5.2《硝酸及亚硝酸盐》同步训练 -2026-2027学年高一下学期化学人教版必修第二册
2026-08-08
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修 第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第二节 氮及其化合物 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 3.10 MB |
| 发布时间 | 2026-08-08 |
| 更新时间 | 2026-08-08 |
| 作者 | ZScary |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59125115.html |
| 价格 | 0.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦硝酸及亚硝酸盐性质与工业制备,通过基础理解、性质应用、工业流程三阶分层设计,实现从单一知识点到综合实践的递进巩固,培养化学观念与科学思维。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层|硝酸化学性质|以选择题为主,考查物质转化(如工业制硝酸路径)、实验现象分析(铜与浓硝酸反应),强化化学观念|
|进阶层|亚硝酸盐性质与应用|结合选择与填空,涉及离子反应(NaNO₂与HI反应)、实际鉴别(与NaCl区分),培养科学思维与探究能力|
|综合层|工业制取硝酸|以流程分析题为主,考查合成氨及硝酸制备全流程(如尾气处理、物质循环),体现科学态度与责任|
内容正文:
硝酸及亚硝酸盐
一.硝酸的化学性质(共5小题)
1.(2026•模拟)在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是( )
A.
B.工业制硝酸:
C.
D.
2.(2026春•长春校级期末)利用如图装置(部分装置未画出)探究铜和浓硝酸的反应,反应后溶液呈绿色{浓硝酸产生的NO2在溶液中达到饱和后呈黄色,Cu(NO3)2溶液显蓝色,两者混合后呈绿色};取少量该绿色溶液①,向其中加入少量水后,溶液变为蓝色溶液②。下列有关说法错误的是( )
A.反应中浓硝酸较稀硝酸反应更剧烈、氧化性更强
B.加水稀释溶液变蓝,可能因为溶液中(NO2)降低
C.若向蓝色溶液②中加入NaCl(s)后溶液变为绿色,则无水CuCl2固体可能呈黄色
D.足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体,这些气体与2.24LO2(标准状况)混合后通入水中,所有气体恰好完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入1mol•L﹣1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是0.8L
3.(2026春•朝阳区期末)室温下,研究一定量浓硝酸与铜的反应,装置和试剂如图所示。下列分析不正确的是( )
A.a中将铜丝卷成螺旋状可增大反应速率
B.a中发生反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
C.b中气体为红棕色,反应一段时间后,其中可能含NO
D.将铜丝换成铁片,反应更剧烈,产生大量气体
4.(2026春•唐山期末)按照如图所示进行实验,研究稀硝酸与铜的反应,下列有关说法错误的是( )
A.①中铜片溶解生成蓝色溶液,说明氧化性:稀
B.①中观察到红棕色气体产生,但不能说明HNO3的还原产物一定是NO2
C.③中铜片溶解,说明稀硫酸具有强氧化性,可将铜单质氧化
D.③中用稀盐酸代替稀硫酸,可产生相同的现象
5.(2026春•洛阳期末)实验室可用如图所示装置制备硝酸(加热及部分固定装置已省略)。
下列说法错误的是( )
A.该实验利用浓硫酸的高沸点和强氧化性来制备硝酸
B.将曲颈甑中的KNO3换成NaCl即可制备HCl
C.生成的硝酸蒸气冷凝收集,避免形成酸雾
D.若温度过高,制得的HNO3可能因分解呈现黄色
二.亚硝酸盐(共5小题)
6.(2026•杭州模拟)NaNO2是一种重要的盐,下列说法不正确的是( )
A.NaNO2水溶液呈碱性
B.NaNO2不能作为食品添加剂
C.NaNO2可使酸性KMnO4溶液褪色
D.NaNO2可通过氮氧化物与NaOH溶液反应制得
7.(2022•美兰区校级模拟)NaNO2是一种常用的食品防腐剂。已知Ka(HNO2)=7.1×10﹣4,下列叙述正确的是( )
A.HNO2溶液的pH随温度升高而增大
B.0.01mol•L﹣1HNO2溶液的pH=2
C.0.01mol•L﹣1NaNO2溶液中:c(Na+)=c(NO3﹣)+c(HNO2)
