 点对应NaOH 溶液的体积为40mL
D.原硝酸溶液中硝酸的物质的量为 0.47mol
11.(2023-2024高一上·浙江省宁波市九校·期末)合成氨及其衍生物工业是化工生产的重要门类,请结合图示判断下列说法正确的是( )
A.湿润的淀粉-KI试纸可以鉴别气体2和溴蒸气
B.饱和NaCl溶液中先通入过量CO2再通入过量可以得到固体1
C.1L气体1、2的混合气与1LNH3在一定条件下转化为对环境无害的物质,混合气中二者的体积比为1:1
D.气体2能与水反应生成HNO3故气体2是酸性氧化物
12.(2023-2024高一上·浙江省绍兴市·期末)物质类别和元素价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。如图是某元素M 的价类二维图。其中X是一种强碱,A为正盐,B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,通常条件下 Z是无色液体,D的相对分子质量比E小 16, 图中呈现了各物质的转化关系。
(1)下列说法正确的是_______。
A.物质 A 中只含离子键
B.物质 B 可以和Y 反应直接转化为 E
C.物质D、E均可以用向上排空气法收集
D.通过水可以除去 D 中含有的少量E
(2)请写出B在加热和有催化剂条件下与Y反应生成D的化学方程式 。
(3)设计检验正盐 A 中阳离子的实验方案 。
13.(2023-2024高一上·浙江省杭州市源清中学·期末)某课外活动小组在实验室用如图所示的装置进行实验,验证氨的某些性质并收集少量纯净的N2实验进行一段时间后,观察到加热的硬质玻璃管内黑色氧化铜粉末变为红色,盛无水CuSO4的干燥管内出现蓝色,并且在最后的出气导管处收集到纯净、干燥的N2。下列说法不正确的是( )
A.盛放无水硫酸铜的装置是干燥管
B.这个反应说明氨气具有还原性
C.洗气瓶中浓硫酸的作用只有干燥氮气
D.在最后出气管口可以用塑料袋或球胆收集氮气
14.(2023-2024高一上·浙江省杭州市源清中学·期末)向含有1mol HNO3和1molH2SO4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量,溶液中金属阳离子a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)。下列有关判断不正确的是( )
A.a表示Fe3+的关系曲线
B.n1=0.75
C.P点时,n(Fe2+)=0.5625mol
D.向P点溶液中加入铜粉,最多可溶解14.4g
15.(2023-2024高一上·浙江省杭州第四中学·期末)工业或机动车尾气中的NOx会造成环境问题,可用多种方法脱除。
(1)碱液吸收:NaOH溶液可吸收硝酸工业尾气(含NO、NO2),获得副产品。
①等物质的量NO与NO2被NaOH溶液吸收,产物只有一种盐,反应的离子方程式为 。
②若吸收时NO与NO2比例控制不当,则吸收液经浓缩结晶、过滤得到NaNO2晶体中最有可能混有的杂质是 (填化学式)。排放的尾气中含量较高的氮氧化物是 (填化学式)。
(2)还原法:尿素水溶液热解产生的可去除尾气中的NOx,流程如下:
①尿素[CO(NH2)2]中氮元素的化合价为 。
②写出“催化反应”过程中NH3还原NO2的化学方程式 。
③若氧化处理后的尾气中混有SO2,此时催化剂表面会因为覆盖部分硫酸盐而导致催化剂中毒,降低NOx的去除率。试分析硫酸盐的产生过程 。
④“催化反应”过程中需控制温度在250℃~380℃之间,温度过高,NOx的去除率下降,其原因可能是温度过高催化剂的活性降低和 。
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