3.3 氮的循环 第3课时(分层作业)化学鲁科版必修第一册
2026-10-26
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内容正文:
分层作业
第三节 氮的循环
第3课时 硝酸的性质及人类活动对氮循环和环境的影响
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
D
D
D
D
B
C
A
C
11.【答案】(1) 红棕
(2) 向下排空气法 湿润的红色石蕊
(3)或
(4)
(5)ab
12.【答案】(1) 吸收,防止污染空气 有红棕色气体生成
(2) 生成的气体中混有和挥发出的,与少量石灰水发生反应 cd
(3)尾气中的NO不能被NaOH溶液吸收,污染环境
(4)氧气传感器
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
C
C
C
D
D
C
B
8.【答案】(1)
(2)稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液
(3)打开弹簧夹,通入一段时间,关闭弹簧夹,将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内
(4) 将装置①中反应生成的转化为
(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)ACD
(7)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
C
B
C
C
C
C
B
A
CD
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分层作业
第三节 氮的循环
第3课时 硝酸的性质及人类活动对氮循环和环境的影响
1.(25-26高一下·陕西汉中·期中)下列对于硝酸的认识错误的是
A.浓硝酸在见光或受热时会发生分解
B.久置的浓硝酸会变为稀硝酸
C.常温下可用铝槽车储运浓硝酸
D.铜分别与浓硝酸、稀硝酸反应的产物完全相同
2.(25-26高一下·宁夏银川·阶段检测)依据图中氮元素及其化合物的转化关系,判断下列说法错误的是
A.可用向上排空气法收集
B.是
C.工业上以、氧气、水为原料生产硝酸
D.实现的转化,原理上可由与反应
3.(25-26高一上·河北承德·期末)部分含氮元素的价—类二维图如图所示。已知d为红棕色气体,下列说法错误的是
A.e见光会发生分解
B.由a生成c的反应为工业制备e的反应之一
C.d会形成酸雨,也会形成光化学烟雾
D.a、b、c、d都是大气污染物
4.(26-27高三上·湖南·阶段检测)常温下,研究一定量浓硝酸与铜的反应,装置和试剂如图所示。下列分析错误的是
A.a中发生反应的离子方程式为
B.若将a中铜丝卷成螺旋状可加快反应速率
C.b中气体为红棕色,反应一段时间后,其中可能含NO
D.常温下,若将铜丝换成铁丝或铝丝,反应会更剧烈,并产生大量气体
5.(25-26高一下·陕西榆林·期中)下列关于浓硫酸和浓硝酸的叙述中,错误的是
A.加热条件下,均能与碳反应 B.长期露置在空气中,浓度均会降低
C.常温下均能用铁质容器贮存 D.常温下均能与铜片迅速反应
6.下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是
①
②
③
A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体
B.由②中的红棕色气体不能表明木炭与浓硝酸发生了反应
C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物
D.③的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
7.(2026·山东·模拟预测)亚硝酸钠常用作食品添加剂,实验室利用NO和反应制备亚硝酸钠,装置如图所示(加热及夹持装置略)。
已知:①亚硝酸钠易潮解,易溶于水;
②酸性条件下,NO能被溶液氧化为。
下列说法错误的是
A.装置A中稀硝酸可用浓硝酸代替
B.按气流方向装置的连接顺序为abcdehifgj
C.若没有装置C,产品可能含有
D.装置F中反应的离子方程式为
8.(26-27高二上·江西吉安·阶段检测)部分含氮物质的价-类关系图如图所示。下列相关推断不合理的是
A.b在放电条件下与化合生成c,该转化属于氮的固定
B.工业上制硝酸的转化路径为a→c→d→e,其中a→c为氨的催化氧化
C.常温下可用铝制容器盛装e的浓溶液,是因为两者不反应
D.e见光分解生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶4
9.(26-27高三上·黑龙江·阶段检测)一定条件下,E~J对应的物质能满足如图所示的转化关系,下列说法正确的是
A.、可以分别是和
B.若、分别为、,则是碱性氧化物
C.若、分别为浓氨水、,则是酸性氧化物
D.若,分别为、稀硝酸,则与反应时硝酸只表现出酸性
10.(26-27高三上·广西柳州·阶段检测)工业上制备硝酸的主要流程如图所示。下列说法错误的是
A.工业合成氨属于人工固氮
B.物质为,为
C.氧化炉中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶5
D.通入过量空气和循环利用尾气中的NO可提高氮元素的利用率
11.(25-26高一上·陕西渭南·期末)如图是无机物A~F在一定条件下的转化关系(部分产物及反应条件未标出)。已知:A为空气中含量最多的气体,A~F都含有相同的元素。
(1)F的化学式为______,D为______色气体。
(2)实验室中制取B的化学方程式为__________________,采取的收集方法为____________,用______试纸检验B是否收集满。
(3)反应③中每生成1mol E,转移的电子数为____________。
(4)实验室用棕色试剂瓶保存E的浓溶液,请用化学方程式解释原因________________________________。
(5)下列说法正确的是______(填字母)。
a.液态B可用作制冷剂
b.C、D排放在大气中会形成酸雨
c.常温下E的浓溶液不能用铁制容器盛放
12.(24-25高一上·山东东营·期末)某学习小组探究木炭与浓硝酸的反应,设计装置如图。
已知:① ②NO不能直接与NaOH反应
(1)装置C的作用为______,反应开始后,装置B中观察到的实验现象为______,同学甲认为此现象不能说明木炭与浓硝酸发生了反应,还有可能是浓硝酸受热发生了分解,写出其分解的化学方程式______。
(2)为证明木炭和浓硝酸发生了反应,学习小组对比两个反应,从产物入手,进行实验:
①实验过程中,木炭减少,将生成的气体通入少量澄清石灰水中,澄清石灰水未变浑浊,分析可能的原因______。