D.0.01mol•L﹣1NaNO2溶液中:c(Na+ )>c(OH﹣ )>c(NO2﹣ )>c(H+ )
8.(2023秋•龙岗区校级期中)NaNO2易溶于水,外观和食盐相似,有咸味,人误食会中毒。已知NaNO2能发生如下反应:2NaNO2+4HI═2NO↑+I2+2NaI+2H2O。
请回答下列问题:
(1)已知HI和HCl性质相似。上述反应的离子方程式为 。
(2)上述反应中氧化剂是 ;NaI 。(填序号)
①是氧化产物
②是还原产物
③既不是氧化产物,又不是还原产物
④既是氧化产物,又是还原产物
(3)根据上述反应可鉴别NaNO2和NaCl。可选用的物质有:①水②碘化钾淀粉试纸③淀粉④白酒⑤食醋你认为应该选用的物质有 。(填序号)
(4)某厂废液中含有2%~5%的NaNO2,直接排放会造成污染,下列试剂能使NaNO2转化为不引起二次污染的N2的是 。
A.NaCl
B.NH4Cl
C.HNO3
D.浓硫酸
9.(2023秋•祁东县校级期中)亚硝酸(HNO2)是一种不稳定的酸,易分解为NO2和NO;其盐亚硝酸钠是一种重要的化工原料,酸性条件下能氧化碘离子等还原性物质,常用作漂白剂、媒染剂。回答下列问题:
(1)亚硝酸钠会与人体中的血红蛋白作用,将二价铁氧化为三价铁,从而使血红蛋白丧失输送氧气的功能而使人体中毒。一旦发生亚硝酸盐中毒,立即注射美蓝溶液进行治疗,推断美蓝溶液具有 (填“氧化”或“还原”)性。
(2)亚硝酸钠外观极像食盐,和食盐一样有咸味。工业上常用以下方法检验食盐中是否混有亚硝酸钠。取样品,加 (填试剂名称)溶液,酸化后溶液变为特殊的蓝色,说明样品中含有亚硝酸钠。
(3)研究不同条件下保存萝卜,发现亚硝酸钠含量随时间变化如图所示,若要保证在亚硝酸钠含量低于1mg•kg﹣1时食用,则在以下三种条件下保存时间由长到短的顺序是 (填序号)。
(4)鱼塘中亚硝酸钠浓度过高,会使鱼不吃食甚至死亡。可用适量二氧化氯(ClO2)和稀氢氧化钠溶液处理亚硝酸钠、ClO2被还原为Cl﹣,反应的离子方程式为 ;若有3分子ClO2参与反应,则转移电子的数目是 。
10.(2022秋•新安县校级期末)亚硝酸钠(NaNO2)是一种工业用盐,它有毒、有咸味,外形与食盐相似,人若误食会引起中毒,危害人体健康,甚至致人死亡。我国曾发生过多次将工业用盐误作食盐用于烹调而引起的中毒事件。亚硝酸钠溶液能使无色酚酞溶液变成红色,说明亚硝酸钠溶液显 性,亚硝酸钠溶液和氯化钠溶液都能和硝酸银溶液发生复分解反应,生成难溶于水的白色沉淀。请写出亚硝酸钠溶液和硝酸银溶液反应的化学方程式: 。
三.工业制取硝酸(共5小题)
11.(2026•模拟)工业上制备下列物质的生产流程错误的是( )
A.海带提碘:
B.工业提溴:
C.工业制硝酸:
D.由石英砂制高纯硅:
12.(2026春•辛集市期末)下列有关物质的工业制备方法示意图正确的是( )
A.制高纯度硅:SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯)
B.制硫酸:FeS2SO2H2SO3H2SO4
C.制硝酸:N2NH3NO2HNO3
D.冶炼铝:2AlCl32Al+3Cl2
13.(2026春•兴化市期末)氨和硝酸是重要的化工原料,工业上常以N2为原料利用下列流程制备氨和硝酸。已知:“尾气处理”常用Na2CO3吸收含NOx尾气,发生的反应为:NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2、2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2。下列说法正确的是( )
A.氮元素在转化过程中均被氧化
B.物质X是可以循环的N2
C.吸收塔中为提高氮元素的利用率,可通入稍过量空气和循环利用尾气中的NO
D.将含NO和NO2共2mol的尾气通入Na2CO3溶液中,若NOx被完全吸收,则消耗的Na2CO3的物质的量为2mol
14.(2026•青岛三模)硝土(含NaCl)中有机氮在硝化细菌作用下转化为硝酸盐[含KNO3、Ca(NO3)2]。古法制硝的部分流程如图。下列说法错误的是( )
A.“硝土”中氮转化属于氧化还原反应
B.“捣碎”中加入草木灰除去钙离子
C.“冲淋”中稻草起过滤作用
D.“熬硝”需将硝水蒸干
15.(2026春•东莞市期中)氨和硝酸是重要的化工产品,工业合成氨及制备硝酸的流程如图:
下列说法不正确的是( )
A.N2和H2必须经过净化才能进入合成塔
B.“氨分离器”中主要应用了氨气易液化的性质
C.氧化炉氨的催化氧化反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:5
D.为提高氮的利用率,尾气可循环进入“合成塔”
答案及解析
一.硝酸的化学性质(共5小题)
1.(2026•模拟)在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是( )
A.
