专题七第二单元 重要的含氮化工原料(六大题型）-2024-2025学年高一化学同步举一反三系列（苏教版2019必修第二册）

专题七第二单元 重要的含氮化工原料 【题型1 氨气的性质及用途】 【题型2 喷泉实验】 【题型3 氨水的组成及性质】 【题型4 硝酸的工业制备】 【题型5 硝酸的氧化性】 【题型6 守恒法在化学计算中的应用】 【题型1 氨气的性质及用途】 【例1】已知氨气可与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用下图中的装置（省略夹持装置及加热装置）可以实现该反应。实验时C中粉末逐渐变为红色，D中出现无色液体。下列有关说法不正确的是 A．试管A中加入的试剂为NH4Cl固体 B．反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2 C．装置B中加入的物质可以是碱石灰 D．装置D中液体可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝 【变式1-1】如图所示是探究有关NH3性质的两个实验，下列说法正确的是 A．两个实验均说明了氨气极易溶于水 B．实验一能说明氨气的水溶液显碱性 C．实验二中白烟的成分属于共价化合物 D．实验二中浓盐酸换成浓硫酸也能产生白烟 【变式1-2】下列实验室制取氨气和氨水，并验证氨水性质的实验中，正确的是 A．制取氨气     B．吸收氨气 C．证明氨水是弱碱 D．溶解Al(OH)3 【变式1-3】某化学兴趣小组利用下列图示装置探究氨气的性质。 （1）①中湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明氨水溶液呈 性，化学方程式为 。 （2）向②中滴入浓盐酸，现象为 ，反应的化学方程式为 。 （3）将灼热的铂丝伸入③中锥形瓶，可观察到铂丝保持红热，有红棕色气体及少量白烟生成。该过程会同时发生多个反应，写出NH3和O2催化氧化的化学方程式： ，锥形瓶中出现白烟，该物质的化学式为 ，瓶中红棕色气体为 （填化学式）。 【题型2 喷泉实验】 【例2】用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理，下列说法错误的是 A．在收集氨气时，应该用向下排空气法收集 B．形成喷泉后的溶液中有三种分子和三种离子 C．封闭c前，将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近三颈烧瓶c口，有白烟产生 D．关闭a，封闭c，打开b，引发喷泉实验，三颈烧瓶内压强变化如图2，则D点时喷泉最剧烈 【变式2-1】常温下，1体积水能溶解约700体积。用圆底烧瓶收集后进行如图所示的喷泉实验，下列分析不正确的是 A．圆底烧瓶中的溶液呈红色，说明氨水呈碱性 B．喷泉停止后，圆底烧瓶内剩余少量气体，是因为NH3的溶解已达到饱和 C．实验过程中，不涉及氧化还原反应 D．改用CO2和NaOH溶液也能形成喷泉 【变式2-2】某化学兴趣小组利用以下装置探究氨气的性质。据图回答下列问题 （1）用装置收集氨气时，应选择氨气的进气口是 （选填“a”或“b”）。 （2）打开如图所示装置中的止水夹c，若观察到烧瓶内产生了红色喷泉，用化学用语解释原因 。 （3）检验的方法是将待检物加入到试管中，然后___________。 A．加水溶解，用红色石蕊检验其酸碱性 B．加入碱溶液，加热，再滴入酚酞试液 C．加热，用湿润的红色石蕊试纸放入试管口检验 D．加入苛性钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验 【变式2-3】某小组用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理（图1）。 （1）烧瓶中用浓氨水和某固体反应制取氨气，该固体可以是 （填字母）。 A．CaO    B．NaOH    C．CaCl2   D．P2O5 检验三颈烧瓶集满NH3的方法是 （填操作和现象）。 （2）喷泉实验。关闭a，将单孔塞（插有吸入水的胶头滴管）塞紧瓶口c，打开b，完成喷泉实验，电脑绘制三颈烧瓶内压强变化曲线（图2）。图2中 点时喷泉最剧烈。 （3）引发喷泉实验的方法有多种，下列操作能引发喷泉的是_______（填字母）。 A．用热毛巾捂三颈烧瓶底部 B．通入HCl气体 C．加CH3COOH溶液 D．加CCl4 【题型3 氨水的组成及性质】 【例3】中学化学中的氯水和氨水是非常重要的两种“水”，下列说法正确的是 A．氯水具有漂白性，为增加其漂白效果，可向其中通入少量SO2 B．向Na2S溶液中滴加新制氯水，观察产生淡黄色沉淀，可证明非金属性：Cl>S C．氨水是一元弱碱，其中只存在两种分子NH3和NH3·H2O D．可用玻璃棒蘸取浓氨水靠近收集氯化氢的试管口，可看到产生白雾 【变式3-1】我国清代《本草纲目拾遗》中记载药物“鼻冲水”，写道：“贮以玻璃瓶，紧塞其口，勿使泄气，则药力不减，气甚辛烈，触人脑，非有病不可嗅 ……虚弱者忌之，宜外用，勿服 ……”。这里的“鼻冲水”是指 A．氨水 B．氯水 C．醋 D．卤水 【变式3-2】下列关于氨水的叙述正确的是 A．氨水显碱性，能使酚酞溶液变蓝 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（除水外） D．1mol·L-1的氨水指在1L溶液中含NH3、NH3·H2O、NH物质的量之和为1mol 【变式3-3】氨在人类的生产和生活中有着广泛的应用。 （1）氨气溶解于水，得到的溶液称为氨水。氨溶解于水时与水发生反应生成一水合氨（NH3•H2O），它是一种弱碱。写出一水合氨的电离方程式 。从上述电离方程式可知，往氨水中加入稀硫酸生成的盐是 （填化学式）。 （2）标准状况下，将2.24L的氨气溶于水配成0.5L溶液，所得溶液的物质的量浓度为 mol/L。 （3）氨可与Cl2反应，反应方程式如下：8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2，利用该反应的原理，在工业上可用于检验输送氯气的管道是否漏气。该反应中， 是还原剂；若反应中有1.5mol氧化剂参与反应，则发生转移的电子的物质的量为 mol。 