②该学习小组结合干扰气体的性质,对实验装置调整如下:
为达实验目的,试剂X可以为______(填标号)。
a.溶液 b.溶液 c.溶液 d.KI溶液
(3)同学乙认为调整后的装置还有缺陷,指出该缺陷______。
(4)同学丙为了验证该实验过程中浓硝酸也会受热分解,采用数字化传感器进行物质检测,装置如图:
该同学使用的数字传感器可能是______(填名称)。
1.(26-27高三上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)物质类别和元素价态是认识元素及其化合物的重要视角。铁、氮元素的部分价−类二维图如下。下列说法正确的是
A.b可由a与水蒸气在高温条件下反应制得
B.d和j均无法通过化合反应制备
C.c、g分别与m的稀溶液反应均可生成f
D.一定条件下h与k反应生成i,实现了氮的固定
2.(25-26高一下·广东广州·期中)硝酸是重要的化工原料,用于制化肥、农药、炸药、染料等。工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸,如图所示,下列说法正确的是
A.转化④必须加入氧化剂才能实现
B.转化①中加入足量的,可以使转化率达100%
C.转化④的尾气中含有和,可利用NaOH溶液吸收
D.转化②中加入,则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为5:4
3.(26-27高三上·辽宁沈阳·阶段检测)常见物质的转化关系如图(反应条件和部分物质已省略),为淡黄色固体单质,为紫红色金属,反应①是工业制备硝酸的基础,下列说法正确的是
A.含、、的尾气均可用溶液吸收
B.由反应②可知是一种酸性氧化物
C.可用浓溶液或湿润的红色石蕊试纸检验
D.的浓溶液具有强吸水性,能吸收糖类化合物中的水分使其炭化
4.(26-27高三上·山东临沂·阶段检测)常温常压下,某储气瓶(气体为无色)中含有NO、、、中的一种或几种。下列说法错误的是
A.通过储气瓶中气体颜色可知其中一定不含
B.取储气瓶中少量气体,通入空气,气体颜色变为红棕色,则一定含NO
C.取储气瓶中少量气体,加入适量水,振荡,再滴加酚酞,溶液变红,则一定含
D.取一试管储气瓶中气体,倒扣在水中,试管中水柱上升,但不能完全充满水,则一定含
5.(23-24高一下·云南文山·阶段检测)用如图所示装置进行实验(①②③是浸有相应试剂的棉花),下列分析错误的是
A.铜丝与浓硝酸反应,试管中有红棕色气体产生
B.①处浸有紫色石蕊试液的棉花变红
C.②处棉花颜色变深
D.NaOH吸收尾气不是氧化还原反应
6.(25-26高一上·北京·期末)浓硝酸与铜作用的过程如下图所示。下列关于该过程的分析不正确的是
现象:ⅰ.试管a中产生红棕色气体,溶液呈绿色;b中充满红棕色气体
ⅱ.烧杯液面上方无明显变化
A.a试管中产生红棕色气体,说明浓硝酸有氧化性
B.b试管能防止烧杯中的溶液倒吸入试管a中
C.溶液吸收的反应为
D.将铜丝抽离液面,打开K,向a的溶液中缓慢通入氮气,溶液由绿色变蓝色,说明a中溶液呈绿色与的溶解有关。
7.(26-27高二上·湖北·阶段检测)将5.6 g铜镁合金投入到一定量的稀硝酸中,合金完全溶解,共收集到标况下的的混合气体(气体为和)。若向反应后的溶液中加入足量氢氧化钠溶液,待金属元素全部沉淀后,再将沉淀过滤、洗净、干燥后称量质量为10.7 g,则收集到的气体体积值可能为
A.0.84 B.1.68 C.2.24 D.3.36
8.(26-27高三上·河南郑州·阶段检测)某学习小组为探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱,按如图所示装置进行实验(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、氢氧化钠溶液及二氧化碳。
已知:氢氧化钠溶液不与反应,能与反应:。
请回答下列问题:
(1)装置①中发生反应的化学方程式是___________。
(2)实验应避免有害气体排放到空气中。装置③、④、⑥中盛放的药品依次是___________。
(3)实验的具体操作:先检查装置的气密性,再加入药品,然后___________,最后滴加浓硝酸。
(4)装置②的作用是___________,发生反应的离子方程式是___________。
(5)该小组得出的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4个实验方案来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是___________(填字母)。
A.加热该绿色溶液,观察颜色变化
B.加水稀释该绿色溶液,观察颜色变化
C.向该绿色溶液中通入氮气,观察颜色变化
D.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
(7)若装置⑤中收集到气体,欲将其完全转化为,同温同压下需要向其中至少通入___________空气(假设空气中的体积分数为20%)。
1.(2025·天津·高考真题)下列叙述和反应方程式相对应且正确的是
A.实验室制备氨气:
B.与盐酸反应:
C.常温下,将氯气通入溶液中:
D.氯化亚铁溶液中加入稀硝酸:(稀)
2.(2025·广西·高考真题)为探究不同浓度被还原的产物,进行如下实验。下列说法错误的是
装置
实验
溶液的浓度
步骤与现象
①
铁丝表面有气泡产生,溶液变为黄色;取出铁丝
液面上方出现红棕色气体
②
试管口出现红棕色气体
③
无明显红棕色气体;取少量上层溶液,加入足量溶液,加热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体
A.①中溶液变为黄色,可能是溶于溶液
B.“试管口出现红棕色气体”说明②中的被还原为
C.③中无明显红棕色气体,可能是生成了
D.“石蕊试纸变蓝”说明③中有被还原为
3.(2025·广东·高考真题)按如图组装装置并进行实验:将铜丝插入溶液中,当c中红色褪去时,将铜丝拔离液面。下列叙述错误的是
A.a中有化合反应发生,并有颜色变化
B.b中气体变红棕色时,所含氮氧化物至少有两种
C.c中溶液红色刚好褪去时,恰好完全反应
D.若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,则c中溶液颜色会褪去
4.(2022·山东·高考真题)下列试剂实验室保存方法错误的是
A.浓硝酸保存在棕色细口瓶中 B.氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶中
C.四氯化碳保存在广口塑料瓶中 D.高锰酸钾固体保存在棕色广口瓶中
5.(2025·山东·高考真题)下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是
A.用溶液吸收少量
B.用和水制备少量
C.用和浓盐酸制备