B.工业制硝酸:
C.
D.
【分析】A.NaClO溶液中通入CO2,根据强酸制弱酸原理可生成HClO,但HClO光照分解产物为HCl和O2,无法得到Cl2;
B.工业制硝酸流程中,NH3在催化剂、加热条件下被O2氧化为NO,NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,各步转化均能实现;
C.Mg(OH)2与盐酸中和可得到MgCl2溶液,但电解MgCl2溶液时阴极H+优先放电,生成Mg(OH)2、H2和Cl2,无法得到单质Mg,需电解熔融MgCl2制备Mg;
D.Al与NaOH溶液反应可生成Na[Al(OH)4],但加入过量HCl时,Al(OH)3会溶于强酸,最终产物为AlCl3,无法得到Al(OH)3。
【解答】解:A.NaClO溶液中通入CO2,根据强酸制弱酸原理可生成HClO,次氯酸光照分解生成HCl 和氧气,无法得到Cl2,故A错误;
B.工业制硝酸流程中,NH3在催化剂、加热条件下被O2氧化为NO,NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,各步转化均能实现,故B正确;
C.电解MgCl2溶液时阴极H+优先放电,生成Mg(OH)2、H2和Cl2,无法得到单质Mg,制取金属镁需要电解熔融,故C错误;
D.Al与NaOH溶液反应可生成Na[Al(OH)4],但加入过量HCl时,Al(OH)3会溶于强酸,最终产物为AlCl3,故D错误;
故选:B。
2.(2026春•长春校级期末)利用如图装置(部分装置未画出)探究铜和浓硝酸的反应,反应后溶液呈绿色{浓硝酸产生的NO2在溶液中达到饱和后呈黄色,Cu(NO3)2溶液显蓝色,两者混合后呈绿色};取少量该绿色溶液①,向其中加入少量水后,溶液变为蓝色溶液②。下列有关说法错误的是( )
A.反应中浓硝酸较稀硝酸反应更剧烈、氧化性更强
B.加水稀释溶液变蓝,可能因为溶液中(NO2)降低
C.若向蓝色溶液②中加入NaCl(s)后溶液变为绿色,则无水CuCl2固体可能呈黄色
D.足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体,这些气体与2.24LO2(标准状况)混合后通入水中,所有气体恰好完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入1mol•L﹣1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是0.8L
【分析】利用如图装置(部分装置未画出)探究铜和浓硝酸的反应,反应后溶液呈绿色{浓硝酸产生的NO2在溶液中达到饱和后呈黄色,Cu(NO3)2溶液显蓝色,两者混合后呈绿色},取少量该绿色溶液①,向其中加入少量水后,溶液变为蓝色溶液②,NO2在水溶液中反应生成硝酸和一氧化氮,蓝色溶液②Cu(NO3)2溶液,足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO、NO2的混合气体,这些气体与2.24 L O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸,则整个过程中HNO3反应前后没有变化,即Cu失去的电子都被O2得到了,根据得失电子守恒得:2n(Cu)=4n(O2),根据Cu2+~2OH﹣~Cu(OH)2,结合问题分析判断。
【解答】解:A.反应中浓硝酸的氧化性强,较稀硝酸反应更剧烈,故A正确;
B.浓硝酸产生的NO2在溶液中达到饱和后呈黄色,Cu(NO3)2溶液显蓝色,两者混合后呈绿色,加水稀释溶液变蓝,可能因为溶液中的NO2和水反应生成硝酸和一氧化氮,NO2在溶液中浓度降低,溶液变蓝色,故B正确;
C.若向蓝色溶液②Cu(NO3)2溶液中加入NaCl(s)后溶液变为绿色,说明氯离子与铜离子形成有色配离子与蓝色Cu(NO3)2溶液形成绿色,推断无水CuCl2固体可能呈黄色,故C正确;
