内容正文:
重难点01 浓硫酸、浓硝酸的性质与反应计算
1.(23-24高一下·青海·期末)为除去镀在铝表面的铜镀层,可选用的试剂是
A.稀硝酸 B.浓硝酸 C.浓硫酸 D.稀硫酸
【答案】B
【详解】A. 稀硝酸不仅与铜发生反应,也可以与铝发生反应,因此不能用稀硝酸除去镀在铝制品表面的铜镀层,A错误;
B.Cu与浓硝酸反应,而Al遇浓硝酸发生钝化,可浓硝酸可除去镀在铝表面的铜镀层,B正确;
C.常温下铜与浓硫酸也不反应,故不可以除去镀在铝制品表面的铜镀层,C错误;
D.铜与稀硫酸不反应,铝可以和稀硫酸反应,故不可以除去镀在铝制品表面的铜镀层,D错误;
综上所述答案为B。
2.(23-24高一下·陕西榆林·期末)利用下图实验装置,探究NO与Cu能否发生氧化还原反应。下列说法错误的是
A.①中溶液变蓝,产生气泡,Cu单质被氧化
B.装置④后面应该增加一个尾气处理装置
C.②中水的作用是除去和挥发出来的
D.实验开始时应先点燃酒精灯,再打开分液漏斗滴加稀硝酸
【答案】D
【详解】A.①中铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮气体,溶液变蓝,铜化合价升高,被氧化,故A项正确;
B.反应生成了N2,但尾气中仍含有一定量的NO气体,会造成环境污染,需进行尾气处理,故B项正确;
C.硝酸具有挥发性,NO2和水反应生成硝酸和NO,②中的水可除去NO2和挥发出来的硝酸,故C项正确;
D.实验开始时,应该先打开分液漏斗,硝酸和铜反应生成NO,排尽装置内的空气,可排除氧气的干扰,然后再点燃酒精灯进行实验验证,故D项错误;
故本题选D。
3.(23-24高一下·陕西榆林·期末)化学中广泛存在着哲学中“量变引起质变”的规律。下列变化过程不符合这一规律的是
A.铁粉和稀硝酸反应 B.硫黄在空气中燃烧
C.氨水吸收尾气中 D.气体与加热反应
【答案】B
【详解】A.硝酸不足时只能溶解铁,且生成亚铁离子,硝酸过量时金属均被氧化,且铁转化为铁离子,符合“量变引起质变”,故A项不符合题意;
B.硫黄在空气中燃烧只能生成二氧化硫,无其他产物,不符合“量变引起质变”,故B项符合题意;
C.氨水吸收尾气中的二氧化硫,氨水过量生成正盐,二氧化硫过量生成酸式盐,符合“量变引起质变”,故C项不符合题意;
D.硫化氢气体与少量氧气加热反应得到硫,与过量氧气加热反应得到二氧化硫,符合“量变引起质变”,故D项不符合题意;
故本题选B。
4.(23-24高一下·陕西安康·期末)下列离子方程式书写错误的是
A.向碳酸钠溶液中滴加少量稀盐酸:+H+=
B.AlCl3溶液与过量NH3·H2О溶液混合:4OH-+Al3+=+2H2O
C.钠与水反应:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
D.铜与稀硝酸反应:3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O
【答案】B
【详解】A.向碳酸钠溶液中滴加少量稀盐酸会生成碳酸氢钠,离子方程式为:,故A项正确;
B.NH3·H2О是弱电解质,应写化学式,生成的Al(OH)3沉淀不溶于过量的氨水,离子方程式:,故B项错误;
C.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,故C项正确;
D.铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,离子方程式为:,故D项正确;
故本题选B。
5.(22-23高一下·陕西咸阳·期末)下列离子方程式正确的是
A.铜与稀硝酸反应:
B.氯化铜溶液中通入硫化氢:
C.溶液中通入:
D.向中加入足量氢碘酸:
【答案】D
【详解】A.铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,离子方程式:,故A错误;
B.氯化铜溶液中通入硫化氢,生成硫化铜沉淀和盐酸,离子方程式:,故B错误;
C.溶液中通入,酸性环境下硝酸根离子具有氧化性,将二氧化硫中硫元素氧化成硫酸根离子生成硫酸钡沉淀,离子方程式:,故C错误;
D.向中加入足量氢碘酸,氢碘酸属于强酸,碘离子具有还原性,与反应生成碘化亚铁、碘单质和水,离子方程式:,故D正确;
答案选D。
6.(23-24高一下·山西吕梁·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.工业上用足量氨水吸收SO2气体:
B.向石灰水中滴加过量碳酸氢钠溶液:
C.NaClO溶液与足量SO2反应:
D.四氧化三铁与稀硝酸的反应:
【答案】C
【详解】A.为弱碱,书写离子方程式时,不能拆写成离子,因此用足量氨水吸收SO2气体的离子方程式为,A错误;
B.石灰水中滴加过量碳酸氢钠溶液,生成沉淀、和水,离子方程式为,B错误;