【题型4 硝酸的工业制备】 【例4】氨的循环和转化对生产、生活有重要价值。某工厂制硝酸的流程如图所示。 （1）写出“氧化炉”中反应的化学方程式： 。 （2）写出吸收塔中合成的化学方程式： 。 （3）“吸收塔”排出的尾气中会含有等氮氧化物，为消除它们对环境的影响，通常用纯碱溶液吸收法。法写出足量纯碱溶液吸收的化学方程式（已知产物之一为）： 。 【变式4-1】工业上制备硝酸的主要流程如图所示。下列说法不正确的是 A．氧化炉中发生的化学反应是 B．物质X是 C．上述流程中，理论上用合成1mol，至少需要2.5mol D．吸收塔中为提高氮原子的利用率，可通入过量空气和循环利用尾气中NO 【变式4-2】硝酸铵是一种常用的化肥，其工业生产流程如下，请回答下列问题。 （1）反应容器A中铁砂网的作用是： 。 （2）反应容器B中发生反应的方程式为： 。 （3）吸收塔C中通入空气的目的是 ；两个反应容器中发生的反应，属于氧化还原反应的是 （填反应容器代号）。 （4）金属铜与稀硝酸反应的离子方程式是 ，该反应中稀硝酸表现的性质是 和 。 【变式4-3】硝酸是一种具有强氧化性的一元无机强酸，也是一种重要的化工原料。公元八世纪，炼金术士在干馏硝石时首次发现并制得了硝酸。干馏硝石原理为：KNO3K2O+NO↑+X↑（未配平）。 （1）推测X的化学式并完成上述反应 。 （2）若干馏共产生15.68L（折算至标准状况）气体，反应中转移电子数目为 。 （3）将干馏气体通入足量水中充分吸收可制得，理论上 。 A．NO会有剩余　　　B．X会有剩余　　　　C．无气体剩余 （4）1913年合成氨问世，氨氧化法生产硝酸进入工业化阶段，直到现在该方法依然是世界上生产硝酸的主要方法。氨氧化反应的化学方程式为 。 【题型5 硝酸的氧化性】 【例5】某同学为研究硝酸的性质进行如下实验： 装置 序号 操作 现象 ⅰ 将盛有浓硝酸的烧杯A放入盛有淀粉KI溶液的烧杯C中，然后用烧杯B罩住。 一段时间后，烧杯C中的液体变成蓝色。 ⅱ 将盛有浓硝酸的烧杯A放入盛有淀粉KI溶液的烧杯C中，然后将铜片放入烧杯A后，立即用烧杯B罩住。 烧杯A液体上方立即出现大量红棕色气体，一段时间后，红棕色气体消失。烧杯A中的液体变成绿色，烧杯C中的液体变成蓝色。 （1）依据实验ⅰ的现象可推测浓硝酸的性质是 性、氧化性。 （2）用离子方程式解释实验ⅰ中C烧杯液体变成蓝色的原因 。 （3）实验ⅱ中出现的红棕色气体是 。 （4）实验ⅱ中，将铜片放入A中反应后溶液中的离子主要有：、 。 （5）下列关于实验ⅱ的说法正确的是 。 a．红棕色气体消失的原因一定是与KI发生了反应 b．C中的溶液变蓝的原因一定是与KI发生了反应 c．若将铜片换成铁片，则C中的溶液也可能变蓝 （6）该同学猜测：实验ii的烧杯A中溶液呈绿色而不是蓝色的原因可能是由溶解的引起的。设计实验进行验证： （填实验操作），观察到蓝色溶液变成绿色，证实假设成立。 【变式5-1】已知铜在常温下可以与浓硝酸发生氧化还原反应，回答下列问题： 。 （1）用双线桥标出上述反应的电子转移： 。 （2）将上述反应改写为离子方程式 。 （3）中含有的电子数 。 （4）若反应生成标况下，则反应中转移电子数 ，被还原是 mol。 【变式5-2】图甲、乙、丙均为验证铜和浓硝酸反应的装置： （1）甲、乙、丙三个装置中共同发生的化学方程式是 。 （2）和甲装置相比，乙装置的优点是① ；② 。 （3）为了进一步验证和水的反应，某学生设计了丙装置。实验时先关闭活塞 ，再打开活塞 ，才能使气体充满②试管；当气体充满②试管后，将铜丝提起与溶液脱离。欲使烧杯中的水进入②试管，应该 。 【变式5-3】实验小组为了将试管内壁附着的银镜（Ag）溶解掉，设计如下实验并探究反应原理。 查阅资料：NO为无色气体，易与O2反应生成红棕色气体NO2，两者均有毒。 （1）实验Ⅰ：将稀硝酸加入内壁附有银镜的试管中，银镜溶解，产生无色气体。 ①乙同学认为银与硝酸发生了置换反应，无色气体应为 ，甲同学认为他的想法不正确，因为氧化性 ___________>___________（填离子符号）。 ②甲同学经过认真观察，发现试管口出现红棕色气体，认为无色气体为 ，银镜溶解发生反应的离子方程式为 。 （2）实验Ⅱ：为消除实验Ⅰ中的污染，将稀硝酸替换成H2O2溶液重复实验Ⅰ．发现银镜溶解，且有大量能使带火星的木条复燃的气体生成。 ①乙同学认为H2O2将Ag氧化为了Ag+，甲同学通过实验现象否定了他的想法，从化合价的角度进行解释： 。 ②甲同学进一步通过实验排除了这种可能。该实验方案是：在反应后的液体中，加入 ，无明显现象。 ③查阅资料发现：该实验中银镜溶解后最终产物为颗粒很小（直径在1~100nm）的Ag，其分散在液体中，肉眼无法识别。该同学通过实验证实了这种可能性。他的操作及现象是： 。 （3）小组同学继续探究Ag和H2O2作用的原理。 查阅资料：ⅰ.Ag2O粉末和Ag粉末均为黑色固体。Ag2O能溶于氨水，Ag不能溶于氨水。 ⅱ.催化剂通过改变反应路径而参与化学反应，但反应前后物质的量不变。 实验Ⅲ：将少量黑色Ag2O固体加入H2O2溶液中，产生大量能使带火星的木条复燃的气体，黑色固体无明显变化。甲同学猜想：Ag2O在反应中作氧化剂。 继续实验，在反应后的试管中加入足量的 后，固体仍有剩余。由此验证了该猜想的正确。 （4）综合上述实验，小组同学猜测Ag在H2O2的分解中起到了催化剂的作用。反应原理可分为两步： ①： 。 ②： 。 【题型6 守恒法在化学计算中的应用】 【例6】在稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中，加入铜粉。 （1）若将100mL 2mol/LHNO3和400mL 1mol/LH2SO4混合后，加入19.2g铜粉，微热，充分反应。 若忽略溶液体积变化，溶液中铜离子物质的量浓度为 mol/L。若使铜粉全部溶解，还需加入 1mol/LH2SO4。 （2）若c（）+c（）=5.0mol/L。取200mL该混合酸，则能溶解铜的最大质量为 g。 【变式6-1】将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生标准状况下的一氧化氮和二氧化氮混合气体共11.2L。请回答下列问题： （1）产生一氧化氮的体积为 L（标准状况下）。 （2）待反应结束后，向溶液中加入的氢氧化钠溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀，则原硝酸的浓度为 （不必化简）。 （3）欲使铜与硝酸反应生成的气体在氢氧化钠溶液中全部转化为硝酸钠，至少需要氧气 。 【变式6-2】将32.0 g铜与150 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答： （1）NO的体积为 L（标准状况）； （2）铜完全溶解后，消耗的硝酸的物质的量为 mol； （3）待产生的气体全部逸出后，向溶液中加入200 mL 5.00 mol·L-1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀，则原硝酸的物质的量浓度为 mol·L-1。 【变式6-3】现有一份部分被氧化的铜片（氧化产物为CuO），称取4.32g铜片，溶于一定体积1.00mol•L-1稀硝酸中，反应恰好完全进行，收集到无色气体448mL（已折算为标准状况）。 （1）该稀硝酸中所含HNO3的物质的量为 ； （2）4.32g铜片中CuO的质量为 ； （3）该铜片被氧化的百分数为 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题七第二单元 重要的含氮化工原料 【题型1 氨气的性质及用途】 【题型2 喷泉实验】 【题型3 氨水的组成及性质】 【题型4 硝酸的工业制备】 【题型5 硝酸的氧化性】 【题型6 守恒法在化学计算中的应用】 【题型1 氨气的性质及用途】 【例1】已知氨气可与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用下图中的装置（省略夹持装置及加热装置）可以实现该反应。实验时C中粉末逐渐变为红色，D中出现无色液体。下列有关说法不正确的是 A．试管A中加入的试剂为NH4Cl固体 B．反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2 C．装置B中加入的物质可以是碱石灰 D．装置D中液体可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝 【答案】A 【详解】A．试管A中加入NH4Cl固体，NH4Cl受热易分解生成NH3和HCl，但在试管口附近两者又结合生成NH4Cl，故A错误。 B．氨气可与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，则化学方程式为：，该反应为氧化还原反应，CuO为氧化剂，NH3为还原剂，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为3:2，故B正确。 C．装置B的作用为干燥NH3，应加入碱性固体干燥剂，所以可以是碱石灰，故C正确。 D．反应生成的氮气及水蒸气和未反应的氨气均会从装置C进入装置D中，冰水浴中水蒸气液化，由于氨气极易溶于水，则D中收集到的是氨水，溶液呈碱性，所以D中的液体可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝，故D正确。 故选A选项。 【变式1-1】如图所示是探究有关NH3性质的两个实验，下列说法正确的是 A．两个实验均说明了氨气极易溶于水 B．实验一能说明氨气的水溶液显碱性 C．实验二中白烟的成分属于共价化合物 D．实验二中浓盐酸换成浓硫酸也能产生白烟 【答案】B 【分析】实验一是氨气的喷泉实验，证明氨气极易溶于水，形成的一水合氨是弱碱，使酚酞溶液变红色，证明氨气是碱性气体；实验二中浓氨水挥发出的氨分子和浓盐酸挥发出的氯化氢分子结合生成氯化铵固体小颗粒，证明浓氨水易挥发，氨气遇到氯化氢发生反应生成氯化铵，证明氨气是碱性气体。 【详解】A．实验一说明氨气极易溶于水，实验二说明浓氨水的易挥发性，A错误； B．酚酞变成红色，说明氨气的水溶液呈碱性，B正确； C．白烟是氯化铵，氯化铵是离子化合物，C错误； D．浓硫酸为高沸点酸，不具备挥发性，不能产生白烟，D错误； 答案选B。 【变式1-2】下列实验室制取氨气和氨水，并验证氨水性质的实验中，正确的是 A．制取氨气     B．吸收氨气 C．证明氨水是弱碱 D．溶解Al(OH)3 【答案】B 【详解】A．氢氧化钠和氯化铵不加热时，生成一水合氨，图中缺少酒精灯加热制备氨气，故A项错误； B．氨气极易溶于水，且图中装置吸收尾气时能防倒吸，故B项正确； C．只能说明氨水显碱性，不能证明氨水是弱碱，故C项错误； D．氢氧化铝不溶于氨水，故D项错误； 故本题选B。 【变式1-3】某化学兴趣小组利用下列图示装置探究氨气的性质。 （1）①中湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明氨水溶液呈 性，化学方程式为 。 （2）向②中滴入浓盐酸，现象为 ，反应的化学方程式为 。 （3）将灼热的铂丝伸入③中锥形瓶，可观察到铂丝保持红热，有红棕色气体及少量白烟生成。该过程会同时发生多个反应，写出NH3和O2催化氧化的化学方程式： ，锥形瓶中出现白烟，该物质的化学式为 ，瓶中红棕色气体为 （填化学式）。 【答案】 （1） 碱 NH3＋H2ONH3∙H2O＋OH－ （2） 有白烟生成 NH3＋HCl＝NH4Cl （3） 4NH3＋5O2 4NO＋6H2O NH4NO3 NO2 【详解】 （1）①中湿润的红色石蕊试纸变蓝；说明氨水溶液呈碱性，是由于氨气和水反应生成氨水，氨水主要成分一水合氨电离出铵根和氢氧根，其化学方程式为NH3＋H2ONH3∙H2O＋OH－；故答案为：碱；NH3＋H2ONH3∙H2O＋OH－。 （2）向②中滴入浓盐酸，现象为有白烟生成，氨气和HCl反应生成氯化铵，其反应的化学方程式为NH3＋HCl＝NH4Cl；故答案为：有白烟生成；NH3＋HCl＝NH4Cl。 （3）根据题意NH3和O2催化氧化生成NO和H2O，其反应的化学方程式：4NH3＋5O24NO＋6H2O，锥形瓶中出现白烟，原因：NO和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸和NO，硝酸和氨气反应生成硝酸铵，因此该白色物质的化学式为NH4NO3，瓶中红棕色气体为NO2；故答案为：4NH3＋5O24NO＋6H2O；NH4NO3；NO2。 