D.足量铜与一定量浓硝酸反应生成硝酸铜和NO、NO2,气体与2.24 L O2混合后通入水中,完全被水吸收生成硝酸,则整个过程中HNO3反应前后没有变化,即Cu失电子都被O2得到,据得失电子守恒得:2n(Cu)=4n(O2),则n(Cu)2=0.2mol,则Cu(NO3)2为0.2mol,根据Cu2+~2OH﹣~Cu(OH)2,则消耗NaOH的物质的量为0.2mol×2=0.4mol,则消耗NaOH溶液的体积是0.4L,故D错误;
故选:D。
3.(2026春•朝阳区期末)室温下,研究一定量浓硝酸与铜的反应,装置和试剂如图所示。下列分析不正确的是( )
A.a中将铜丝卷成螺旋状可增大反应速率
B.a中发生反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
C.b中气体为红棕色,反应一段时间后,其中可能含NO
D.将铜丝换成铁片,反应更剧烈,产生大量气体
【分析】室温下,研究一定量浓硝酸与铜的反应,装置和试剂如图所示,将铜丝插入溶液中,铜与浓硝酸反应生成NO2,NO2密度比空气大,用向上排空气法收集NO2,用氢氧化钠溶液吸收二氧化氮,防止污染空气,据此分析回答。
【解答】解:A.a中铜丝卷成螺旋状可增大铜与浓硝酸的接触面积,加快反应速率,故A正确;
B.a中发生反应是铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,反应的化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,故B正确;
C.铜与浓硝酸反应生成红棕色NO2,随着反应进行浓硝酸逐渐变稀,铜与稀硝酸反应生成NO,故b中可能含NO,故C正确;
D.将铜丝换成铁片,室温下,铁遇浓硝酸发生钝化,表面生成致密氧化膜阻碍反应进一步进行,不会剧烈反应产生大量气体,故D错误;
故选:D。
4.(2026春•唐山期末)按照如图所示进行实验,研究稀硝酸与铜的反应,下列有关说法错误的是( )
A.①中铜片溶解生成蓝色溶液,说明氧化性:稀
B.①中观察到红棕色气体产生,但不能说明HNO3的还原产物一定是NO2
C.③中铜片溶解,说明稀硫酸具有强氧化性,可将铜单质氧化
D.③中用稀盐酸代替稀硫酸,可产生相同的现象
【分析】A.氧化还原反应中氧化剂氧化性大于氧化产物;
B.稀硝酸与铜反应的还原产物为NO,NO接触装置内的氧气被氧化为红棕色NO2;
C.②的溶液中存在,加入稀硫酸后,H+与结合形成硝酸,是硝酸将铜氧化;
D.稀盐酸可提供H+,同样能与溶液中的结合为硝酸,将铜氧化。
【解答】解:A.①中铜与稀硝酸反应,稀硝酸为氧化剂,Cu2+为氧化产物,故氧化性,故A正确;
B.稀硝酸与铜反应的还原产物为NO,NO接触装置内的氧气被氧化为红棕色NO2,因此观察到红棕色气体不能说明还原产物一定是NO2,故B正确;
C.②的溶液中存在,加入稀硫酸后,H+与结合形成硝酸,是硝酸将铜氧化,稀硫酸只有弱氧化性(H+的氧化性),不能氧化铜单质,故C错误;
D.稀盐酸可提供H+,同样能与溶液中的结合为硝酸,将铜氧化,产生相同现象,故D正确;
故选:C。
5.(2026春•洛阳期末)实验室可用如图所示装置制备硝酸(加热及部分固定装置已省略)。
下列说法错误的是( )
A.该实验利用浓硫酸的高沸点和强氧化性来制备硝酸
B.将曲颈甑中的KNO3换成NaCl即可制备HCl
C.生成的硝酸蒸气冷凝收集,避免形成酸雾
D.若温度过高,制得的HNO3可能因分解呈现黄色
【分析】本实验利用难挥发性酸制取易挥发性酸:浓硫酸沸点高、难挥发,硝酸易挥发,曲颈甑内,加热条件下浓硫酸与硝酸钾反应生成硝酸蒸气,经冷凝收集得到硝酸,硝酸在见光或受热后易发生分解,需要低温、避光保存,据以上分析解答。
【解答】解:A.该反应为复分解反应,利用浓硫酸高沸点难挥发的性质制备易挥发的硝酸,反应中无元素化合价变化,未体现浓硫酸的强氧化性,故A错误;
B.浓硫酸是高沸点的酸,HCl是易挥发的酸,可用难挥发的浓硫酸与NaCl加热反应制备HCl,故B正确;