C.NaClO具有氧化性,SO2具有还原性,两者发生氧化还原反应生成和,离子方程式为,C正确;
D.四氧化三铁与稀硝酸反应生成NO气体,离子方程式为,D错误;
答案选C。
7.(23-24高一下·山西阳泉·期末)下列实验或生产过程及其解释均正确且有对应关系的是
选项
实验或生产过程
解释
A
木炭与浓硫酸加热反应生成酸性气体
木炭具有金属性
B
Cu和稀硝酸反应,在试管口有红棕色气体
Cu和稀硝酸反应生成
C
工业上用SiC来制造砂纸砂轮的磨料
SiC结构类似金刚石,硬度很大
D
工业上通过电解熔融MgO制取金属Mg
MgO熔点低
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.木炭具有还原性,能与浓硫酸加热发生氧化还原反应,生成酸性气体SO2,A错误;
B.铜和稀硝酸反应生成NO,NO与氧气反应生成NO2,故看到红棕色,B错误;
C.碳化硅俗称金刚砂,具有空间网状结构,熔点高、硬度大,工业上常用来制造砂纸砂轮的磨料,C正确;
D.因MgO的熔点太高,工业上通过电解熔融氯化镁制备金属镁,D错误;
故选C。
8.(23-24高一下·山西大同·期末)向mg由铁粉和铜粉组成的混合物中,加入某浓度的稀硝酸,充分反应后测得生成NO的体积[V(NO)](已换算成标准状况下)、m(固体剩余质量)随加入的稀硝酸的体积的变化如图所示(设硝酸的还原产物只有NO)。下列说法中正确的是
A.稀硝酸的浓度为0.4mol·L-1
B.a点时,100mL稀硝酸中溶解了Fe和Cu共8.4g
C.b点对应的溶液中可能含有的金属阳离子为Fe2+、Fe3+、Cu2+
D.加入稀硝酸至400mL时,收集到的V(NO)约为6.91L
【答案】D
【详解】A.由分析可知,实验①只有铁参与反应,发生反应3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,生成NO的体积为2240mL,NO的物质的量为0.1mol,则参加反应的硝酸的物质的量为0.1mol4=0.4mol,硝酸的物质的量浓度为=4mol/L,A错误;
B.由分析可知,a点只消耗了铁8.4g,B错误;
C.b点还有金属剩余,因此溶液中不可能有Fe3+,C错误;
D.由分析可知,加入稀硝酸至400mL时,收集到的V(NO)约为6.72L+0.19L=6.91L,D正确;
答案选D。
9.(22-23高一下·山西长治·期末)实验室中下列做法正确的是
A.浓硝酸保存在带有橡胶塞的棕色细口瓶中
B.实验室剩余金属钾、钠等试剂,要放回原试剂瓶
C.向浓硫酸与铜反应后的冷却液中加入水,可以观察到溶液呈蓝色
D.将浓盐酸和浓硝酸按体积比混合可以得到王水,能溶解
【答案】B
【详解】A.浓硝酸光照易分解,则浓硝酸保存在棕色的玻璃瓶中,并避光保存,不能用橡胶塞,硝酸可以氧化橡胶塞,故A错误;
B.钾、钠性质活泼,可以和空气中多种成分反应,剩余钾、钠需放回原试剂瓶,故B正确;
C.硫酸铜溶于水溶液呈蓝色,但铜与浓硫酸反应后的溶液中存在浓硫酸,加水可能会产生暴沸现象,正确操作是取反应后的少量溶液倒入水中,确认是否有硫酸铜生成,故C错误;
D.王水是浓盐酸和浓硝酸按体积比3︰1配成的混合物,可以溶解Au、Pt,故D错误;
故选:B。
10.(22-23高一下·山西阳泉·期末)实验室保存下列物质时,必须用棕色细口瓶的是
A. B.浓硝酸 C. D.浓硫酸
【答案】B
【详解】A. 为固体,保存在广口瓶中,故A不符合题意;
B.浓硝酸 易分解,用棕色细口瓶保存,故B符合题意;
C.为固体,保存在广口瓶中,故C不符合题意;
D.浓硫酸可以保存在一般细口瓶中,故D不符合题意;
故选B。
11.(23-24高一下·山西吕梁·期末)如图所示,将液体A逐滴加入到固体B中。下列叙述正确的是
A.若A为浓硝酸,B为,C中溶液出现白色沉淀,则非金属性:
B.若A为浓盐酸,B为,则C中KI淀粉溶液变为蓝色
C.若A为浓氨水,B为氢氧化钠固体,则C中溶液先产生白色沉淀后沉淀又溶解
D.若A为浓硫酸,B为,则C中品红溶液变为无色
【答案】D
【详解】A.浓硝酸具有挥发性,硝酸、二氧化碳均能与硅酸钠溶液反应生成白色的硅酸沉淀,所以,C中溶液出现白色沉淀,无法确定是二氧化碳与硅酸钠溶液反应所致,故A错;
B.浓盐酸与需要加热才能反应,故B错;
C.氢氧化铝只能与强碱溶液反应,与弱碱不反应,故C错;
D.浓硫酸与反应生成二氧化硫,二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,故D正确;
答案选D。
12.(23-24高一下·山西忻州·期末)某同学利用如图所示装置(夹持装置已省略)在通风橱内进行铜与稀硝酸反应的探究实验,下列说法错误的是
A.注射器A中的稀硝酸与反应体现了硝酸的酸性
B.澄清石灰水可吸收挥发出来的,同时防止外界空气进入具支试管中干扰实验
C.铜与稀硝酸反应后,将注射器B中的空气注入具支试管,试管内气体会变成红棕色