【题型2 喷泉实验】 【例2】用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理，下列说法错误的是 A．在收集氨气时，应该用向下排空气法收集 B．形成喷泉后的溶液中有三种分子和三种离子 C．封闭c前，将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近三颈烧瓶c口，有白烟产生 D．关闭a，封闭c，打开b，引发喷泉实验，三颈烧瓶内压强变化如图2，则D点时喷泉最剧烈 【答案】D 【详解】A．氨气的密度比空气小，在收集氨气时，应该用向下排空气法收集，A正确； B．形成喷泉后的溶液是氨水，含有三种分子：、、和三种离子：，B正确； C．封闭c前，将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近三颈烧瓶c口，有白烟氯化铵产生，C正确； D．C点时三颈烧瓶内压强最小，喷泉最剧烈，D错误； 故选D。 【变式2-1】常温下，1体积水能溶解约700体积。用圆底烧瓶收集后进行如图所示的喷泉实验，下列分析不正确的是 A．圆底烧瓶中的溶液呈红色，说明氨水呈碱性 B．喷泉停止后，圆底烧瓶内剩余少量气体，是因为NH3的溶解已达到饱和 C．实验过程中，不涉及氧化还原反应 D．改用CO2和NaOH溶液也能形成喷泉 【答案】B 【详解】A．圆底烧瓶中的液体呈红色说明呈碱性，原因是，A正确； B．用排空气法收集的气体不一定纯净，NH3极易溶于水，该实验中氨气的溶解远没有达到饱和状态，则圆底烧瓶内剩余少量气体，不是因为NH3在水中的溶解达到了饱和，而是因为收集的NH3中含有少量的空气杂质，B错误； C．结合选项A可知，实验过程中，不涉及氧化还原反应，C正确； D．改用和NaOH溶液也能形成喷泉，因为反应使装置内压强急剧减少，远小于外界大气压，故水通过长导管被压入烧瓶引发喷泉，D正确； 故选B。 【变式2-2】某化学兴趣小组利用以下装置探究氨气的性质。据图回答下列问题 （1）用装置收集氨气时，应选择氨气的进气口是 （选填“a”或“b”）。 （2）打开如图所示装置中的止水夹c，若观察到烧瓶内产生了红色喷泉，用化学用语解释原因 。 （3）检验的方法是将待检物加入到试管中，然后___________。 A．加水溶解，用红色石蕊检验其酸碱性 B．加入碱溶液，加热，再滴入酚酞试液 C．加热，用湿润的红色石蕊试纸放入试管口检验 D．加入苛性钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验 【答案】 （1）a （2）NH3+H2O⇌NH3∙H2O⇌+OH- （3）D 【详解】 （1）由于氨气密度比空气的小，a进气口是向下排空气； （2）打开止水夹c，氨气溶于水造成压强差，观察到烧瓶内产生了红色喷泉，原因是氨水电离出氢氧根离子呈碱性，这一过程的化学方程式为：NH3+H2O⇌NH3∙H2O⇌+OH-； （3）A．铵盐和水混合不会产生氨气，将湿润的红色石蕊试纸放在试管中会显示红色，是因为铵根离子水解显示酸性，但是显酸性的溶液不一定是铵盐，故A错误； B．加强碱溶液后加热，再滴入无色酚酞试液，因为强碱溶液呈碱性，不能确定是否有铵根离子，故B错误； C．直接加热铵盐晶体虽然也可分解产生氨气，但同时会生成其他气体，混合气体及水蒸气在到达试管口之前即又冷却化合成为原铵盐晶体附着在试管壁上，故无法使湿润红色石蕊试纸变蓝，故C错误； D．加入苛性钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，湿润红色石蕊试纸会变蓝色，证明产生的气体是氨气，则该盐中含有铵根离子，故D正确； 故选：D。 【变式2-3】某小组用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理（图1）。 （1）烧瓶中用浓氨水和某固体反应制取氨气，该固体可以是 （填字母）。 A．CaO    B．NaOH    C．CaCl2   D．P2O5 检验三颈烧瓶集满NH3的方法是 （填操作和现象）。 （2）喷泉实验。关闭a，将单孔塞（插有吸入水的胶头滴管）塞紧瓶口c，打开b，完成喷泉实验，电脑绘制三颈烧瓶内压强变化曲线（图2）。图2中 点时喷泉最剧烈。 （3）引发喷泉实验的方法有多种，下列操作能引发喷泉的是_______（填字母）。 A．用热毛巾捂三颈烧瓶底部 B．通入HCl气体 C．加CH3COOH溶液 D．加CCl4 【答案】 （1） AB 将湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口c，试纸变蓝色，证明NH3已收集满（或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口c，有白烟生成，证明NH3已收集满） （2）D （3）ABC 【详解】 （1）A．CaO能与水反应同时放出大量的热且c（OH-）增大，有利于氨的逸出，A符合题意；B．NaOH溶于水放出大量的热且c（OH-）增大，有利于氨的逸出，B项符合题意；C．CaCl2会与NH3反应生成CaCl2•8NH3，不能用于制备氨气，C不符合题意；D．P2O5为酸性氧化物，会与浓氨水发生反应，不能用于制备氨气，D不符合题意；故选AB；检验三颈烧瓶集满NH3的方法是将湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口c，试纸变蓝色，证明NH3已收集满（或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口c，有白烟生成，证明NH3已收集满）。 （2）外界大气压与三颈烧瓶内压强之差越大，喷泉越剧烈，外界大气压不变，D点三颈烧瓶内压强最小，两者压强之差最大，则D点时喷泉最剧烈。 （3）能够产生压强差就能引发喷泉，氨不溶于CCl4，两者也不反应，不能产生压强差，不能引发喷泉，A、B、C项操作均具备引发喷泉的条件，能引发喷泉。故选ABC。 【题型3 氨水的组成及性质】 【例3】中学化学中的氯水和氨水是非常重要的两种“水”，下列说法正确的是 A．氯水具有漂白性，为增加其漂白效果，可向其中通入少量SO2 B．向Na2S溶液中滴加新制氯水，观察产生淡黄色沉淀，可证明非金属性：Cl>S C．