C.硝酸沸点低易挥发,冷凝收集硝酸蒸气可避免其挥发形成酸雾,有利于硝酸的收集,故C正确;
D.温度过高时,HNO3会发生分解反应4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O,反应生成的红棕色NO2溶解在硝酸中会使其呈现黄色,故D正确;
故选:A。
二.亚硝酸盐(共5小题)
6.(2026•杭州模拟)NaNO2是一种重要的盐,下列说法不正确的是( )
A.NaNO2水溶液呈碱性
B.NaNO2不能作为食品添加剂
C.NaNO2可使酸性KMnO4溶液褪色
D.NaNO2可通过氮氧化物与NaOH溶液反应制得
【分析】A.NaNO2是强碱弱酸盐;
B.NaNO2在国家标准规定限量内可作为食品添加剂(护色剂、防腐剂)用于肉制品;
C.NaNO2中N为+3价,具有还原性,能被酸性KMnO4氧化为硝酸根离子;
D.工业上可通过NO+NO2+2NaOH = 2NaNO2+H2O反应制得NaNO2。
【解答】解:A.NaNO2是强碱弱酸盐,亚硝酸根离子水解:H2O⇌HNO2+OH﹣,溶液呈碱性,故A正确;
B.NaNO2在国家标准规定限量内可作为食品添加剂(护色剂、防腐剂)用于肉制品,并非不能作为食品添加剂,故B错误;
C.NaNO2中N为+3价,具有还原性,能被酸性KMnO4氧化为硝酸根离子,使KMnO4溶液褪色,故C正确;
D.工业上可通过NO+NO2+2NaOH = 2NaNO2+H2O反应制得NaNO2,故D正确;
故选:B。
7.(2022•美兰区校级模拟)NaNO2是一种常用的食品防腐剂。已知Ka(HNO2)=7.1×10﹣4,下列叙述正确的是( )
A.HNO2溶液的pH随温度升高而增大
B.0.01mol•L﹣1HNO2溶液的pH=2
C.0.01mol•L﹣1NaNO2溶液中:c(Na+)=c(NO3﹣)+c(HNO2)
D.0.01mol•L﹣1NaNO2溶液中:c(Na+ )>c(OH﹣ )>c(NO2﹣ )>c(H+ )
【分析】A.亚硝酸是弱酸,弱电解质电离吸热,温度升高促进电离,H+浓度增大;
B.亚硝酸是弱酸部分电离,0.01mol/L亚硝酸中的H+浓度小于0.01mol/L;
C.由物料守恒可知,c(Na+)=c(NO2﹣)+c(HNO2);
D.NO2﹣的浓度大于OH﹣的浓度。
【解答】解:A.亚硝酸是弱酸,弱电解质电离吸热,温度升高促进电离,H+浓度增大,pH减小,故A错误;
B.亚硝酸是弱酸部分电离,0.01mol/L亚硝酸中的H+浓度小于0.01mol/L,所以pH>2,故B错误;
C.由物料守恒可知,c(Na+)=c(NO2﹣)+c(HNO2),故C正确;
D.0.01mol•L﹣1NaNO2溶液,电离产生大量亚硝酸根离子,溶液中NO2﹣的水解程度小,NO2﹣的浓度大于OH﹣的浓度,故D错误;
故选:C。
8.(2023秋•龙岗区校级期中)NaNO2易溶于水,外观和食盐相似,有咸味,人误食会中毒。已知NaNO2能发生如下反应:2NaNO2+4HI═2NO↑+I2+2NaI+2H2O。
请回答下列问题:
(1)已知HI和HCl性质相似。上述反应的离子方程式为 2NO2﹣+4H++2I﹣=2NO↑+I2+2H2O 。
(2)上述反应中氧化剂是 NaNO2 ;NaI ③ 。(填序号)
①是氧化产物
②是还原产物
③既不是氧化产物,又不是还原产物
④既是氧化产物,又是还原产物
(3)根据上述反应可鉴别NaNO2和NaCl。可选用的物质有:①水②碘化钾淀粉试纸③淀粉④白酒⑤食醋你认为应该选用的物质有 ①②⑤ 。(填序号)
(4)某厂废液中含有2%~5%的NaNO2,直接排放会造成污染,下列试剂能使NaNO2转化为不引起二次污染的N2的是 B 。
A.NaCl
B.NH4Cl
C.HNO3
D.浓硫酸
【分析】(1)NaNO2、HI、NaI均拆为离子,其它的写成分子;
(2)NaNO2中N元素的化合价降低,NaI中各元素的化合价在反应前后都没有改变;
(3)NaNO2在酸性溶液中能将I﹣氧化成I2,淀粉遇I2变蓝色;