D.当观察到澄清石灰水变浑浊后关闭止水夹,将铜丝伸入稀硝酸中,观察到铜丝溶解,有无色气体产生
【答案】B
【详解】A.注射器A中的稀硝酸与反应生成硝酸钠、水和二氧化碳,发生的是复分解反应,体现了硝酸的酸性,A正确;
B.难溶于水,也不碱溶液反应,澄清石灰水不能吸收挥发出来的NO,B错误;
C.铜与稀硝酸反应后,将注射器B中的空气注入具支试管,发生反应,试管内气体会变成红棕色,C正确;
D.当观察到澄清石灰水变浑浊,说明装置内空气被排尽了,然后关闭止水夹,铜与稀硝酸反应生成,故将铜丝伸入稀硝酸中,观察到铜丝溶解,有无色气体产,D正确;
故选B。
13.(23-24高一下·青海·期末)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.质量分数为的乙醇水溶液中含有的氧原子总数为
B.将足量浓、稀硝酸分别还原为和,浓、稀硝酸得到的电子数均为
C.浓硫酸与足量铜加热反应生成分子的数目为
D.乙炔和乙醛蒸气的混合气体,完全燃烧消耗氧气分子的数目为
【答案】C
【详解】A.乙醇溶液中除了乙醇,水中也含O原子,100g质量分数为46%的乙醇(CH3CH2OH)水溶液中含有的乙醇的物质的量为n==1mol,含O原子为1mol;水的物质的量n==3mol,故含O原子为3mol,故此溶液中共含O原子为4mol,O个数为4NA个,故A正确;
B.32g铜的物质的量为n==0.5mol,而铜反应后变为+2价,故0.5mol铜反应失去NA个电子,则硝酸得电子为NA个,故B正确;
C.50 mL 18.4 mol•L-1浓硫酸中含有H2SO4的物质的量n(H2SO4)=18.4mol/L×0.05L=0.92mol,若与足量铜微热完全反应,生成SO2分子的数目为0.46NA,但随着反应的进行,硫酸变为稀硫酸,反应就不再发生,因此反应产生的SO2分子的数目小于0.46NA,故C错误;
D.乙炔的分子式是C2H2,乙醛的分子式是C2H4O,乙醛的分子式可认为C2H2H2O,乙炔和乙醛燃烧时需要氧气的量,可以认为都是乙炔燃烧需要的氧气量,乙炔完全燃烧需要2.5mol氧气,故乙炔和乙醛蒸气的混合气体,完全燃烧也需要2.5mol氧气,即氧气分子的数目为,故D正确;
答案选C。
14.(23-24高一下·宁夏·期末)氮元素的“价类”二维图中所示物质a~d,有关性质正确的是
A.a物质可用浓硫酸检验 B.b与反应生成c
C.c物质可用NaOH溶液吸收 D.d物质可与单质Fe反应制取
【答案】C
【详解】A.浓硫酸没有挥发性,不能用浓硫酸检验氨气,A错误;
B.氮气和氧气反应生成一氧化氮,B错误;
C.+4价氮的氧化物和氢氧化钠溶液反应生成硝酸钠和亚硝酸钠,故c物质可用NaOH溶液吸收,C正确;
D.硝酸具强氧化性,和铁生成氮氧化合物和水,而不是生成氢气,D错误;
故选C。
15.(23-24高一下·陕西渭南·期末)某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱,按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明,浓硝酸能将氧化成,而稀硝酸不能氧化。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
可选药品:浓硝酸、稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液
已知:氢氧化钠溶液不与反应,能与反应:
(1)该装置加入药品之前应进行的操作是 。
(2)装置①中发生反应的化学方程式是 。
(3)装置②的作用是 ,其中所发生反应的化学方程式是 。
(4)实验应避免有害气体排放到空气中,装置③、④中盛放的药品依次是 。
(5)该小组得出结论所依据的实验现象是 。
(6)实验结束后,同学们发现装置①中溶液呈绿色,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3个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是 (填序号)。
a.加热该绿色溶液,观察颜色变化
b.加水稀释绿色溶液,观察颜色变化
c.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色变化
【答案】(1)检验装置的气密性
(2)
(3) 将转化为
(4)稀硝酸、浓硝酸
(5)装置③中液面上方气体仍为无色,装置④中液面上方气体由无色变为红棕色
(6)ac
【详解】(1)装置加入药品前应先检验装置的气密性。
(2)装置①中发生反应为铜和浓硝酸生成硝酸铜、水、二氧化氮,化学方程式是;
(3)根据分析可知,装置②是将二氧化氮转化为一氧化氮,反应式为。