D.用稀硝酸溶解少量粉:
6.(2024·湖南·高考真题)某学生按图示方法进行实验,观察到以下实验现象:
①铜丝表面缓慢放出气泡,锥形瓶内气体呈红棕色;
②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快,气体颜色逐渐变深;
③一段时间后气体颜色逐渐变浅,至几乎无色;
④锥形瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升,最终铜丝与液面脱离接触,反应停止。
下列说法正确的是
A.开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢,原因是铜丝在稀HNO3中表面钝化
B.锥形瓶内出现了红棕色气体,表明铜和稀HNO3反应生成了NO2
C.红棕色逐渐变浅的主要原因是
D.铜丝与液面脱离接触,反应停止,原因是硝酸消耗完全
7.(2023·江苏·高考真题)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物:
B.工业制硝酸过程中的物质转化:
C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:
D.实验室制备少量的原理:
8.(2025·云南·高考真题)某化学兴趣小组设计如下实验装置,通过测定反应前后质量的变化,验证固体在酒精灯加热条件下,受热分解的气态产物。
实验步骤:先缓慢通入Ar气,排尽装置内空气;关闭Ⅰ左侧阀门,点燃酒精灯;一段时间后,Ⅱ中灼热的铜网变黑,熄灭酒精灯甲;再次缓慢通入Ar气……
下列说法错误的是
A.实验步骤中,点燃酒精灯的顺序为甲、乙、丙
B.整个过程中,若Ⅲ中灼热的铜网未变黑,则说明生成的在Ⅱ中反应完全
C.实验结束后,若Ⅰ中减少的质量等于Ⅱ中增加的质量,则分解的气态产物只有
D.应远离热源、可燃物,并与还原性物质分开存放
9.(双选26-27高三上·山东·阶段检测)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NO氧化成,而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
已知:氢氧化钠溶液不与NO反应,。
下列说法错误的是
A.实验前,向装置①中通的目的是排除空气
B.装置②的作用是将转化为NO
C.装置③④⑥中所盛试剂分别为浓硝酸、稀硝酸、NaOH溶液
D.得出实验结论所依据的现象是③中液面上方气体为红棕色,④中液面上方气体为无色
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分层作业
第三节 氮的循环
第3课时 硝酸的性质及人类活动对氮循环和环境的影响
1.(25-26高一下·陕西汉中·期中)下列对于硝酸的认识错误的是
A.浓硝酸在见光或受热时会发生分解
B.久置的浓硝酸会变为稀硝酸
C.常温下可用铝槽车储运浓硝酸
D.铜分别与浓硝酸、稀硝酸反应的产物完全相同
【答案】D
【详解】A.浓硝酸不稳定,见光或受热时会发生分解反应:,A正确;
B.浓硝酸具有挥发性,且久置过程中会发生分解消耗溶质,因此久置的浓硝酸浓度降低变为稀硝酸,B正确;
C.常温下铝遇浓硝酸会发生钝化,表面生成致密的氧化物薄膜阻止反应进一步进行,因此可用铝槽车储运浓硝酸,C正确;
D.铜与浓硝酸反应的还原产物为,与稀硝酸反应的还原产物为,二者反应产物不完全相同,D错误;
故选D。
2.(25-26高一下·宁夏银川·阶段检测)依据图中氮元素及其化合物的转化关系,判断下列说法错误的是
A.可用向上排空气法收集
B.是
C.工业上以、氧气、水为原料生产硝酸
D.实现的转化,原理上可由与反应
【答案】A
【详解】A.常温下易与空气中的反应生成,且密度与空气相近,不能用排空气法收集,A错误;
B.为氮的氧化物,其中氮元素化合价为,根据化合物中正负化合价代数和为0,可推出是,B正确;
C.工业制硝酸的流程为催化氧化生成,被氧气氧化为,与水反应生成,原料为、氧气、水,C正确;
D.中为价,中为价,二者可发生归中反应生成,反应为,可实现该转化,D正确;
故答案选A。
3.(25-26高一上·河北承德·期末)部分含氮元素的价—类二维图如图所示。已知d为红棕色气体,下列说法错误的是
A.e见光会发生分解
B.由a生成c的反应为工业制备e的反应之一
C.d会形成酸雨,也会形成光化学烟雾
D.a、b、c、d都是大气污染物
【答案】D
【分析】由题给条件可推出a为,b为,c为,d为,e为。
【详解】A.不稳定,见光会发生分解,A正确;
B.的催化氧化为工业制硝酸的反应之一,B正确;
C.会形成硝酸型酸雨,也能形成光化学烟雾,C正确;
D.不是大气污染物,D错误;
故选D。
4.(26-27高三上·湖南·阶段检测)常温下,研究一定量浓硝酸与铜的反应,装置和试剂如图所示。下列分析错误的是
A.a中发生反应的离子方程式为
B.若将a中铜丝卷成螺旋状可加快反应速率
C.b中气体为红棕色,反应一段时间后,其中可能含NO
D.常温下,若将铜丝换成铁丝或铝丝,反应会更剧烈,并产生大量气体
【答案】D
【分析】装置a中铜丝与浓硝酸直接接触发生氧化还原反应,生成的红棕色NO2气体通过导管进入装置b的烧瓶中进行暂存,后续随着a中反应进行,浓硝酸逐渐被消耗变稀会生成NO,同时NO2自身可与体系内可能混入的水蒸气反应生成NO,最终未被b容纳的尾气通入装置c的NaOH溶液中,实现含氮尾气的吸收处理,避免污染空气。
【详解】A.常温下浓硝酸与铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,对应的离子方程式为 ,A正确;
B.将铜丝卷成螺旋状,可以增大铜与浓硝酸的接触面积,从而加快反应速率,B正确;
C.反应过程中浓硝酸逐渐被消耗,浓度不断降低,当浓硝酸变为稀硝酸时,会发生反应 ,生成无色的,因此b中红棕色的气体里可能混有,C正确;
D.常温下,铁、铝遇到浓硝酸会发生钝化,表面生成一层致密的氧化物薄膜阻止反应进一步进行,不会出现反应更剧烈、产生大量气体的现象,D错误;
故选D。
5.(25-26高一下·陕西榆林·期中)下列关于浓硫酸和浓硝酸的叙述中,错误的是
A.加热条件下,均能与碳反应 B.长期露置在空气中,浓度均会降低
C.常温下均能用铁质容器贮存 D.常温下均能与铜片迅速反应
【答案】D
【详解】A.浓硫酸和浓硝酸均具有强氧化性,加热条件下均能将碳氧化为二氧化碳,反应分别为、,A正确;
B.浓硫酸具有吸水性,长期露置在空气中会吸收水蒸气,使溶液中水的质量增加,浓度降低;浓硝酸具有挥发性,长期露置在空气中会因硝酸挥发而使浓度降低,B正确;
C.常温下,浓硫酸和浓硝酸均能使铁发生钝化,在铁表面形成致密的氧化膜,阻止内部金属继续反应,因此均可用铁质容器贮存,C正确;
D.铜与浓硫酸在常温下不发生明显反应,加热时反应的化学方程式为;铜与浓硝酸在常温下即可迅速反应,化学方程式为,故常温下二者均能与铜片迅速反应的说法错误,D错误;