(4)NaNO2转化为不引起二次污染的N2,N元素的化合价降低,所选试剂是还原剂。
【解答】解:(1)NaNO2、HI、NaI均拆为离子,其它的写成分子,则2NaNO2+4HI═2NO↑+I2+2NaI+2H2O的离子方程式为:2NO2﹣+4H++2I﹣=2NO↑+I2+2H2O,
故答案为:2NO2﹣+4H++2I﹣=2NO↑+I2+2H2O;
(2)NaNO2中N元素的化合价降低,NaNO2是氧化剂。NaI中各元素的化合价在反应前后都没有改变,所以NaI既不是氧化产物,又不是还原产物,
故答案为:NaNO2;③;
(3)根据题目中所给的化学方程式可知,NaNO2在酸性溶液中能将I﹣氧化成I2,淀粉遇I2变蓝色,故至少应选的物质有①②⑤,
故答案为:①②⑤;
(4)根据氧化还原反应原理,所选试剂是还原剂,题给选项中只有NH4Cl能与NaNO2反应转化为不引起二次污染的N2,应选NH4Cl,
故答案为:B。
9.(2023秋•祁东县校级期中)亚硝酸(HNO2)是一种不稳定的酸,易分解为NO2和NO;其盐亚硝酸钠是一种重要的化工原料,酸性条件下能氧化碘离子等还原性物质,常用作漂白剂、媒染剂。回答下列问题:
(1)亚硝酸钠会与人体中的血红蛋白作用,将二价铁氧化为三价铁,从而使血红蛋白丧失输送氧气的功能而使人体中毒。一旦发生亚硝酸盐中毒,立即注射美蓝溶液进行治疗,推断美蓝溶液具有 还原 (填“氧化”或“还原”)性。
(2)亚硝酸钠外观极像食盐,和食盐一样有咸味。工业上常用以下方法检验食盐中是否混有亚硝酸钠。取样品,加 淀粉碘化钾溶液 (填试剂名称)溶液,酸化后溶液变为特殊的蓝色,说明样品中含有亚硝酸钠。
(3)研究不同条件下保存萝卜,发现亚硝酸钠含量随时间变化如图所示,若要保证在亚硝酸钠含量低于1mg•kg﹣1时食用,则在以下三种条件下保存时间由长到短的顺序是 ③①② (填序号)。
(4)鱼塘中亚硝酸钠浓度过高,会使鱼不吃食甚至死亡。可用适量二氧化氯(ClO2)和稀氢氧化钠溶液处理亚硝酸钠、ClO2被还原为Cl﹣,反应的离子方程式为 2ClO2+5H2O=2Cl﹣+52H+ ;若有3分子ClO2参与反应,则转移电子的数目是 15 。
【分析】(1)亚硝酸钠会与人体中的血红蛋白作用,将二价铁氧化为三价铁,亚硝酸盐中毒,立即注射美蓝溶液进行治疗,说明该物质能够将三价铁离子还原为二价铁离子,据此推测其性质;
(2)依据亚硝酸根离子氧化性判断解答;
(3)依据图示分析不同条件下亚硝酸盐含量变化选择需要的条件;
(4)依据方程式分析消耗二氧化氯的量与转移电子数目。
【解答】解:(1)亚硝酸钠会与人体中的血红蛋白作用,将二价铁氧化为三价铁,亚硝酸盐中毒,立即注射美蓝溶液进行治疗,因此美蓝溶液应具有还原性,
故答案为:还原;
(2)亚硝酸根离子在酸性环境下能够氧化碘离子生成单质碘,单质碘遇到淀粉变蓝,所以取样品,加淀粉碘化钾溶液,酸化后溶液变蓝,说明样品中含有亚硝酸钠,
故答案为:淀粉碘化钾溶液;
(3)若要达到1mg/Kg的量,冷藏不密封用时最长,冷藏密封用时最短,因此保存时间由长到短为③①②,
故答案为:③①②;
(4)二氧化氯与亚硝酸根离子反应,二氧化氯被还原为﹣1价氯离子,亚硝酸根离子被氧化为硝酸根离子,依据得失电子守恒、原子个数守恒可知反应的离子方程式:2ClO2+5H2O=2Cl﹣+52H+,依据方程式可知,消耗2个二氧化氯,转移10个电子,则若有3个 ClO2参与反应,应转移15个电子,
故答案为:2ClO2+5H2O=2Cl﹣+52H+;15。
10.(2022秋•新安县校级期末)亚硝酸钠(NaNO2)是一种工业用盐,它有毒、有咸味,外形与食盐相似,人若误食会引起中毒,危害人体健康,甚至致人死亡。我国曾发生过多次将工业用盐误作食盐用于烹调而引起的中毒事件。亚硝酸钠溶液能使无色酚酞溶液变成红色,说明亚硝酸钠溶液显 碱 性,亚硝酸钠溶液和氯化钠溶液都能和硝酸银溶液发生复分解反应,生成难溶于水的白色沉淀。请写出亚硝酸钠溶液和硝酸银溶液反应的化学方程式: NaNO2+AgNO3=AgNO2↓+NaNO3 。