(4)已知,浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO。根据装置特点和实验目的,⑤中是用排水法集气,因为NO不溶于水且不与水发生反应,故 NO 应从③中出来,所以装置③中应该盛放稀硝酸,⑥是用溶液吸收尾气,说明从④中出来的有 NO2,所以装置④中应该盛放浓硝酸,装置⑥中盛放 NaOH 溶液吸收NO2;故装置③、④中盛放的药品依次是3mol/L稀硝酸、浓硝酸;
(5)NO通过稀HNO3溶液后,若无红棕色NO2产生,说明稀HNO3不能氧化NO,所以盛放稀HNO3装置的液面上方没有颜色变化即可说明;装置④中盛放的是浓HNO3,若浓HNO3能氧化NO,则装置④液面的上方会产生红棕色气体,故答案为:装置③液面上方气体仍为无色,装置④液面上方气体由无色变为红棕色;
(6)要证明是Cu(NO3)2浓度过高或是溶解了NO2导致装置①中溶液呈绿色,一是可设计将溶解的NO2赶走再观察颜色变化,二是降低溶液中Cu(NO3)2的浓度,观察颜色变化。
a.加热可降低NO2的溶解度,通过观察溶液颜色变化可以判断, 正确;
b.加水稀释,硝酸铜浓度降低,NO2浓度也降低,无法判断是由哪个量引起的变化,错误;
c.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,增大了NO2的浓度,可通过观察溶液颜色变化可以判断,正确;
答案选ac。
16.(22-23高一下·陕西榆林·期末)氨是一种重要的化工原料,在工农业生产中有广泛的应用
Ⅰ.工业合成氨的反应为:。
(1)合成氨的微观历程示意图如下,过程需要 (填“吸收”或“放出”)能量。
、、、分别表示、催化剂)
(2)工业上可用天然气来制取合成氨的原料气氢气,发生的反应为:。在一定温度下,体积为的恒容密闭容器中测得如表所示数据。
时间
0
0.40
1.00
0
0
5
0.80
0.60
7
0.20
0.80
0.20
0.60
分析表中数据,判断时反应是否处于平衡状态? (填“是”或“否”)。内,用的浓度变化表示的平均反应速率为 。
Ⅱ.实验小组为探究氨与二氧化氮的反应,设计如图实验装置:
(3)装置A中生石灰的作用是 实验室也常用氯化铵和氢氧化钙混合固体制取氨气,写出发生反应的化学方程式 。
(4)装置B和D的作用都是干燥气体,其中盛装的干燥剂选择合理的是 (填字母)。
a.甲、乙都是碱石灰 b.甲、乙都是无水氯化钙
c.甲是碱石灰,乙是五氧化二磷 d.甲是浓硫酸,乙是碱石灰
(5)若氨气与二氧化氮反应生成的产物为水和氮气,则C中发生反应的化学方程式为 。
(6)该实验设计中存在着一个很严重的缺陷是 。
(7)取铜于装置的锥形瓶中,再加入一定浓度的浓硝酸,充分反应后铜全部溶解,收集到和的混合气体(标准状况),则 。
【答案】(1)吸收
(2) 是 0.02
(3) 与水反应放热,加速氨气的逸出
(4)c
(5)
(6)缺少尾气处理装置
(7)
【详解】(1)由图知,b到c 的过程是N2断键形成N原子的过程,故为吸收能量的过程;
(2)由表中数据可知,5min到7min,H2O(g)何H2(g)的物质的量没有改变,故5min时该反应已处于平衡状态,可知a=0.20mol,b=0.20mol,甲烷的平均反应速率为;
(3)由图知,A装置是制取NH3的发生装置,生石灰的作用为与水反应放热,加速氨气的逸出,故二者混为能够产生氨气,实验室用氯化铵和氢氧化钙混合固体供热,发生复分解可制的氨气,该反应的反应方程为:;
(4)图中B和D的都是用于干燥气体的装置,而且都应选择固体干燥剂,B装置用于干燥NH3,故选择碱性干燥剂碱石灰,D装置用于干燥NO2,故选择酸性干燥剂五氧化二磷;
(5)氨气与二氧化氮反应生成的产物为水和氮气,根据电子守恒,原子守恒,可得该反应方程式为;
(6)由于氨气与二氧化氮均会污染环境,所以装置需要进行尾气处理,而该装置没有;
(7)E中浓硝酸与Cu在室温下发生氧化还原反应,生成Cu(NO3)2、NO2、H2O,根据电子守恒,原子守恒可得反应方程式为:,随着反应的进行,浓硝酸变稀,反应过程中会有NO生成,Cu的物质的量,NO和NO2混合气体的体积为4.48L,物质的量为,设n(NO)为xmol,则n(NO2)=(0.2-x)mol,由电子守恒得:,解得x=0.1mol,即n(NO)=0.1mol,n(NO2)=0.1mol,1:1。
17.(23-24高一下·山西太原·期末)A、B、C、D中均含有同一种元素,其中A是单质,它们的转化关系如图所示:
请回答下列问题:
Ⅰ.若B是碱性气体;D气体为红棕色。
(1)请写出A的电子式: 。
(2)请写出下列转化过程的化学方程式:A→B: ;B→C: 。
(3)向D溶于水形成的稀溶液中加入过量铜片,待铜片不再溶解时,向其中加入几滴浓硫酸,可观察到铜片继续溶解。请用离子方程式解释该现象: 。
Ⅱ.若A、B、D既能与强酸溶液反应,又能与强碱溶液反应。