故选D。
6.下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是
①
②
③
A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体
B.由②中的红棕色气体不能表明木炭与浓硝酸发生了反应
C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物
D.③的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
【答案】D
【分析】浓硝酸不稳定,易分解为二氧化氮、水和氧气。
【详解】A.①中的红棕色气体是NO2,N元素化合价降低,根据氧化还原反应规律,一定有元素化合价升高,推断产生的气体中还一定有O2,故A正确;
B.浓硝酸受热易分解,②中的红棕色气体可能是硝酸分解产生,不能说明木炭与浓硝酸发生了反应,故B正确;
C.硝酸中N元素化合价为+5价,生成二氧化氮中N元素化合价为+4价,化合价降低,所以生成的红棕色气体为还原产物,故C正确;
D.③的气体产物中检测出CO2,CO2可能是C和氧气反应生成的产物,故D错误;
选D。
7.(2026·山东·模拟预测)亚硝酸钠常用作食品添加剂,实验室利用NO和反应制备亚硝酸钠,装置如图所示(加热及夹持装置略)。
已知:①亚硝酸钠易潮解,易溶于水;
②酸性条件下,NO能被溶液氧化为。
下列说法错误的是
A.装置A中稀硝酸可用浓硝酸代替
B.按气流方向装置的连接顺序为abcdehifgj
C.若没有装置C,产品可能含有
D.装置F中反应的离子方程式为
【答案】B
【分析】实验目的是将如图装置连接起来制备NaNO2,由2NO+Na2O2=2NaNO2可得,由于亚硝酸钠易潮解,因此该反应前后都需要干燥装置防止水蒸气。A中生成NO,由于会有少量的NO被空气中氧气氧化为NO2,通入C,用水除去NO2并生成NO,通过B,用浓硫酸干燥NO,通入E,NO与E中Na2O2反应制备NaNO2;再通入D, D中碱石灰防止空气中水蒸气进入E使亚硝酸钠潮解,最后通入F,F为尾气吸收装置,用酸性高锰酸钾溶液吸收NO的尾气。
【详解】A.A中浓硝酸与铜反应生成的NO₂,可在装置C中与水反应转化为NO,可代替稀硝酸进行实验,A正确;
B.根据分析,A中生成NO,由于会有少量的NO被空气中氧气氧化为NO2,通入C,用水除去NO2并生成NO,通过B,用浓硫酸干燥NO,通入E,NO与E中Na2O2反应制备NaNO2;再通入D,D中碱石灰防止空气中水蒸气进入E使亚硝酸钠潮解,最后通入F,F为尾气吸收装置,用酸性高锰酸钾溶液吸收NO的尾气,故正确的气流方向为:adebchifgj,B错误;
C.若无装置C,NO2进入E中,发生反应2NO2+Na2O2=2NaNO3,产品混有NaNO3,C正确;
D.根据题目提供信息,酸性条件下,NO能被溶液氧化为,反应的离子方程式为:,D正确。
故答案选B。
8.(26-27高二上·江西吉安·阶段检测)部分含氮物质的价-类关系图如图所示。下列相关推断不合理的是
A.b在放电条件下与化合生成c,该转化属于氮的固定
B.工业上制硝酸的转化路径为a→c→d→e,其中a→c为氨的催化氧化
C.常温下可用铝制容器盛装e的浓溶液,是因为两者不反应
D.e见光分解生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶4
【答案】C
【分析】先根据价类关系图确定各物质:a是-3价氮的氢化物,b是0价氮的单质,c是+2价氮的氧化物,d是+4价氮的氧化物,e是+5价氮的含氧酸。
【详解】A.在放电条件下与化合生成,氮的固定是指将游离态的氮(单质氮)转化为化合态氮的过程,该转化符合氮的固定定义,推断合理,A正确;
B.工业制硝酸的路径为经氨的催化氧化生成,被氧化为,与水反应得到,a→c→d→e符合实际工业流程,推断合理,B正确;
C.常温下可用铝制容器盛装浓硝酸的原理是浓硝酸使铝发生钝化,钝化不是两者不反应,而是反应后在铝表面生成一层致密的氧化物薄膜,阻止反应进一步进行,该推断不合理,C错误;
D.浓硝酸见光分解反应为,其中氧化产物是 (氧元素被氧化),还原产物是(氮元素被还原),二者物质的量之比为,推断合理,D正确;
故答案选C。
9.(26-27高三上·黑龙江·阶段检测)一定条件下,E~J对应的物质能满足如图所示的转化关系,下列说法正确的是
A.、可以分别是和
B.若、分别为、,则是碱性氧化物
C.若、分别为浓氨水、,则是酸性氧化物
D.若,分别为、稀硝酸,则与反应时硝酸只表现出酸性
【答案】A
【详解】A.,,A正确;
B.,和氨气都不是碱性氧化物,B错误;
C.遇水放热,与浓氨水反应生成氨气和Ca(OH)2,,,NO2不是酸性氧化物,C错误;
D.与稀硝酸发生反应,硝酸既做氧化剂(氧化性),又生成盐(酸性),两种性质都体现,D错误;
故答案选A。
10.(26-27高三上·广西柳州·阶段检测)工业上制备硝酸的主要流程如图所示。下列说法错误的是
A.工业合成氨属于人工固氮
B.物质为,为
C.氧化炉中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶5
D.通入过量空气和循环利用尾气中的NO可提高氮元素的利用率
【答案】C
【分析】被氧化并最终反应生成硝酸,故可推断X为,Y为,尾气的主要成分为。
【详解】A.工业合成氨将游离态的转化为化合态的含氮化合物,属于人工固氮,A正确;
B.氧化炉中需要和发生催化氧化反应,吸收塔中需要被氧化为、和反应生成硝酸,故为,为,B正确;
C.氧化炉中发生反应,其中是氧化剂,是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,不是,C错误;
D.通入过量空气可将充分氧化为,循环利用尾气中的可减少氮元素的损失,均能提高氮元素的利用率,D正确;
故本题选C。
11.(25-26高一上·陕西渭南·期末)如图是无机物A~F在一定条件下的转化关系(部分产物及反应条件未标出)。已知:A为空气中含量最多的气体,A~F都含有相同的元素。
(1)F的化学式为______,D为______色气体。
(2)实验室中制取B的化学方程式为__________________,采取的收集方法为____________,用______试纸检验B是否收集满。
(3)反应③中每生成1mol E,转移的电子数为____________。
(4)实验室用棕色试剂瓶保存E的浓溶液,请用化学方程式解释原因________________________________。
(5)下列说法正确的是______(填字母)。
a.液态B可用作制冷剂
b.C、D排放在大气中会形成酸雨
c.常温下E的浓溶液不能用铁制容器盛放
【答案】(1) 红棕
(2) 向下排空气法 湿润的红色石蕊
(3)或
(4)
(5)ab