【分析】酚酞试液遇碱性溶液变红色进行分析,根据亚硝酸钠和硝酸银反应生成亚硝酸银沉淀和硝酸钠进行分析。
【解答】解:酚酞试液遇碱性溶液变红色,硝酸钠溶液能使无色酚酞溶液变成红色,说明亚硝酸钠溶液显碱性;复分解反应是两种化合物相互交换成分,生成另外两种新的化合物的反应,亚硝酸钠溶液和硝酸银溶液发生复分解反应,生成难溶于水的白色沉淀,根据复分解反应的特点,亚硝酸钠和硝酸银反应生成亚硝酸银沉淀和硝酸钠,方程式为NaNO2+AgNO3=AgNO2↓+NaNO3;故答案为:碱;NaNO2+AgNO3=AgNO2↓+NaNO3。
三.工业制取硝酸(共5小题)
11.(2026•模拟)工业上制备下列物质的生产流程错误的是( )
A.海带提碘:
B.工业提溴:
C.工业制硝酸:
D.由石英砂制高纯硅:
【分析】A.海带中的碘元素以I﹣形式存在,灼烧、浸泡、过滤后得到的是含I﹣的溶液,需要额外加入氧化剂将I﹣氧化为I2才能进行后续提取;
B.工业提溴时先浓缩海水,加Cl2将Br﹣氧化为Br2,热空气吹出后用SO2水溶液吸收得到HBr以富集溴元素,再加Cl2氧化、水蒸气蒸馏得到高纯Br2;
C.工业制硝酸先通过合成氨反应得到NH3,NH3催化氧化生成NO,NO被O2氧化为NO2,NO2与水反应得到HNO3;
D.石英砂(主要成分为SiO2)和焦炭高温反应制得粗硅,粗硅与HCl反应生成易提纯的SiHCl3,再用H2高温还原SiHCl3得到高纯硅。
【解答】解:A.海带中的碘以I﹣(碘离子)形式存在,灼烧浸泡过滤后得到含I﹣溶液,必须加氧化剂氧化才能生成I2,流程直接标注“含I2溶液”,步骤缺失,流程错误,故A错误;
B.工业提溴时先浓缩海水,加Cl2将Br﹣氧化为Br2,热空气吹出后用SO2水溶液吸收得到HBr以富集溴元素,再加Cl2氧化、水蒸气蒸馏得到高纯Br2,故B正确;
C.工业制硝酸先通过合成氨反应得到NH3,NH3催化氧化生成NO,NO被O2氧化为NO2,NO2与水反应得到HNO3,故C正确;
D.粗硅与HCl反应生成易提纯的SiHCl3,再用H2高温还原SiHCl3得到高纯硅,故D正确;
故选:A。
12.(2026春•辛集市期末)下列有关物质的工业制备方法示意图正确的是( )
A.制高纯度硅:SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯)
B.制硫酸:FeS2SO2H2SO3H2SO4
C.制硝酸:N2NH3NO2HNO3
D.冶炼铝:2AlCl32Al+3Cl2
【分析】A.根据二氧化硅和焦炭在高温条件下制取粗硅,粗硅和HCl反应生成SiHCl3和H2,SiHCl3和氢气反应制取纯硅进行分析;
B.根据FeS2和氧气反应生成SO2,二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫,三氧化硫和水反应制取硫酸进行分析;
C.根据氨气发生催化氧化生成NO,NO氧化为NO2,NO2和水反应生成硝酸进行分析;
D.根据氯化铝是共价化合物进行分析。
【解答】解:A.二氧化硅和焦炭在高温条件下制取粗硅,粗硅和氯化氢反应生成SiHCl3和氢气,SiHCl3和氢气反应制取纯硅,故A正确;
B.工业制硫酸:二硫化亚铁和氧气反应生成二氧化硫,二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫,三氧化硫和水反应制取硫酸,故B错误;
C.工业制硝酸:氨气发生催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮氧化为NO2,NO2和水反应生成硝酸,故C错误;
D.氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电,电解熔融氧化铝冶炼金属铝,故D错误;
故选:A。