(4)C→D可通过滴加氨水实现,该反应的离子方程式为: 。
(5)请写出A用于焊接铁轨的化学方程式: 。请写出工业冶炼A的化学方程式:
【答案】(1)
(2) N2 + 3H22NH3 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O
(3)3Cu + 8H+ + 2NO= 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O
(4)Al3+ + 3NH3∙H2O = Al(OH)3↓ + 3NH
(5) 2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3
【详解】(1)A是N2,N2的电子式为;
(2)A→B是氮气和氢气合成氨气,反应方程式为N2 + 3H22NH3;B→C是氨气发生催化氧化生成NO和水,反应方程式是4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O;
(3)NO2溶于水生成硝酸,向稀硝酸溶液中加入过量铜片,待铜片不再溶解时,溶液中含有Cu2+、,向其中加入几滴浓硫酸,可观察到铜片继续溶解。反应的离子方程式为3Cu + 8H+ + 2NO= 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O;
(4)C→Al(OH)3可通过滴加氨水实现,则C是AlCl3,该反应的离子方程式为Al3+ + 3NH3∙H2O = Al(OH)3↓ + 3NH;
(5)A是铝,铝和氧化铁反应用于焊接铁轨,反应的化学方程式2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3。工业上电解熔融氧化铝冶炼金属铝,反应的化学方程式。
18.(23-24高一下·山西·期末)外观与NaCl相似的亚硝酸钠(NaNO2)可用作建筑钢材缓蚀剂。某学习小组设计如图装置制备亚硝酸钠(夹持装置已省略)。
已知:2NO+Na2O2=2NaNO2,2NO2+Na2O2=2NaNO3。
回答下列问题:
(1)实验前应检查装置气密性,写出检查装置A气密性的操作步骤和结论: 。
(2)装置A中铜与稀硝酸反应的化学方程式为 。
(3)反应开始前先打开止水夹K,通入一段时间的氮气的目的是 。
(4)若想制备的亚硝酸钠更纯,装置B中浓NaOH溶液的作用是 。
(5)若没有装置C,则装置D中剩余固体为 。
(6)装置F处理尾气时,酸性高锰酸钾溶液中Mn全部转化为Mn2+,写出该反应的离子方程式: 。
【答案】(1)关闭K,并用弹簧夹夹住A与B之间的胶皮管,向分液漏斗中注入适量水后打开开关,若分液漏斗中形成一段稳定液柱,则证明装置A气密性良好
(2)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)除去装置中的空气(氧气),防止NO被空气中氧气氧化
(4)吸收挥发出的HNO3
(5)NaNO2、NaNO3、NaOH
(6)4H++3+5NO=5+3Mn2++2H2O
【详解】(1)该装置有气体参加反应,实验前应检查装置气密性,则检查装置A气密性的操作步骤和结论:关闭K,并用弹簧夹夹住A与B之间的胶皮管,向分液漏斗中注入适量水后打开开关,若分液漏斗中形成一段稳定液柱,则证明装置A气密性良好;
(2)在装置A中铜与稀硝酸反应,产生Cu(NO3)2、NO、H2O,该反应的化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
(3)反应开始前先打开止水夹K,通入一段时间的N2,目的是除去装置中的空气(氧气),防止NO被空气中O2氧化为NO2,导致最后制取的物质中含有NaNO3,使物质的纯度降低;
(4)装置B中浓NaOH溶液的作用是吸收装置A中挥发出的HNO3,保证制取物质的纯度;
(5)若没有装置C,NaOH溶液中的水蒸气与Na2O2反应产生NaOH和O2,O2与部分NO反应产生NO2,NO2与Na2O2反应产生NaNO3,NO与Na2O2反应产生NaNO2,因此会导致装置D中剩余固体成分中含有NaNO2、NaNO3、NaOH;
(6)装置F处理尾气时,酸性高锰酸钾溶液中Mn全部转化为Mn2+,NO被氧化为,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,结合物质的拆分原则,可得该反应的离子方程式为:4H++3+5NO=5+3Mn2++2H2O。
19.(23-24高一下·陕西西安·期末)亚硝酸钙[]是水泥混凝土外加剂的主要原料,可配制成混凝土防冻剂、钢筋阻锈剂等。某学习小组用如图所示实验装置及药品来制备亚硝酸钙(夹持装置略去)。
①已知:;;
②酸性条件下,NO能与溶液反应生成和。
回答下列问题:
(1)检查装置的气密性,装入药品,实验开始前通入一段时间,然后关闭弹簧夹,再滴加稀硝酸,通入的作用是 。