【分析】突破口:A为空气中含量最多的气体,则A为N2;A~F含相同元素,均为氮的化合物。转化主线:N2与H2反应生成B(NH3),NH3与O2在催化剂作用下生成C(NO),N2与O2反应也生成C;C(NO)与O2反应生成D(NO2,红棕色);D与水反应生成E(HNO3)和NO;E与B化合生成F(NH4NO3)。
【详解】(1)由A为空气中含量最多的气体且A~F含有相同元素,推知A为N2,B为NH3,C为NO,D为NO2,E为HNO3,F为NH4NO3。其中NO2是红棕色气体,所以F的化学式为NH4NO3,D为红棕色气体。
(2)实验室用NH4Cl固体与Ca(OH)2固体混合加热制取NH3,反应的化学方程式为。NH3的密度比空气小且极易溶于水,因此采用向下排空气法收集;验满时,将湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口,若试纸变蓝,说明NH3已收集满。
(3)反应③为NO2与水反应生成HNO3和NO,化学方程式为。3 mol NO2参加反应生成2 mol HNO3,其中2 mol NO2中氮元素由+4价升高到+5价、共失去2 mol电子,1 mol NO2中氮元素由+4价降低到+2价、得到2 mol电子;即每生成2 mol HNO3转移2 mol电子,故每生成1 mol HNO3转移1 mol电子,电子数目为阿伏加德罗常数(约6.02×1023)。
(4)E为HNO3,浓硝酸见光易分解,反应的化学方程式为;分解生成的NO2溶解在硝酸中使溶液显黄色,故浓硝酸需保存在棕色试剂瓶中并置于阴凉避光处。
(5)a.B为NH3,液氨汽化时吸收大量的热,可用作制冷剂,a正确;
b.C为NO、D为NO2,二者排放到大气中会形成酸雨,b正确;
c.常温下浓硝酸使铁表面钝化,可用铁制容器盛放,c错误;
故答案为ab。
12.(24-25高一上·山东东营·期末)某学习小组探究木炭与浓硝酸的反应,设计装置如图。
已知:① ②NO不能直接与NaOH反应
(1)装置C的作用为______,反应开始后,装置B中观察到的实验现象为______,同学甲认为此现象不能说明木炭与浓硝酸发生了反应,还有可能是浓硝酸受热发生了分解,写出其分解的化学方程式______。
(2)为证明木炭和浓硝酸发生了反应,学习小组对比两个反应,从产物入手,进行实验:
①实验过程中,木炭减少,将生成的气体通入少量澄清石灰水中,澄清石灰水未变浑浊,分析可能的原因______。
②该学习小组结合干扰气体的性质,对实验装置调整如下:
为达实验目的,试剂X可以为______(填标号)。
a.溶液 b.溶液 c.溶液 d.KI溶液
(3)同学乙认为调整后的装置还有缺陷,指出该缺陷______。
(4)同学丙为了验证该实验过程中浓硝酸也会受热分解,采用数字化传感器进行物质检测,装置如图:
该同学使用的数字传感器可能是______(填名称)。
【答案】(1) 吸收,防止污染空气 有红棕色气体生成
(2) 生成的气体中混有和挥发出的,与少量石灰水发生反应 cd
(3)尾气中的NO不能被NaOH溶液吸收,污染环境
(4)氧气传感器
【分析】由分析可知,装置A中浓硝酸与碳共热反应生成二氧化碳、二氧化氮和水;装置B为空载仪器,用于观察二氧化氮的生成和防倒吸;装置M中盛有的硫酸亚铁溶液或碘化钾溶液等用于除去二氧化氮和挥发出的硝酸;装置N中盛有的澄清石灰水用于检验二氧化碳的生成;装置C中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化氮,防止污染空气。
【详解】(1)由分析可知,装置B为空载仪器,用于观察二氧化氮的生成和防倒吸,二氧化氮为红棕色气体,所以反应开始后,装置B中观察到的实验现象为有红棕色气体生成;装置C中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化氮,防止污染空气;浓硝酸不稳定,遇热易发生分解反应生成二氧化氮、氧气和水,反应的化学方程式为:,所以依据装置B中的实验现象不能说明木炭与浓硝酸发生了反应,还有可能是浓硝酸受热发生了分解;
(2)①实验过程中,木炭减少,将生成的气体通入少量澄清石灰水中,澄清石灰水未变浑浊是因为反应生成的二氧化氮和挥发出的硝酸能与少量石灰水发生反应,干扰了二氧化碳的检验;
②a.二氧化氮和挥发出的硝酸能与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳,干扰二氧化碳的验证,a错误;
b.二氧化氮能与水反应生成硝酸和一氧化氮不能与氯化铁反应,所以氯化铁溶液不能吸收二氧化氮和挥发出的硝酸,不能排除二氧化氮和挥发出的硝酸对二氧化碳验证的干扰,b错误;
c.硫酸亚铁溶液具有还原性,能与二氧化氮和挥发出的硝酸反应生成一氧化氮,能排除二氧化氮和挥发出的硝酸对二氧化碳验证的干扰,c正确;
d.碘化钾溶液具有还原性,能与二氧化氮和挥发出的硝酸反应生成一氧化氮,能排除二氧化氮和挥发出的硝酸对二氧化碳验证的干扰,d正确;
故选cd;
(3)调整后的装置还存在的缺陷是装置M中盛有的硫酸亚铁溶液或碘化钾溶液等除去二氧化氮和挥发出的硝酸时会生成有毒的一氧化氮,氢氧化钠溶液不能吸收一氧化氮,会污染环境;
(4)浓硝酸与碳共热的反应和浓硝酸受热分解的反应都有二氧化氮生成,但后者有氧气生成,所以验证该实验过程中浓硝酸也会受热分解的装置中使用的数字传感器可能是氧气传感器。
1.(26-27高三上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)物质类别和元素价态是认识元素及其化合物的重要视角。铁、氮元素的部分价−类二维图如下。下列说法正确的是
A.b可由a与水蒸气在高温条件下反应制得
B.d和j均无法通过化合反应制备
C.c、g分别与m的稀溶液反应均可生成f
D.一定条件下h与k反应生成i,实现了氮的固定
【答案】C
【分析】结合价类二维图的横坐标物质类别与纵坐标化合价,匹配对应物质:含氮物质部分,m为+5价含氮酸,对应;k为+4价氮氧化物,对应;j为+2价氮氧化物,对应;i为0价氮单质,对应;h为-3价含氮氢化物,对应。含铁物质部分,a为0价铁单质,对应;b为+3价铁的氧化物,对应;c为+2价铁的氧化物,对应;d为+3价铁的氢氧化物,对应;f为+3价铁盐,g为+2价亚铁盐。
【详解】A.与水蒸气反应生成,无法得到,A错误;
B.、、可发生化合反应生成,与可发生化合反应生成,二者均可通过化合反应制备,B错误;
C.稀具有强氧化性,可将、亚铁盐中的+2价铁氧化为+3价铁,均生成铁盐,C正确;
D.氮的固定是将游离态氮转化为化合态氮的过程,、均为化合态含氮物质,二者反应生成不属于氮的固定,D错误;
故选C。
2.(25-26高一下·广东广州·期中)硝酸是重要的化工原料,用于制化肥、农药、炸药、染料等。工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸,如图所示,下列说法正确的是
A.转化④必须加入氧化剂才能实现
B.转化①中加入足量的,可以使转化率达100%