氨水是一元弱碱，其中只存在两种分子NH3和NH3·H2O D．可用玻璃棒蘸取浓氨水靠近收集氯化氢的试管口，可看到产生白雾 【答案】B 【详解】A．向氯水中通入少量二氧化硫发生氧化还原反应生成盐酸和硫酸，氯水的漂白性减弱，A错误； B．向溶液中滴加新制氯水，产生S单质，说明氧化性：Cl2>S，可证明非金属性：，B正确； C．氨水是一元弱碱，其中只存在、和H2O三种分子，C错误； D．浓氨水易挥发出氨气分子，浓盐酸易挥发出氯化氢分子，分别蘸有浓氨水和浓盐酸的两根玻璃棒靠近时有白烟生成，反应方程式为：NH3+HCl=NH4Cl，D错误； 故选B。 【变式3-1】我国清代《本草纲目拾遗》中记载药物“鼻冲水”，写道：“贮以玻璃瓶，紧塞其口，勿使泄气，则药力不减，气甚辛烈，触人脑，非有病不可嗅 ……虚弱者忌之，宜外用，勿服 ……”。这里的“鼻冲水”是指 A．氨水 B．氯水 C．醋 D．卤水 【答案】A 【详解】A．氨水易挥发，具有刺激性气味，结合“鼻冲水”：“贮以玻璃瓶，紧塞其口，勿使泄气”，所以“鼻冲水”的主要成分可能是氨水，故A选； B．氯水中次氯酸见光分解，应装在棕色细口瓶并置于阴凉处，不符合题目中的描述，故B不选； C．醋可以食用，不符合题目中的描述，故C不选； D．卤水无毒，可以食用，不符合题目中的描述，故D不选； 故选A。 【变式3-2】下列关于氨水的叙述正确的是 A．氨水显碱性，能使酚酞溶液变蓝 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（除水外） D．1mol·L-1的氨水指在1L溶液中含NH3、NH3·H2O、NH物质的量之和为1mol 【答案】D 【详解】A．氨水显碱性，能使酚酞溶液变红，故A错误； B．氨水为氨气的水溶液，为混合物，液氨为纯净物，成分不相同，故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，故C错误； D．氨水中N元素存在微粒有：NH3、NH、NH3•H2O，根据元素守恒，1L 1mol•L的氨水中NH3、NH、NH3•H2O的物质的量之和为1mol，故D正确； 答案选D。 【变式3-3】氨在人类的生产和生活中有着广泛的应用。 （1）氨气溶解于水，得到的溶液称为氨水。氨溶解于水时与水发生反应生成一水合氨（NH3•H2O），它是一种弱碱。写出一水合氨的电离方程式 。从上述电离方程式可知，往氨水中加入稀硫酸生成的盐是 （填化学式）。 （2）标准状况下，将2.24L的氨气溶于水配成0.5L溶液，所得溶液的物质的量浓度为 mol/L。 （3）氨可与Cl2反应，反应方程式如下：8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2，利用该反应的原理，在工业上可用于检验输送氯气的管道是否漏气。该反应中， 是还原剂；若反应中有1.5mol氧化剂参与反应，则发生转移的电子的物质的量为 mol。 【答案】 （1） （NH4）2SO4 （2） 0.2 （3） NH3 3 【详解】 （1）一水合氨是一元弱碱,部分电离,其电离方程式为，一水合氨与稀硫酸反应生成（NH4）2SO4，因此，本题正确答案是：，（NH4）2SO4； （2）标准状况下,将2.24L的氨气溶于水配成0.5L溶液，则 ，则所得溶液的物质的量浓度为：，故答案为：0.2mol/L； （3）氨可与Cl2反应，反应方程式如下：，反应中N元素化合价升高，则氨气为还原剂，氯气中氯元素的化合价降低，氯气为氧化剂；氯气中氯元素从0价降低到-1价，1mol Cl2转移2mol电子，所以1.5mol Cl2氧化剂氯气参与反应，则发生转移的电子的物质的量为3mol，故答案是：NH3，3。 【题型4 硝酸的工业制备】 【例4】氨的循环和转化对生产、生活有重要价值。某工厂制硝酸的流程如图所示。 （1）写出“氧化炉”中反应的化学方程式： 。 （2）写出吸收塔中合成的化学方程式： 。 （3）“吸收塔”排出的尾气中会含有等氮氧化物，为消除它们对环境的影响，通常用纯碱溶液吸收法。法写出足量纯碱溶液吸收的化学方程式（已知产物之一为）： 。 【答案】 （1） （2）（或分步） （3） 【详解】 （1）“氧化炉”中氨气发生催化氧化生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为； （2）吸收塔中一氧化氮和氧气生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，吸收塔中总反应的化学方程式为； （3）足量纯碱溶液吸收生成硝酸钠、亚硝酸钠、碳酸氢钠，反应的化学方程式为。 【变式4-1】工业上制备硝酸的主要流程如图所示。下列说法不正确的是 A．氧化炉中发生的化学反应是 B．物质X是 C．上述流程中，理论上用合成1mol，至少需要2.5mol D．吸收塔中为提高氮原子的利用率，可通入过量空气和循环利用尾气中NO 【答案】C 【分析】氮气和氢气在合成塔中生成氨气，氨气在氧化炉中发生催化氧化生成一氧化氮和水，吸收塔中NO和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮。 【详解】A．氧化炉中氨气发生催化氧化生成一氧化氮和水，反应化学方程式是，故A正确； B．二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，所以物质X是，故B正确； C．上述流程中，理论上用合成1mol，氮元素化合价由0升高为+5，氧元素化合价由0降低为-2，根据得失电子守恒，至少需要1.25mol，故C错误； D．吸收塔中为提高氮原子的利用率，可通入过量空气发生反应，还可以循环利用尾气中的NO，故D正确； 选C。 【变式4-2】硝酸铵是一种常用的化肥，其工业生产流程如下，请回答下列问题。 （1）反应容器A中铁砂网的作用是： 。 （2）反应容器B中发生反应的方程式为： 。 （3）吸收塔C中通入空气的目的是 ；两个反应容器中发生的反应，属于氧化还原反应的是 （填反应容器代号）。 （4）金属铜与稀硝酸反应的离子方程式是 ，该反应中稀硝酸表现的性质是 和 。 