(2)为达到实验目的,请把上述装置按气流方向进行连接:
A→___________→B→___________→___________
(3)E装置的作用是 。
(4)C装置中反应的离子方程式为 。
(5)工业上可用石灰乳和硝酸工业的尾气(含,NO)反应,既能净化尾气,又能获得广泛的,反应原理为,若,则会导致 。
(6)将完全转化为,理论上需要铜的物质的量至少为 mol。
【答案】(1)排尽空气
(2)AEBDC
(3)吸收NO中的HNO3
(4)
(5)产品中混有Ca(NO3) 2杂质
(6)0.12
【详解】(1)亚硝酸钙溶液被氧气氧化,通入N2的作用是排尽空气,防止生成的NO被O2氧化;
(2)通过以上分析可知上述装置按气流方向连接的顺序为AEBDC。
(3)A装置中反应为铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮和水,生成气体含有挥发的硝酸,E装置的作用是吸收NO中的HNO3。
(4)酸性条件下,NO能与溶液反应生成和,氮化合价由+2变为+5、锰化合价由+7变为+2,结合电子守恒可知,反应为;
(5)反应原理为,一氧化氮、二氧化氮为1:1反应,若n(NO):n(NO2)<1:1,则会导致NO2过量,二氧化氮和氢氧化钙反应生成硝酸钙和亚硝酸钙,所以产品中混有Ca(NO3) 2杂质。
(6)将2.88gCaO2的物质的量为0.04mol,完全转化为Ca(NO2) 2,理论上至少需要一氧化氮的物质的量为0.08mol,根据3Cu+8HNO3=3Cu(NO3) 2+2NO↑+4H2O分析,需要铜的物质的量为0.12mol。
20.(23-24高一下·陕西渭南·期末)亚硝酸钠()的外观与NaCl相似,有毒。它在工业上可作染料、助染剂,医药上能用作器碱消毒剂、防腐剂等。
已知:
①有强氧化性又有还原性;
②NO能被酸性氧化成硝酸根离子。
某兴趣小组用下列装置(夹持仪器已省略)制取较纯净的。
反应原理为:
回答下列问题:
(1)甲装置中盛稀硝酸的仪器名称是 ;反应过程中观察到丙中的现象为 。
(2)甲装置中发生反应的化学方程式: 。
(3)甲中滴入稀硝酸前需先通入,原因是 。
(4)丁中酸性的作用 。
(5)人体正常的血红蛋白含有,但若误食亚硝酸钠,会导致血红蛋白含有的转化为而中毒,服用维生素C可解毒。解毒时维生素C的作用是 (填“还原性”或“氧化性”)。
(6)某学生将新制氯水滴加到溶液中,观察到氯水褪色,生成利HCl,写出该反应的离子方程式: 。
【答案】(1) 分液漏斗 淡黄色固体变白色
(2)
(3)赶尽装置内的O2,防止干扰NO的生成
(4)吸收NO,防止污染环境
(5)还原性
(6)
【详解】(1)如图,甲装置中盛稀硝酸的仪器是分液漏斗;反应过程中,NO在装置丙内与淡黄色固体Na2O2发生反应,观察到的现象为:淡黄色固体变白色。
(2)稀硝酸与Cu在装置甲三颈烧瓶内反应得到NO,反应的化学方程式: 。
(3)由于NO一接触O2即发生反应,甲中滴入稀硝酸前需先通入,原因是:赶尽装置内的O2,防止干扰NO的生成。
(4)根据题给信息,可以氧化NO生成硝酸根离子,丁中酸性的作用:吸收NO,防止污染环境。
(5)人体正常的血红蛋白含有,若误食亚硝酸钠,会导致血红蛋白含有的转化为而中毒,服用维生素C可将还原为,从而达到解毒功效,解毒时维生素C的作用是还原性。
(6)新制氯水滴加到溶液中,观察到氯水褪色,生成利HCl,该反应的离子方程式: 。
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重难点01 浓硫酸、浓硝酸的性质与反应计算
1.(23-24高一下·青海·期末)为除去镀在铝表面的铜镀层,可选用的试剂是
A.稀硝酸 B.浓硝酸 C.浓硫酸 D.稀硫酸
2.(23-24高一下·陕西榆林·期末)利用下图实验装置,探究NO与Cu能否发生氧化还原反应。下列说法错误的是
A.①中溶液变蓝,产生气泡,Cu单质被氧化
B.装置④后面应该增加一个尾气处理装置
C.②中水的作用是除去和挥发出来的
D.实验开始时应先点燃酒精灯,再打开分液漏斗滴加稀硝酸
3.(23-24高一下·陕西榆林·期末)化学中广泛存在着哲学中“量变引起质变”的规律。下列变化过程不符合这一规律的是
A.铁粉和稀硝酸反应 B.硫黄在空气中燃烧
C.氨水吸收尾气中 D.气体与加热反应
4.(23-24高一下·陕西安康·期末)下列离子方程式书写错误的是
A.向碳酸钠溶液中滴加少量稀盐酸:+H+=
B.AlCl3溶液与过量NH3·H2О溶液混合:4OH-+Al3+=+2H2O
C.钠与水反应:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
D.铜与稀硝酸反应:3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O