C.转化④的尾气中含有和,可利用NaOH溶液吸收
D.转化②中加入,则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为5:4
【答案】C
【详解】A.转化④可发生反应,既作氧化剂又作还原剂,无需额外加入氧化剂即可实现,A错误;
B.转化①为合成氨可逆反应,即使加入足量,反应也不能进行完全,转化率不可能达到100%,B错误;
C.和可与溶液发生反应:、,因此可利用溶液吸收尾气,C正确;
D.转化②的反应为,还原剂为,氧化剂为,二者物质的量之比为,D错误;
故选C。
3.(26-27高三上·辽宁沈阳·阶段检测)常见物质的转化关系如图(反应条件和部分物质已省略),为淡黄色固体单质,为紫红色金属,反应①是工业制备硝酸的基础,下列说法正确的是
A.含、、的尾气均可用溶液吸收
B.由反应②可知是一种酸性氧化物
C.可用浓溶液或湿润的红色石蕊试纸检验
D.的浓溶液具有强吸水性,能吸收糖类化合物中的水分使其炭化
【答案】C
【分析】C为淡黄色固体单质,故C为S;J为紫红色金属,故J为Cu;反应①是工业制备硝酸的基础,即氨的催化氧化,结合连续两步氧化的转化链:可推得D为,E为,F为,G为;根据D()与E()生成A,A与B生成D(),可推知A为,B为;B()与C()生成K,可推知K为;结合的连续氧化转化链,可推得L为,M为,N为。
【详解】A.E为,无法单独和溶液反应,不能被NaOH溶液吸收,A错误;
B.F为,和水反应生成硝酸和NO,发生氧化还原反应,N元素化合价发生变化,不属于酸性氧化物(酸性氧化物生成酸根离子时化合价不变),B错误;
C.G为,浓硝酸和(D)相遇会产生白烟,湿润的红色石蕊试纸遇会变蓝,两种方法都可以检验,C正确;
D.N为,浓硫酸的脱水性能将糖类中的H、O按2:1比例脱去使糖类炭化,吸水性是吸收游离的水分子,该性质描述错误,D错误;
故选C。
4.(26-27高三上·山东临沂·阶段检测)常温常压下,某储气瓶(气体为无色)中含有NO、、、中的一种或几种。下列说法错误的是
A.通过储气瓶中气体颜色可知其中一定不含
B.取储气瓶中少量气体,通入空气,气体颜色变为红棕色,则一定含NO
C.取储气瓶中少量气体,加入适量水,振荡,再滴加酚酞,溶液变红,则一定含
D.取一试管储气瓶中气体,倒扣在水中,试管中水柱上升,但不能完全充满水,则一定含
【答案】D
【详解】A.为红棕色气体,已知储气瓶中气体为无色,因此一定不含,A正确;
B.无色遇空气中的会反应生成红棕色,通入空气后气体变红棕色,说明一定含,B正确;
C.几种气体中只有为碱性气体,溶于水生成使溶液呈碱性,滴加酚酞变红,因此一定含,C正确;
D.也难溶于水,若气体中含不含,倒扣在水中时易溶气体溶解后剩余,也会出现水柱上升但不能完全充满的现象,因此不能证明一定含,D错误;
故答案选D。
5.(23-24高一下·云南文山·阶段检测)用如图所示装置进行实验(①②③是浸有相应试剂的棉花),下列分析错误的是
A.铜丝与浓硝酸反应,试管中有红棕色气体产生
B.①处浸有紫色石蕊试液的棉花变红
C.②处棉花颜色变深
D.NaOH吸收尾气不是氧化还原反应
【答案】D
【分析】铜与浓硝酸反应生成红棕色气体,与水反应生成和,具有酸性,可使紫色石蕊溶液变红。具有氧化性,可将氧化为,溶液颜色加深。与反应时,氮元素化合价发生变化,属于氧化还原反应。
【详解】A.铜与浓硝酸反应生成,为红棕色气体,试管中有红棕色气体产生,A正确;
B.与水反应生成,呈酸性,可使①处浸有紫色石蕊试液的棉花变红,B正确;
C.具有氧化性,可将②处溶液中的氧化为,溶液由浅绿色变为黄色,棉花颜色变深,C正确;
D.反应中,氮元素化合价由+4价分别变为+5价和+3价,存在化合价升降,属于氧化还原反应,D错误;
故选D。
6.(25-26高一上·北京·期末)浓硝酸与铜作用的过程如下图所示。下列关于该过程的分析不正确的是
现象:ⅰ.试管a中产生红棕色气体,溶液呈绿色;b中充满红棕色气体
ⅱ.烧杯液面上方无明显变化
A.a试管中产生红棕色气体,说明浓硝酸有氧化性
B.b试管能防止烧杯中的溶液倒吸入试管a中
C.溶液吸收的反应为
D.将铜丝抽离液面,打开K,向a的溶液中缓慢通入氮气,溶液由绿色变蓝色,说明a中溶液呈绿色与的溶解有关。
【答案】C
【详解】A.a试管中Cu和浓硝酸反应生成红棕色,N元素化合价从+5降低到+4,浓硝酸得电子作氧化剂,体现氧化性,A正确;
B.b试管为安全瓶,可防止烧杯中溶液倒吸入反应试管a中,B正确;
C.若发生题目给出的反应,会生成,遇空气中的会生成红棕色,与现象“烧杯液面上方无明显变化”不符,实际和反应为,无生成,C错误;
D.通入氮气可将溶液中溶解的排出,溶液由绿色变为铜离子的蓝色,说明a中溶液呈绿色与的溶解有关,D正确;
故选C。
7.(26-27高二上·湖北·阶段检测)将5.6 g铜镁合金投入到一定量的稀硝酸中,合金完全溶解,共收集到标况下的的混合气体(气体为和)。若向反应后的溶液中加入足量氢氧化钠溶液,待金属元素全部沉淀后,再将沉淀过滤、洗净、干燥后称量质量为10.7 g,则收集到的气体体积值可能为
A.0.84 B.1.68 C.2.24 D.3.36
【答案】B
【详解】铜、镁溶解时均由0价升高到+2价,失去电子的过程分别为、。加入足量氢氧化钠溶液后,发生反应、。金属元素全部进入沉淀,沉淀增加的质量为其中氢氧根的质量,因此沉淀中氢氧根的物质的量为。由上述电子转移和沉淀反应中的数量关系,金属失去电子的物质的量为。
硝酸中氮元素为+5价,中氮元素为+2价,中氮元素的平均化合价为+1价。因此,生成1 mol 得到3 mol电子,生成1 mol 得到电子。设混合气体的总物质的量为,由于两种气体均存在,根据得失电子守恒,有,即。
标准状况下,气体摩尔体积为,故,即。四个数值中,仅1.68处于该范围内。
故选B。
8.(26-27高三上·河南郑州·阶段检测)某学习小组为探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱,按如图所示装置进行实验(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、氢氧化钠溶液及二氧化碳。
已知:氢氧化钠溶液不与反应,能与反应:。
请回答下列问题:
(1)装置①中发生反应的化学方程式是___________。
(2)实验应避免有害气体排放到空气中。装置③、④、⑥中盛放的药品依次是___________。
(3)实验的具体操作:先检查装置的气密性,再加入药品,然后___________,最后滴加浓硝酸。
(4)装置②的作用是___________,发生反应的离子方程式是___________。
(5)该小组得出的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4个实验方案来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是___________(填字母)。
