内容正文:
课时提升训练(18) 硝酸 含氮物质之间的转化
1.(2024·浙江湖州二中模拟)明代《徐光启手迹》记载了制备硝酸的方法,其主要流程(部分产物已省略)如下:
下列说法错误的是( )
A.X溶于稀硫酸,加入KSCN溶液,溶液呈红色
B.标准状况下,22.4 L SO3含有分子数约为6.02×1023
C.步骤③的反应原理是HNO3的沸点比H2SO4低
D.实验室中硝酸应避光保存在棕色试剂瓶里
答案:B
2.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
下列说法不正确的是( )
A. Ⅰ 中气体由无色变为红棕色的化学方程式为2NO+O2===2NO2
B. Ⅱ 中的现象说明常温下铁在浓硝酸中发生钝化
C.过量铁与稀硝酸反应生成亚铁盐
D.对比 Ⅰ 、 Ⅱ 中现象,说明稀硝酸的氧化性强于浓硝酸
答案:D
3.部分含氮物质的分类与相应化合价如图所示。下列推断不合理的是( )
A.液态a可用作制冷剂,g是农业上常用的化肥
B.b的化学性质非常稳定,不能一步实现b→c的转化
C.工业上由b出发制备e的路线:bacde
D.将分别蘸有e、f浓溶液的两根玻璃棒靠近时,可观察到白烟产生
答案:B
4.(2024·浙江杭州四校联考)某学习小组的同学采用下列装置对浓硝酸与木炭的反应进行探究。
下列说法不正确的是( )
A.反应开始后,装置甲中充满红棕色气体
B.装置乙的作用是安全瓶,防止倒吸
C.装置丙中溶液变蓝,一定是装置甲中生成的NO2将KI氧化为I2
D.将带火星的木条放入装置丁收集到的无色气体中,可确认该气体是NO还是O2
答案:C
5.(2024·浙江百师联盟联考)某小组的同学探究Cu与硝酸反应,室温下,3 mol/L的稀硝酸遇铜片短时间内无明显变化,一段时间后才有少量气泡产生,向溶液中加入适量硝酸铜,无明显现象;浓硝酸遇铜片立即产生气泡,进一步操作如下图:
已知NO2易溶于水,可与水发生反应:2NO2+H2O===HNO2+HNO3。下列说法错误的是( )
A.铜与浓硝酸反应的离子方程式为Cu+4H++2NO===Cu2++2NO2↑+2H2O
B.硝酸铜对稀硝酸与铜的反应具有催化作用
C.蓝色溶液B中的NO2或HNO2对稀硝酸与铜的反应起催化作用
D.稀硝酸遇铜片产生的气体为无色,该气体可用排水法收集
答案:B
6.某兴趣小组的同学探究金属与硝酸的还原产物,进行了下列三组实验,下列说法正确的是( )
实验
实验操作(室温)及实验现象
①
将足量的铜粉加入1 mL 10 mol/L HNO3中,溶液呈绿色,产生红棕色气体
②
将足量的铜粉加入100 mL 0.1 mol/L HNO3中,溶液呈蓝色,产生无色气体
③
将足量的铁粉加入100 mL 0.1 mol/L HNO3中,溶液呈浅绿色,无气体产生
A.实验①②反应后溶液颜色不同,说明氧化产物不同
B.实验②中产生的气体可用向上排空气法收集
C.实验③中铁发生了钝化
D.以上实验说明硝酸的还原产物与硝酸的浓度及金属的活动性有关
D 解析:实验①②反应后溶液颜色虽然不相同,但氧化产物都是硝酸铜,A错误;②产生的气体是NO,常温下极易与空气中的氧气反应,生成NO2,不能用排空气法收集,B错误;将足量的铁粉加入100 mL 0.1 mol/L HNO3中,溶液呈浅绿色,无气体产生,说明发生反应生成了硝酸亚铁和硝酸铵,铁没有发生钝化,C错误;由实验①②可知,浓硝酸和铜反应生成二氧化氮,铜和稀硝酸反应生成一氧化氮,硝酸的还原产物与硝酸的浓度有关,由实验②③可知,硝酸的还原产物与金属的活动性有关,D正确。
7.常温下,不同浓度硝酸与铁反应产物如图所示,质量分数大于68%的硝酸可使铁钝化。下列说法错误的是( )
A.硝酸浓度越小,产物中NH3所占的比例越大
B.质量分数为56%的硝酸,物质的量浓度为12 mol/L
C.质量分数为56%~68%的硝酸与少量铁反应时,还原产物仍以NO2为主
D.若把铁换成铜,硝酸浓度低于24%时,还原产物仍以NH3为主
D 解析:由图可知,硝酸的质量分数越小,物质的量浓度越小,产物中NH3的相对含量越大,则所占的比例越大,A正确;质量分数为56%的硝酸,密度为1.35 g/cm3,则其物质的量浓度为 mol/L=12 mol/L,B正确;质量分数大于68%的硝酸可使铁钝化,质量分数为56%时气体产物中NO2的含量最高,则表明气体产物以NO2为主,C正确;若把铁换成铜,铜与稀硝酸反应一般生成NO,D错误。
8.(2024·浙江杭州模拟)亚硝酸钠(NaNO2)是一种肉制品生产中常见的食品添加剂,生产过程中必须严格控制其用量。某化学兴趣小组查阅资料得知2NO+Na2O2===2NaNO2,该兴趣小组利用如图装置(夹持及加热装置已略)制备干燥的NaNO2。
已知:NO能被高锰酸钾氧化,但不能被浓硫酸氧化。
回答下列问题:
(1)仪器A侧管的作用是__________________。
(2)反应开始前打开弹簧夹a,通入过量氮气的目的是
________________________________________________________________________。
(3)盛水的洗气瓶的作用是___________________。
(4)酸性高锰酸钾(氧化性强于硝酸)溶液中发生的主要反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)平衡压强,使液体(浓硝酸)顺利滴下
(2)排尽装置内的空气,防止过氧化钠或NO与其反应
(3)除去挥发的HNO3并将生成的NO2转化为NO
(4)3MnO+5NO+4H+===3Mn2++5NO+2H2O
解析:浓硝酸与铜反应,生成硝酸铜、NO2和H2O;NO2通入水中,与水反应,生成HNO3和NO;通过浓硫酸,吸收H2O,得干燥的NO与Na2O2反应生成NaNO2。
(1)仪器A可以保证漏斗中的压强和三颈烧瓶内的压强相等,则仪器A侧管的作用是平衡压强,使液体(浓硝酸)顺利滴下。
(3)浓硝酸和铜反应生成二氧化氮,硝酸会挥发,故盛水的洗气瓶的作用为除去挥发的HNO3并将生成的NO2转化为NO。
(4)酸性高锰酸钾溶液的作用是除去没有反应完的一氧化氮,可以将一氧化氮氧化为硝酸根离子,则反应的离子方程式为3MnO+5NO+4H+===3Mn2++5NO+2H2O。
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