5.(22-23高一下·陕西咸阳·期末)下列离子方程式正确的是
A.铜与稀硝酸反应:
B.氯化铜溶液中通入硫化氢:
C.溶液中通入:
D.向中加入足量氢碘酸:
6.(23-24高一下·山西吕梁·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.工业上用足量氨水吸收SO2气体:
B.向石灰水中滴加过量碳酸氢钠溶液:
C.NaClO溶液与足量SO2反应:
D.四氧化三铁与稀硝酸的反应:
7.(23-24高一下·山西阳泉·期末)下列实验或生产过程及其解释均正确且有对应关系的是
选项
实验或生产过程
解释
A
木炭与浓硫酸加热反应生成酸性气体
木炭具有金属性
B
Cu和稀硝酸反应,在试管口有红棕色气体
Cu和稀硝酸反应生成
C
工业上用SiC来制造砂纸砂轮的磨料
SiC结构类似金刚石,硬度很大
D
工业上通过电解熔融MgO制取金属Mg
MgO熔点低
A.A B.B C.C D.D
8.(23-24高一下·山西大同·期末)向mg由铁粉和铜粉组成的混合物中,加入某浓度的稀硝酸,充分反应后测得生成NO的体积[V(NO)](已换算成标准状况下)、m(固体剩余质量)随加入的稀硝酸的体积的变化如图所示(设硝酸的还原产物只有NO)。下列说法中正确的是
A.稀硝酸的浓度为0.4mol·L-1
B.a点时,100mL稀硝酸中溶解了Fe和Cu共8.4g
C.b点对应的溶液中可能含有的金属阳离子为Fe2+、Fe3+、Cu2+
D.加入稀硝酸至400mL时,收集到的V(NO)约为6.91L
9.(22-23高一下·山西长治·期末)实验室中下列做法正确的是
A.浓硝酸保存在带有橡胶塞的棕色细口瓶中
B.实验室剩余金属钾、钠等试剂,要放回原试剂瓶
C.向浓硫酸与铜反应后的冷却液中加入水,可以观察到溶液呈蓝色
D.将浓盐酸和浓硝酸按体积比混合可以得到王水,能溶解
10.(22-23高一下·山西阳泉·期末)实验室保存下列物质时,必须用棕色细口瓶的是
A. B.浓硝酸 C. D.浓硫酸
11.(23-24高一下·山西吕梁·期末)如图所示,将液体A逐滴加入到固体B中。下列叙述正确的是
A.若A为浓硝酸,B为,C中溶液出现白色沉淀,则非金属性:
B.若A为浓盐酸,B为,则C中KI淀粉溶液变为蓝色
C.若A为浓氨水,B为氢氧化钠固体,则C中溶液先产生白色沉淀后沉淀又溶解
D.若A为浓硫酸,B为,则C中品红溶液变为无色
12.(23-24高一下·山西忻州·期末)某同学利用如图所示装置(夹持装置已省略)在通风橱内进行铜与稀硝酸反应的探究实验,下列说法错误的是
A.注射器A中的稀硝酸与反应体现了硝酸的酸性
B.澄清石灰水可吸收挥发出来的,同时防止外界空气进入具支试管中干扰实验
C.铜与稀硝酸反应后,将注射器B中的空气注入具支试管,试管内气体会变成红棕色
D.当观察到澄清石灰水变浑浊后关闭止水夹,将铜丝伸入稀硝酸中,观察到铜丝溶解,有无色气体产生
13.(23-24高一下·青海·期末)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.质量分数为的乙醇水溶液中含有的氧原子总数为
B.将足量浓、稀硝酸分别还原为和,浓、稀硝酸得到的电子数均为
C.浓硫酸与足量铜加热反应生成分子的数目为
D.乙炔和乙醛蒸气的混合气体,完全燃烧消耗氧气分子的数目为
14.(23-24高一下·宁夏·期末)氮元素的“价类”二维图中所示物质a~d,有关性质正确的是
A.a物质可用浓硫酸检验 B.b与反应生成c
C.c物质可用NaOH溶液吸收 D.d物质可与单质Fe反应制取
15.(23-24高一下·陕西渭南·期末)某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱,按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明,浓硝酸能将氧化成,而稀硝酸不能氧化。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
可选药品:浓硝酸、稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液
已知:氢氧化钠溶液不与反应,能与反应:
(1)该装置加入药品之前应进行的操作是 。
(2)装置①中发生反应的化学方程式是 。
(3)装置②的作用是 ,其中所发生反应的化学方程式是 。
(4)实验应避免有害气体排放到空气中,装置③、④中盛放的药品依次是 。
(5)该小组得出结论所依据的实验现象是 。
(6)实验结束后,同学们发现装置①中溶液呈绿色,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3个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是 (填序号)。