A.加热该绿色溶液,观察颜色变化
B.加水稀释该绿色溶液,观察颜色变化
C.向该绿色溶液中通入氮气,观察颜色变化
D.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
(7)若装置⑤中收集到气体,欲将其完全转化为,同温同压下需要向其中至少通入___________空气(假设空气中的体积分数为20%)。
【答案】(1)
(2)稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液
(3)打开弹簧夹,通入一段时间,关闭弹簧夹,将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内
(4) 将装置①中反应生成的转化为
(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)ACD
(7)
【分析】实验先通过铜与浓硝酸反应生成,将与水反应转化为后续实验所需的NO,全程先通入排尽装置内空气,避免空气中的氧化NO干扰实验判断,最后用NaOH吸收尾气,防止有害气体污染环境。
【详解】(1)装置①中是铜片和分液漏斗滴入的浓硝酸发生氧化还原反应,铜被氧化为硝酸铜,浓硝酸被还原为,配平后得到对应化学方程式:。
(2)根据已知信息,氢氧化钠溶液不与反应,能与反应,再结合装置特点可知,⑥是用溶液吸收尾气(即用氢氧化钠溶液吸收),⑤是用排水法收集尾气(即),故装置③中盛放的为稀硝酸,④中盛放的为浓硝酸,⑥中盛放的为NaOH溶液。
(3)装置内原本残留的空气中含有的会氧化NO,干扰后续实验判断,因此加入药品后先通入一段时间排尽装置内空气,之后关闭弹簧夹,将装置⑤的导管末端伸入倒置烧瓶内,为后续收集NO做好准备,最后再滴加浓硝酸启动反应。
(4)装置①生成的是,本实验的对比对象是NO和浓、稀硝酸的反应,因此装置②中盛放蒸馏水,和反应生成NO,得到后续实验所需的反应物,故装置②的作用是将装置①中反应生成的转化为;对应反应的离子方程式为。
(5)根据实验结论的核心逻辑,稀硝酸不能氧化NO,因此NO通入装置③的稀硝酸后不会发生反应,装置③液面上方始终是无色的NO;浓硝酸可以将NO氧化为红棕色的,因此NO通入装置④的浓硝酸后,液面上方的无色气体会变为红棕色,两个现象的差异即可证明浓硝酸氧化性强于稀硝酸。
(6)甲认为绿色是硝酸铜质量分数高导致,乙认为是溶液溶解了生成的导致,可通过变量控制验证:
A.加热溶液可降低的溶解度,让溶解的逸出,若绿色变蓝则说明乙正确,A符合题意;
B.选项加水稀释时,既会改变硝酸铜的浓度,也会让溶解的和水反应,两个变量同时变化,无法判断变色原因,B不符合题意;
C.通入氮气可以将溶液中溶解的气体带走,若绿色变蓝则说明乙正确,C符合题意;
D.向饱和硝酸铜(本身为蓝色)中通入,若溶液变绿则直接证明乙正确,D符合题意;
故选ACD。
(7)NO和、水完全反应生成的总反应为,由方程式可知,NO和的物质的量之比为4:3,同温同压下气体的体积之比等于物质的量之比,即完全反应需要的体积为;空气中体积分数为20%,因此需要空气的体积为。
1.(2025·天津·高考真题)下列叙述和反应方程式相对应且正确的是
A.实验室制备氨气:
B.与盐酸反应:
C.常温下,将氯气通入溶液中:
D.氯化亚铁溶液中加入稀硝酸:(稀)
【答案】C
【详解】A.实验室制备氨气需要与共热:,单独加热会分解但无法有效收集,A错误;
B.不与盐酸反应,B错误;
C.常温下通入溶液中,发生反应:,方程式书写正确,C正确;
D.稀硝酸与反应时,还原产物应为,方程式为:,D错误;
故答案选C。
2.(2025·广西·高考真题)为探究不同浓度被还原的产物,进行如下实验。下列说法错误的是
装置
实验
溶液的浓度
步骤与现象
①
铁丝表面有气泡产生,溶液变为黄色;取出铁丝
液面上方出现红棕色气体
②
试管口出现红棕色气体
③
无明显红棕色气体;取少量上层溶液,加入足量溶液,加热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体
A.①中溶液变为黄色,可能是溶于溶液
B.“试管口出现红棕色气体”说明②中的被还原为
C.③中无明显红棕色气体,可能是生成了
D.“石蕊试纸变蓝”说明③中有被还原为
【答案】B
【详解】A.①中12mol/L HNO3溶液为浓硝酸,与铁反应生成NO2(红棕色气体),NO2溶于水可能使溶液呈黄色,该说法合理,A正确;
B.②中试管口出现红棕色气体,是因为生成的NO在试管口被O2氧化为NO2,说明HNO3被还原为NO而非NO2,B错误;
C.③中为0.5mol/L HNO3溶液为稀硝酸,无红棕色气体说明无NO2,若生成N2(无色气体),则不会出现红棕色,该可能性存在,C正确;
D.③中加入NaOH加热产生使石蕊试纸变蓝的气体(NH3),说明溶液中含,即HNO3被还原为,D正确;
故选B。
3.(2025·广东·高考真题)按如图组装装置并进行实验:将铜丝插入溶液中,当c中红色褪去时,将铜丝拔离液面。下列叙述错误的是
A.a中有化合反应发生,并有颜色变化
B.b中气体变红棕色时,所含氮氧化物至少有两种
C.c中溶液红色刚好褪去时,恰好完全反应
D.若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,则c中溶液颜色会褪去
【答案】C
【详解】A.铜和稀硝酸反应,会生成一氧化氮,一氧化氮为无色气体,液面上方有氧气存在,一氧化氮与氧气反应,生成红棕色的二氧化氮,属于化合反应,生成为蓝色,有颜色变化,A正确;
B.b中气体变红棕色时,说明有二氧化氮存在,存在的反应,所以所含氮氧化物至少有两种,B正确;
C.酚酞的变色范围是8.2~10,c中溶液红色刚好褪去时,此时溶液可能呈弱碱性,所以不能判断是否恰好完全反应,C错误;
D.若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,会生成二氧化硫,二氧化硫通入碳酸氢钠溶液中,可生成亚硫酸氢钠,溶液显酸性,c中溶液颜色会褪去,D正确;
故选C。
4.(2022·山东·高考真题)下列试剂实验室保存方法错误的是
A.浓硝酸保存在棕色细口瓶中 B.氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶中
C.四氯化碳保存在广口塑料瓶中 D.高锰酸钾固体保存在棕色广口瓶中
【答案】C
【详解】A.由于浓硝酸见光易分解,故浓硝酸需保存在棕色细口瓶中避光保存,A正确;
B.氢氧化钠固体能与玻璃中的SiO2反应,故氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶中,B正确;
C.四氯化碳是一种有机溶剂,易挥发,且能够溶解塑料,故其不能保存在广口塑料瓶中,应该保存在细口玻璃瓶中,C错误;
D.高锰酸钾固体受热后易分解,故需在棕色广口瓶中、阴冷处密封保存,D正确;