【答案】 （1）作催化剂 （2）4NH3＋5O24NO＋6H2O （3） 将NO氧化成NO2 C （4） 3Cu＋8H＋＋2NO=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 酸性 氧化性 【分析】由NH4NO3的工业生产流程可知，N2与H2在铁砂网的作用下反应产生NH3，NH3在Pt－Rh合金网作用下加热被空气中的O2氧化为NO和水，NO在吸收塔中与O2反应生成NO2，NO2水反应得到HNO3和NO，HNO3与NH3作用生成NH4NO3。 【详解】 （1）在反应容器A中，N2与H2在铁砂网的作用下反应产生NH3，铁砂网作催化剂； （2）反应容器B中发生反应的化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O。 （3）在吸收塔C中通入空气的目的是将NO氧化成NO2；在C中发生反应：2NO＋O2=2NO2、3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，在D中发生反应：HNO3＋NH3=NH4NO3，C中发生的反应是氧化还原反应，D中发生的反应不是氧化还原反应，所以发生氧化还原反应的容器为C。 （4）硝酸有强氧化性，不仅能把活泼的金属氧化，还能把不活泼的金属如Cu氧化。金属Cu与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。在该反应中一部分HNO3中的N元素由＋5价变为＋2价，得到电子，被还原，表现氧化性，还有一部分HNO3中的N元素的化合价没有变化，提供酸根离子用来生成硝酸盐，起酸的作用，故硝酸的作用是酸性和氧化性。 【变式4-3】硝酸是一种具有强氧化性的一元无机强酸，也是一种重要的化工原料。公元八世纪，炼金术士在干馏硝石时首次发现并制得了硝酸。干馏硝石原理为：KNO3K2O+NO↑+X↑（未配平）。 （1）推测X的化学式并完成上述反应 。 （2）若干馏共产生15.68L（折算至标准状况）气体，反应中转移电子数目为 。 （3）将干馏气体通入足量水中充分吸收可制得，理论上 。 A．NO会有剩余　　　B．X会有剩余　　　　C．无气体剩余 （4）1913年合成氨问世，氨氧化法生产硝酸进入工业化阶段，直到现在该方法依然是世界上生产硝酸的主要方法。氨氧化反应的化学方程式为 。 【答案】 （1）4KNO32K2O+4NO↑+3O2↑ （2）1.2NA （3）C （4） 【详解】 （1）根据反应KNO3K2O+NO↑+X↑，KNO3中N的化合价降低被还原，应该有化合价升高的元素，KNO3中只有O元素化合价可以升高到0价的O2，因此X为O2，根据电子得失相等，反应的化学方程式为：4KNO32K2O+4NO↑+3O2↑。 （2）根据方程式4KNO32K2O+4NO↑+3O2↑，KNO3中N的化合价由+5价到+2价，化合价降低3，4molNO和3mol氧气生成共转移3×4mol电子，即7mol气体生成转移电子的物质的量为12mol，电子转移数目为12NA，标准状况下15.68L气体的物质的量为，电子转移的数目为1.2NA； （3）由方程式4KNO32K2O+4NO↑+3O2↑可知，生成的NO与O2的物质的量之比为4:3，NO、O2与水反应生成HNO3，反应的方程式为4NO+3O2+2H2O=4HNO3，反应的NO与O2的物质的量之比为4:3，因此理论上无气体剩余； （4）氨催化氧化生成NO和水，反应的化学方程式为。 【题型5 硝酸的氧化性】 【例5】某同学为研究硝酸的性质进行如下实验： 装置 序号 操作 现象 ⅰ 将盛有浓硝酸的烧杯A放入盛有淀粉KI溶液的烧杯C中，然后用烧杯B罩住。 一段时间后，烧杯C中的液体变成蓝色。 ⅱ 将盛有浓硝酸的烧杯A放入盛有淀粉KI溶液的烧杯C中，然后将铜片放入烧杯A后，立即用烧杯B罩住。 烧杯A液体上方立即出现大量红棕色气体，一段时间后，红棕色气体消失。烧杯A中的液体变成绿色，烧杯C中的液体变成蓝色。 （1）依据实验ⅰ的现象可推测浓硝酸的性质是 性、氧化性。 （2）用离子方程式解释实验ⅰ中C烧杯液体变成蓝色的原因 。 （3）实验ⅱ中出现的红棕色气体是 。 （4）实验ⅱ中，将铜片放入A中反应后溶液中的离子主要有：、 。 （5）下列关于实验ⅱ的说法正确的是 。 a．红棕色气体消失的原因一定是与KI发生了反应 b．C中的溶液变蓝的原因一定是与KI发生了反应 c．若将铜片换成铁片，则C中的溶液也可能变蓝 （6）该同学猜测：实验ii的烧杯A中溶液呈绿色而不是蓝色的原因可能是由溶解的引起的。设计实验进行验证： （填实验操作），观察到蓝色溶液变成绿色，证实假设成立。 【答案】 （1）挥发 （2） （3）NO2或二氧化氮 （4）、 （5）c （6）向硝酸铜溶液中持续通入一段时间二氧化氮 【分析】实验ⅰ中，将盛有浓硝酸的烧杯A放入盛有淀粉KI溶液的烧杯C中，然后用烧杯B罩住，一段时间后，烧杯C中的液体变成蓝色，硝酸具有挥发性、强氧化性，导致C中碘离子被挥发出来的硝酸氧化成碘单质，C中溶液变蓝； 实验ⅱ中，将盛有浓硝酸的烧杯A放入盛有淀粉KI溶液的烧杯C中，然后将铜片放入烧杯A后，立即用烧杯B罩住，烧杯A中铜与浓硝酸反应生成二氧化氮气体，反应方程式为：Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，据此进行解答。 【详解】 （1）依据实验ⅰ的现象可知，碘离子被氧化为碘单质，根据分析可知，可能是挥发出的硝酸氧化碘离子为碘单质，推测浓硝酸的性质是挥发性、氧化性。 （2）在酸性条件下，硝酸根作为强氧化剂，将KI中的I⁻氧化为I2，生成的碘单质与淀粉结合，使得溶液显蓝色，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，反应的离子方程式为：。 （3）根据分析可知，烧杯A中铜与浓硝酸反应生成二氧化氮气体，反应方程式为：Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，因此实验ⅱ中，出现的红棕色气体是NO2或二氧化氮。 （4）实验ⅱ中，将铜片放入A中，反应的离子方程式为：，若是硝酸未反应完，则反应后溶液中的离子主要有：、、。 （5）a．NO2能够直接与溶液中的水反应产生HNO3和NO，硝酸具有挥发性，挥发的HNO3具有氧化性，将烧杯C中的KI氧化产生I2单质，红棕色气体消失与NO2和烧杯C中的KI发生反应有关，也与二氧化氮与水反应有关，故a错误； b．