13.(2026春•兴化市期末)氨和硝酸是重要的化工原料,工业上常以N2为原料利用下列流程制备氨和硝酸。已知:“尾气处理”常用Na2CO3吸收含NOx尾气,发生的反应为:NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2、2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2。下列说法正确的是( )
A.氮元素在转化过程中均被氧化
B.物质X是可以循环的N2
C.吸收塔中为提高氮元素的利用率,可通入稍过量空气和循环利用尾气中的NO
D.将含NO和NO2共2mol的尾气通入Na2CO3溶液中,若NOx被完全吸收,则消耗的Na2CO3的物质的量为2mol
【分析】该流程为工业合成氨后,氨气催化氧化制硝酸,氧化炉中NH3氧化生成NO,X为O2(空气),用于进一步氧化NO为NO2,NO2进入吸收塔与水反应生成硝酸,据以上分析解答。
【解答】解:A.根据流程可知,氮元素在转化过程中不都是被氧化,合成氨过程中N2转化为NH3,氮元素化合价从0降低到﹣3,被还原,故A错误;
B.物质X是氧化NO需要的O2(空气),不是可循环的N2,故B错误;
C.吸收塔中反应为3NO2+H2O=2HNO3+NO,通入稍过量空气可将生成的NO再次氧化为NO2,循环尾气中的NO也可以使氮元素充分转化为硝酸,能提高氮元素利用率,故C正确;
D.根据元素守恒,产物NaNO2、NaNO3中n(Na)=n(N),NO和NO2共2mol的尾气中N共2mol,故n(Na)=2mol,1mol Na2CO3含2mol Na,因此消耗Na2CO3的物质的量为1mol,不是2mol,故D错误;
故选:C。
14.(2026•青岛三模)硝土(含NaCl)中有机氮在硝化细菌作用下转化为硝酸盐[含KNO3、Ca(NO3)2]。古法制硝的部分流程如图。下列说法错误的是( )
A.“硝土”中氮转化属于氧化还原反应
B.“捣碎”中加入草木灰除去钙离子
C.“冲淋”中稻草起过滤作用
D.“熬硝”需将硝水蒸干
【分析】A.硝土(含NaCl)中有机氮在硝化细菌作用下转化为硝酸盐[含KNO3、Ca(NO3)2],氮元素化合价改变;
B.“捣碎”中加入草木灰,碳酸钾与硝酸钙反应生成碳酸钙沉淀;
C.“冲淋”中生成沉淀,则稻草相当于滤纸;
D.分离硝酸钾的方法是冷却结晶。
【解答】解:A.硝土(含NaCl)中有机氮在硝化细菌作用下转化为硝酸盐[含KNO3、Ca(NO3)2],氮元素化合价改变,氮转化属于氧化还原反应,故A正确;
B.“捣碎”中加入草木灰,碳酸钾与硝酸钙反应生成碳酸钙沉淀,除去钙离子,故B正确;
C.“冲淋”中生成沉淀,则稻草相当于滤纸,起过滤作用,故C正确;
D.分离硝酸钾的方法是冷却结晶,则“熬硝”时,不能将硝水蒸干,故D错误;
故选:D。
15.(2026春•东莞市期中)氨和硝酸是重要的化工产品,工业合成氨及制备硝酸的流程如图:
下列说法不正确的是( )
A.N2和H2必须经过净化才能进入合成塔
B.“氨分离器”中主要应用了氨气易液化的性质
C.氧化炉氨的催化氧化反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:5
D.为提高氮的利用率,尾气可循环进入“合成塔”
【分析】工业合成氨及制备硝酸的流程分析可知,合成塔内氮气和氢气在高温高压催化剂作用下反应生成氨气,分离出氨气后的氮气和氢气混合气体循环利用,氨气在氧化炉中催化氧化反应生成NO和水,吸收塔中一氧化氮、氧气和水反应生成硝酸,尾气可以循环利用。
【解答】解:A.N2和H2必须经过净化才能进入合成塔,否则杂质气体易使催化剂失去活性,故A正确;
B.“氨分离器”中,氨气液化分离,剩余氮气和氢气循环应用,主要应用了氨气易液化的性质,故B正确;
C.氧化炉氨的催化氧化反应为4NH3+5O24NO+6H2O,反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:4,故C错误;
D.为提高氮的利用率,尾气中含氮气、氢气等,可循环进入“合成塔”,故D正确;
故选:C。
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