故答案为:C。
5.(2025·山东·高考真题)下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是
A.用溶液吸收少量
B.用和水制备少量
C.用和浓盐酸制备
D.用稀硝酸溶解少量粉:
【答案】C
【详解】A.当NaOH吸收少量SO2时,应生成SO而非HSO,正确反应为:,A错误;
B.与水反应生成氢氧化钠和氧气,正确离子方程式为,原方程式系数未配平,B错误;
C.与浓盐酸加热生成Cl2的离子方程式为,各元素及电荷均守恒,C正确;
D.稀硝酸与Cu反应时,产物Cu(NO3)2应拆解为Cu2+和NO,正确离子方程式为,D错误;
故选C。
6.(2024·湖南·高考真题)某学生按图示方法进行实验,观察到以下实验现象:
①铜丝表面缓慢放出气泡,锥形瓶内气体呈红棕色;
②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快,气体颜色逐渐变深;
③一段时间后气体颜色逐渐变浅,至几乎无色;
④锥形瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升,最终铜丝与液面脱离接触,反应停止。
下列说法正确的是
A.开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢,原因是铜丝在稀HNO3中表面钝化
B.锥形瓶内出现了红棕色气体,表明铜和稀HNO3反应生成了NO2
C.红棕色逐渐变浅的主要原因是
D.铜丝与液面脱离接触,反应停止,原因是硝酸消耗完全
【答案】C
【详解】A.金属铜与稀硝酸不会产生钝化。开始反应速率较慢,可能的原因是反应温度较低,故A项说法错误;
B.由于装置内有空气,铜和稀HNO3反应生成的NO迅速被氧气氧化为红棕色的NO2,产生的NO2浓度逐渐增加,气体颜色逐渐变深,故B项说法错误;
C.装置内氧气逐渐被消耗,生成的NO2量逐渐达到最大值,同时装置内的NO2能与溶液中的H2O反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,气体颜色变浅,故C项说法正确;
D.由于该装置为密闭体系,生成的NO无法排出,逐渐将锥形瓶内液体压入长颈漏斗,铜丝与液面脱离接触,反应停止,故D项说法错误;
答案选C。
7.(2023·江苏·高考真题)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物:
B.工业制硝酸过程中的物质转化:
C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:
D.实验室制备少量的原理:
【答案】B
【详解】A.Cu与稀硝酸的反应产物之一为NO,NO与氧气发生反应生成NO2,A正确;
B.氮气与氧气在高温条件下生成NO,但NO无法与水发生化学反应,B错误;
C.汽车尾气催化转化器主要将污染气体NO、CO转化为无污染的气体,故该反应方程式为,C正确;
D.实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量,化学方程式为,D正确。
故选B。
8.(2025·云南·高考真题)某化学兴趣小组设计如下实验装置,通过测定反应前后质量的变化,验证固体在酒精灯加热条件下,受热分解的气态产物。
实验步骤:先缓慢通入Ar气,排尽装置内空气;关闭Ⅰ左侧阀门,点燃酒精灯;一段时间后,Ⅱ中灼热的铜网变黑,熄灭酒精灯甲;再次缓慢通入Ar气……
下列说法错误的是
A.实验步骤中,点燃酒精灯的顺序为甲、乙、丙
B.整个过程中,若Ⅲ中灼热的铜网未变黑,则说明生成的在Ⅱ中反应完全
C.实验结束后,若Ⅰ中减少的质量等于Ⅱ中增加的质量,则分解的气态产物只有
D.应远离热源、可燃物,并与还原性物质分开存放
【答案】A
【分析】先缓慢通入Ar气,排尽装置内空气,防止对实验造成干扰,关闭Ⅰ左侧阀门,先后点燃乙、丙、甲处酒精灯,一段时间后,Ⅱ中灼热的铜网变黑,说明NaNO3分解产生了O2,熄灭酒精灯甲,再次缓慢通入Ar气,使NaNO3分解产生的气态产物全部排尽,浓硫酸用于防止空气中的水蒸气进入装置干扰实验。
【详解】A.一段时间后,Ⅱ中灼热的铜网变黑,说明NaNO3分解产生了O2,为确保能准确测定产生的氧气的质量,应先点燃乙处酒精灯,再点燃丙处酒精灯,最后点燃甲处酒精灯,A错误;
B.Ⅱ、Ⅲ中Cu均能和氧气反应生成黑色的CuO,整个过程中,若Ⅲ中灼热的铜网未变黑,则说明生成的O2在Ⅱ中反应完全,B正确;
C.Ⅱ中的Cu只能吸收O2,实验结束后,若Ⅰ中减少的质量等于Ⅱ中增加的质量,则分解的气态产物只有O2,C正确;
D.由该实验可知NaNO3受热易分解产生氧化剂、助燃性气体O2,故NaNO3应远离热源、可燃物,并与还原性物质分开存放,D正确;
答案选A。
9.(双选26-27高三上·山东·阶段检测)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NO氧化成,而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
已知:氢氧化钠溶液不与NO反应,。
下列说法错误的是
A.实验前,向装置①中通的目的是排除空气
B.装置②的作用是将转化为NO
C.装置③④⑥中所盛试剂分别为浓硝酸、稀硝酸、NaOH溶液
D.得出实验结论所依据的现象是③中液面上方气体为红棕色,④中液面上方气体为无色
【答案】CD
【分析】装置①中铜与浓硝酸反应制取,反应为。装置②中盛水,使发生反应,得到用于比较两种硝酸氧化性的NO。气体随后分成两路:下支路经③后进入排水集气装置⑤,上支路经④后进入尾气吸收装置⑥。NO难溶于水,且不与NaOH溶液反应;能被NaOH溶液吸收。因此,下支路用于收集未被氧化的NO,上支路用于吸收氧化生成的,结合两条支路的气体颜色即可判断硝酸对NO的氧化作用。
【详解】A.空气中的氧气能将NO氧化为红棕色的,反应为,会干扰对硝酸氧化作用的判断。因此,实验前通入以排除装置内的空气,A正确;
B.装置①中铜与浓硝酸反应生成,装置②中盛水,利用反应将转化为NO,为后续比较浓、稀硝酸的氧化性提供气体,B正确;
C.③后连接排水集气装置⑤,用于收集难溶于水的NO,说明NO通过③后未被氧化,因此③中应盛稀硝酸。④后连接尾气吸收装置⑥,说明该支路生成可被NaOH溶液吸收的,因此④中应盛浓硝酸,发生反应。⑥中盛NaOH溶液,利用反应吸收尾气。故③④⑥中所盛试剂分别为稀硝酸、浓硝酸、NaOH溶液,C错误;
D.③中的稀硝酸不能氧化NO,液面上方气体为无色;④中的浓硝酸能将NO氧化为,液面上方气体为红棕色。这一对比说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,原选项将两处现象写反,D错误;
故选CD。
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