烧杯A中铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应方程式为：Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，C中溶液变蓝的原因是产生了碘单质，不仅二氧化氮可以氧化碘离子为碘单质，挥发出的硝酸也会氧化碘离子为碘单质，故b错误； c．若将铜片换成铁片，由于铁在常温下遇浓硝酸会发生钝化，由于浓硝酸具有挥发性，则挥发出的硝酸能够氧化碘离子，导致C中的液体也可能变蓝，故c正确； 故答案选c。 （6）实验ii的烧杯A中溶液呈绿色而不是蓝色的原因可能是由溶解的引起的，根据题意设计实验进行验证：向硝酸铜溶液中持续通入一段时间二氧化氮，观察到蓝色溶液变成绿色，证实假设成立。 【变式5-1】已知铜在常温下可以与浓硝酸发生氧化还原反应，回答下列问题： 。 （1）用双线桥标出上述反应的电子转移： 。 （2）将上述反应改写为离子方程式 。 （3）中含有的电子数 。 （4）若反应生成标况下，则反应中转移电子数 ，被还原是 mol。 【答案】 （1） （2） （3）或 （4） 或 0.5 【详解】 （1），铜元素化合价由0升高为+2价，N元素化合价由+5降低为+4，用双线桥表示电子转移的方向和数目为； （2）反应的离子方程式为； （3）1个水分子中含有10个电子，中含有的电子数 ； （4）若反应生成标况下，NO2的物质的量为0.5mol，N元素化合价由+5降低为+4，则反应中转移电子数为0.5NA或；根据N元素守恒，被还原是0.5mol。 【变式5-2】图甲、乙、丙均为验证铜和浓硝酸反应的装置： （1）甲、乙、丙三个装置中共同发生的化学方程式是 。 （2）和甲装置相比，乙装置的优点是① ；② 。 （3）为了进一步验证和水的反应，某学生设计了丙装置。实验时先关闭活塞 ，再打开活塞 ，才能使气体充满②试管；当气体充满②试管后，将铜丝提起与溶液脱离。欲使烧杯中的水进入②试管，应该 。 【答案】 （1） （2） 可以控制反应的发生与停止 可吸收气体，防止污染环境 （3） c 先关闭b，再关闭a，然后打开c，用手捂住②试管 【分析】铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、NO2和水，NO2有毒会污染环境，要进行尾气处理。 【详解】 （1）甲、乙、丙三个装置中均为铜和浓硝酸的反应，反应方程式为：； （2）和甲装置相比，乙装置中可利用氢氧化钠溶液进行尾气吸收，同时可通过上下移动铜丝控制反应的发生或停止；故乙装置的优点是：①控制反应的发生与停止；②可吸收气体，防止污染环境； （3）实验丙中，实验时先关闭活塞c，再打开活塞，才能使气体充满②试管；当气体充满②试管后，将铜丝提起与溶液脱离停止反应。欲使烧杯中的水进入②试管应该先关闭b，再关闭a，然后打开c，用手捂住②试管，使NO2气体先进入烧杯中与水反应使气体减少，压强减小，利用形成的压强差将烧杯中的水压入②试管中。 【变式5-3】实验小组为了将试管内壁附着的银镜（Ag）溶解掉，设计如下实验并探究反应原理。 查阅资料：NO为无色气体，易与O2反应生成红棕色气体NO2，两者均有毒。 （1）实验Ⅰ：将稀硝酸加入内壁附有银镜的试管中，银镜溶解，产生无色气体。 ①乙同学认为银与硝酸发生了置换反应，无色气体应为 ，甲同学认为他的想法不正确，因为氧化性 ___________>___________（填离子符号）。 ②甲同学经过认真观察，发现试管口出现红棕色气体，认为无色气体为 ，银镜溶解发生反应的离子方程式为 。 （2）实验Ⅱ：为消除实验Ⅰ中的污染，将稀硝酸替换成H2O2溶液重复实验Ⅰ．发现银镜溶解，且有大量能使带火星的木条复燃的气体生成。 ①乙同学认为H2O2将Ag氧化为了Ag+，甲同学通过实验现象否定了他的想法，从化合价的角度进行解释： 。 ②甲同学进一步通过实验排除了这种可能。该实验方案是：在反应后的液体中，加入 ，无明显现象。 ③查阅资料发现：该实验中银镜溶解后最终产物为颗粒很小（直径在1~100nm）的Ag，其分散在液体中，肉眼无法识别。该同学通过实验证实了这种可能性。他的操作及现象是： 。 （3）小组同学继续探究Ag和H2O2作用的原理。 查阅资料：ⅰ.Ag2O粉末和Ag粉末均为黑色固体。Ag2O能溶于氨水，Ag不能溶于氨水。 ⅱ.催化剂通过改变反应路径而参与化学反应，但反应前后物质的量不变。 实验Ⅲ：将少量黑色Ag2O固体加入H2O2溶液中，产生大量能使带火星的木条复燃的气体，黑色固体无明显变化。甲同学猜想：Ag2O在反应中作氧化剂。 继续实验，在反应后的试管中加入足量的 后，固体仍有剩余。由此验证了该猜想的正确。 （4）综合上述实验，小组同学猜测Ag在H2O2的分解中起到了催化剂的作用。反应原理可分为两步： ①： 。 ②： 。 【答案】 （1） H2 Ag+>H+ NO （2） H2O2生成O2，O元素化合价升高，H2O2发生氧化反应，若Ag生成Ag+，银元素化合价升高，不符合化合价升降规律 稀盐酸 用一束光照射液体，产生丁达尔现象 （3）氨水 （4） H2O2+2Ag=Ag2O+H2O H2O2+Ag2O=2Ag+O2↑+H2O 【详解】 （1）①若银与硝酸发生了置换反应，生成硝酸银和氢气，无色气体应为H2，根据金属活动性顺序表，氧化性Ag+>H+，所以Ag不可能置换出氢； ②甲同学经过认真观察，发现试管口出现红棕色气体。NO为无色气体，易与O2反应生成红棕色气体NO2，所以无色气体为NO。则银和硝酸反应生成硝酸银、一氧化氮、水，生反应的离子方程式为 。 （2）实验Ⅱ：为消除实验Ⅰ中的污染，将稀硝酸替换成H2O2溶液重复实验Ⅰ．发现银镜溶解，且有大量能使带火星的木条复燃的气体生成。 ①H2O2生成O2，O元素化合价升高，H2O2发生氧化反应，若Ag生成Ag+，银元素化合价升高，不符合化合价升降规律，所以不可能是H2O2将Ag氧化为了Ag+。 ②在反应后的液体中，加入盐酸，无明显现象，说明溶液中不含Ag+。 ③该实验中银镜溶解后最终产物为颗粒很小（直径在1~100nm）的Ag，其分散在液体中，形成胶体，胶体能形成丁达尔效应。利用丁达尔现象检验，所以用一束光照射液体，产生丁达尔现象。 （3）根据Ag2O可溶于足量氨水中，转化为银氨溶液，而银不溶于氨水，在反应后的试管中加入足量的氨水后，固体仍有剩余，说明有Ag单质生成，说明Ag2O在反应中作氧化剂。 （4）Ag在H2O2的分解中起到了催化剂的作用,反应原理可分为两步，①双氧水把银氧化为氧化银H2O2+2Ag=Ag2O+H2O，②双氧水和氧化银反应生成银和氧气H2O2+Ag2O=2Ag+O2↑+H2O。 【题型6 守恒法在化学计算中的应用】 【例6】在稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中，加入铜粉。 （1）若将100mL 2mol/LHNO3和400mL 1mol/LH2SO4混合后，加入19.2g铜粉，微热，充分反应。 若忽略溶液体积变化，溶液中铜离子物质的量浓度为 mol/L。若使铜粉全部溶解，还需加入 1mol/LH2SO4。 （2）若c（）+c（）=5.0mol/L。取200mL该混合酸，则能溶解铜的最大质量为 g。 【答案】 （1） 0.6 0mL （2）38.4 【详解】 （1），，，，溶液中的氢离子为硝酸电离出的和硫酸电离的，所以，若消耗0.3molCu，则有： 由反应关系可以看出，H+过量，铜单质消耗完， 则生成的，； 根据①中分析可知H+过量，不需要再加入硫酸，故答案为：0.6；0mL。 （2）反应的离子方程式为，要使溶解铜的质量最大，则氢离子和硝酸根浓度满足化学计量数即4：1，硝酸全部起氧化剂作用，设硫酸浓度为xmol/L，则硝酸浓度为（5 -x）mol/L，溶液中氢离子浓度共：，则：，解得x=3mol/L，硝酸浓度为2mol/L，硝酸的物质的量为：0.2L×2mol/L=0.4mol，根据方程式可知溶解铜是0.6mol，质量是0.6mol×64g/mol＝38.4g。 【变式6-1】将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生标准状况下的一氧化氮和二氧化氮混合气体共11.2L。请回答下列问题： （1）产生一氧化氮的体积为 L（标准状况下）。 （2）待反应结束后，向溶液中加入的氢氧化钠溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀，则原硝酸的浓度为 （不必化简）。 （3）欲使铜与硝酸反应生成的气体在氢氧化钠溶液中全部转化为硝酸钠，至少需要氧气 。 【答案】 （1）5.824 （2） （3）0.255 【详解】 （1）该过程发生两个反应：，，根据已知条件可知，铜的物质的量为，生成气体的总的物质的量为，设生成的和的物质的量分别为，则，解得，故标准状况下； （2）在反应过程中，一部分表现酸性，另一部分表现氧化性，由溶液中的恰好全部转化为沉淀，则表现酸性的的物质的量为，表现氧化性的的物质的量为，故原硝酸溶液中的物质的量，则； （3）通入氧气的目的是将和全部转化为。根据得失电子守恒：，则。 【变式6-2】将32.0 g铜与150 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答： （1）NO的体积为 L（标准状况）； （2）铜完全溶解后，消耗的硝酸的物质的量为 mol； （3）待产生的气体全部逸出后，向溶液中加入200 mL 5.00 mol·L-1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀，则原硝酸的物质的量浓度为 mol·L-1。 【答案】 （1） 5.60 （2） 1.50 （3）10.0 【详解】 （1）题中涉及的化学反应为：Cu+4HNO3＝Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O， 3Cu+8HNO3＝3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O。根据题意，产生的NO和NO2的混合气体在标准状况下的体积为11.2L。设生成NO2的物质的量为x，生成的NO的物质的量为y，则有：x+y=。根据反应方程式中的得失电子守恒，则有：x+3y=。联立两个方程，可计算得出：x=0.25mol，y=0.25mol。则NO的体积为0.25mol×22.4L⋅mol−1=5.60L，故答案为5.60； （2）参加反应的HNO3分两部分：一部分显酸性生成Cu（NO3）2；另一部分被还原成NO2和NO，所以参加反应的HNO3的物质的量为：+=1.50mol，故答案为1.50； （3）HNO3在反应中一部分变成气体，一部分以的形式留在溶液中，变成气体的HNO3的物质的量为0.50mol，加入NaOH溶液至恰好使溶液中Cu2＋全部转化为沉淀，则溶液中只有NaNO3，根据Na元素守恒，则未被还原的硝酸的物质的量是20010-3L5.00mol·L-1=1.00mol， 则溶液中的硝酸的物质的量是1.00mol+0.5mol=1.50mol，所以原硝酸的物质的量浓度是=10.0mol·L-1，故答案为10.0。 【变式6-3】现有一份部分被氧化的铜片（氧化产物为CuO），称取4.32g铜片，溶于一定体积1.00mol•L-1稀硝酸中，反应恰好完全进行，收集到无色气体448mL（已折算为标准状况）。 （1）该稀硝酸中所含HNO3的物质的量为 ； （2）4.32g铜片中CuO的质量为 ； （3）该铜片被氧化的百分数为 。 【答案】 （1）0.14mol （2）2.4g （3）50% 【分析】部分被氧化的铜片溶于稀硝酸中，反应恰好完全进行，收集到448mLNO气体，则由化学方程式3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O可得，参与反应的n（Cu）=0.03mol，则4.32g铜片中CuO的质量=4.32g-0.03mol×64g·mol-1=2.4g，n（CuO）=0.03mol； 【详解】 （1）由题干信息可得，稀硝酸恰好完全反应，所含HNO3的物质的量为2n（Cu2+）+n（NO）=2×（0.03+0.03）+0.02=0.14mol，故答案为：0.14mol。 （2）根据分析，CuO的质量为2.4g，故答案为：2.4g。 （3）由上述计算可得部分被氧化的铜片中各组分的物质的量为：n（Cu）=0.03mol，n（CuO）= 2.4g÷ 80g·mol-1=0.03mol，因此该铜片被氧化的百分数为50%，故答案为：50%。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$