a.加热该绿色溶液,观察颜色变化
b.加水稀释绿色溶液,观察颜色变化
c.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色变化
16.(22-23高一下·陕西榆林·期末)氨是一种重要的化工原料,在工农业生产中有广泛的应用
Ⅰ.工业合成氨的反应为:。
(1)合成氨的微观历程示意图如下,过程需要 (填“吸收”或“放出”)能量。
、、、分别表示、催化剂)
(2)工业上可用天然气来制取合成氨的原料气氢气,发生的反应为:。在一定温度下,体积为的恒容密闭容器中测得如表所示数据。
时间
0
0.40
1.00
0
0
5
0.80
0.60
7
0.20
0.80
0.20
0.60
分析表中数据,判断时反应是否处于平衡状态? (填“是”或“否”)。内,用的浓度变化表示的平均反应速率为 。
Ⅱ.实验小组为探究氨与二氧化氮的反应,设计如图实验装置:
(3)装置A中生石灰的作用是 实验室也常用氯化铵和氢氧化钙混合固体制取氨气,写出发生反应的化学方程式 。
(4)装置B和D的作用都是干燥气体,其中盛装的干燥剂选择合理的是 (填字母)。
a.甲、乙都是碱石灰 b.甲、乙都是无水氯化钙
c.甲是碱石灰,乙是五氧化二磷 d.甲是浓硫酸,乙是碱石灰
(5)若氨气与二氧化氮反应生成的产物为水和氮气,则C中发生反应的化学方程式为 。
(6)该实验设计中存在着一个很严重的缺陷是 。
(7)取铜于装置的锥形瓶中,再加入一定浓度的浓硝酸,充分反应后铜全部溶解,收集到和的混合气体(标准状况),则 。
17.(23-24高一下·山西太原·期末)A、B、C、D中均含有同一种元素,其中A是单质,它们的转化关系如图所示:
请回答下列问题:
Ⅰ.若B是碱性气体;D气体为红棕色。
(1)请写出A的电子式: 。
(2)请写出下列转化过程的化学方程式:A→B: ;B→C: 。
(3)向D溶于水形成的稀溶液中加入过量铜片,待铜片不再溶解时,向其中加入几滴浓硫酸,可观察到铜片继续溶解。请用离子方程式解释该现象: 。
Ⅱ.若A、B、D既能与强酸溶液反应,又能与强碱溶液反应。
(4)C→D可通过滴加氨水实现,该反应的离子方程式为: 。
(5)请写出A用于焊接铁轨的化学方程式: 。请写出工业冶炼A的化学方程式:
18.(23-24高一下·山西·期末)外观与NaCl相似的亚硝酸钠(NaNO2)可用作建筑钢材缓蚀剂。某学习小组设计如图装置制备亚硝酸钠(夹持装置已省略)。
已知:2NO+Na2O2=2NaNO2,2NO2+Na2O2=2NaNO3。
回答下列问题:
(1)实验前应检查装置气密性,写出检查装置A气密性的操作步骤和结论: 。
(2)装置A中铜与稀硝酸反应的化学方程式为 。
(3)反应开始前先打开止水夹K,通入一段时间的氮气的目的是 。
(4)若想制备的亚硝酸钠更纯,装置B中浓NaOH溶液的作用是 。
(5)若没有装置C,则装置D中剩余固体为 。
(6)装置F处理尾气时,酸性高锰酸钾溶液中Mn全部转化为Mn2+,写出该反应的离子方程式: 。
19.(23-24高一下·陕西西安·期末)亚硝酸钙[]是水泥混凝土外加剂的主要原料,可配制成混凝土防冻剂、钢筋阻锈剂等。某学习小组用如图所示实验装置及药品来制备亚硝酸钙(夹持装置略去)。
①已知:;;
②酸性条件下,NO能与溶液反应生成和。
回答下列问题:
(1)检查装置的气密性,装入药品,实验开始前通入一段时间,然后关闭弹簧夹,再滴加稀硝酸,通入的作用是 。
(2)为达到实验目的,请把上述装置按气流方向进行连接:
A→___________→B→___________→___________
(3)E装置的作用是 。
(4)C装置中反应的离子方程式为 。
(5)工业上可用石灰乳和硝酸工业的尾气(含,NO)反应,既能净化尾气,又能获得广泛的,反应原理为,若,则会导致 。
(6)将完全转化为,理论上需要铜的物质的量至少为 mol。
20.(23-24高一下·陕西渭南·期末)亚硝酸钠()的外观与NaCl相似,有毒。它在工业上可作染料、助染剂,医药上能用作器碱消毒剂、防腐剂等。
已知:
①有强氧化性又有还原性;
②NO能被酸性氧化成硝酸根离子。
某兴趣小组用下列装置(夹持仪器已省略)制取较纯净的。
反应原理为:
回答下列问题:
(1)甲装置中盛稀硝酸的仪器名称是 ;反应过程中观察到丙中的现象为 。
(2)甲装置中发生反应的化学方程式: 。
(3)甲中滴入稀硝酸前需先通入,原因是 。
(4)丁中酸性的作用 。
(5)人体正常的血红蛋白含有,但若误食亚硝酸钠,会导致血红蛋白含有的转化为而中毒,服用维生素C可解毒。解毒时维生素C的作用是 (填“还原性”或“氧化性”)。
(6)某学生将新制氯水滴加到溶液中,观察到氯水褪色,生成利HCl,写出该反应的离子方程式: 。
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