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階段重點突破練(二)
選擇題只有1個選項符合題意
一、選擇題(本題共10小題)
1.下列關于氮及其化合物的說法正確的是 (　　)
A.N2化學性質穩定,可用作保護氣
B.NO、NO2均為大氣污染氣體,在大氣中可穩定存在
C.NO、NO2均易溶于水
D.NO、NO2均能與水發生反應
答案　A
解析　一氧化氮會與氧氣反應,因此不能在空氣中穩定存在,B項錯誤;一氧化氮不溶于水且不與水發生反應,C、D項錯誤。
2.依據圖中氮元素及其化合物的轉化關系,判斷下列說法中不正確的是 (　　)
A.X是N2O5
B.可用排水法收集NO2氣體
C.工業上以NH3、空氣、水為原料生產硝酸
D.從原理上看,NH3可與NO2反應實現NH3→N2的轉化
答案　B
解析　A.由圖中氮元素及其化合物的轉化關系可知,X為+5價時,對應的物質是N2O5,故A正確;B.NO2溶于水且和水反應生成NO氣體,故不可用排水法收集NO2氣體,故B錯誤;C.氨催化氧化生成一氧化氮和水,一氧化氮和氧氣反應生成二氧化氮,二氧化氮溶于水生成硝酸,工業上以NH3、空氣、水為原料生產硝酸,故C正確;D.根據氧化還原反應原理分析,NH3可與NO2反應生成氮氣,8NH3+6NO2===7N2+12H2O,故D正確。
3.反應3NO2+H2O===2HNO3+NO中,當有6 mol e-發生轉移時,被氧化的物質與被還原的物質的物質的量之比為 (　　)
A.1∶1 B.1∶2
C.2∶1 D.3∶1
答案　C
解析　NO2與水發生反應3NO2+H2O===2HNO3+NO,反應中只有氮元素的化合價發生變化,O3由+4價升高為+5價,O,由+4價降低為+2價,如圖,由產物中氮元素的化合價,可知被氧化的NO2與被還原的NO2的物質的量之比為2∶1。故選C。
4.NH3、NH4Cl、NO、NO2、HNO3等是氮的重要化合物,工業合成氨的反應為N2+3H22NH3。NH3可與酸反應制得銨鹽,也可通過催化氧化生成NO,用于生產HNO3。濃氨水加到生石灰中,放出大量的熱,促進NH3·H2O分解,可用于實驗室制取NH3。下列有關含氮化合物的性質與用途具有對應關系的是 (　　)
A.NH4HCO3受熱易分解,可用作化肥
B.鐵能與冷的濃硝酸反應,可用于制備氫氣
C.NH3具有氧化性,可用于生產硝酸
D.液氨汽化時吸收大量的熱量,可用作制冷劑
答案　D
解析　NH4HCO3受熱易分解與用作化肥無關,NH4HCO3用作化肥是因為含有N元素,故不選A;鐵在冷的濃硝酸中鈍化,故不選B;NH3具有還原性,可用于生產硝酸,故不選C;氨氣易液化,液氨汽化時吸收大量的熱量,可用作制冷劑,故選D。
5.如圖所示,將相同條件下的m mL NO和n mL O2同時通入倒立于水槽且盛滿水的試管內,充分反應后,試管內殘留 mL的氣體,該氣體與空氣接觸后立即變為紅棕色。則m與n的比值為 (　　)
A.3∶2 B.2∶3
C.8∶3 D.3∶8
答案　C
解析　在相同條件下,將m mL NO和n mL O2同時通入倒立于水槽且盛滿水的試管中,充分反應,NO和O2全部溶于水時的反應為4NO+3O2+2H2O===4HNO3,由于剩余氣體與空氣接觸后立即變為紅棕色,所以試管內殘留的氣體為NO,那么與O2反應的NO氣體的體積為m mL- mL,NO和O2按照4∶3混合溶于水恰好全部反應,所以∶n=4∶3,則m∶n=8∶3,故選C。
6.厭氧氨氧化法(Anammox)是一種新型的氨氮去除技術,下列說法中正確的是 (　　)
A.1 mol N所含的質子總數為10NA
B.1 mol N經過過程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,得到氮氣的體積約為11.2 L(假設每步轉化均完全)
C.該過程的總反應是N===N2↑+2H2O
D.該方法每處理1 mol N為0.5 mol
答案　C
解析　1 mol N所含的質子總數為11NA,A錯誤;由圖可知,經過過程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,1 mol N和1 mol NH2OH發生氧化還原反應生成1 mol N2,標準狀況下的體積為22.4 L,B錯誤;由圖可知,該過程的總反應是N===N2↑+2H2O,C正確;每處理1 mol N,需要的N為1 mol,D錯誤。
7.已知2NO2+2OH-===N+H2O。圖中裝置不能達到相應實驗目的的是 (　　)
A B C D
生成NO2 收集NO2 吸收NO2尾氣 使NO2充分轉化為HNO3
答案　B
解析　A.濃硝酸和銅反應生成硝酸銅、水和NO2,A正確;B.NO2的密度比空氣大,應用向上排空氣法收集,即長進短出,B錯誤;C.根據題目所給信息可知NO2可以和NaOH溶液反應得到可溶性鹽,所以可以用NaOH溶液處理尾氣,C正確;D.試管中發生反應:4NO2+O2+2H2O===4HNO3,可以使NO2充分轉化為HNO3,D正確。
8.氨是一種重要的化工原料,主要用于化肥工業,也廣泛用于硝酸、純堿、制藥等工業。實驗室用加熱NH4Cl 和Ca(OH)2固體混合物的方法制取少量氨氣。侯氏制堿法以氯化鈉、二氧化碳、氨和水為原料,發生反應NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。將析出的固體灼燒獲取純堿,向析出固體后的母液中加入食鹽可獲得副產品氯化銨。下列有關氨的說法不正確的是 (　　)
A.液氨可做制冷劑
B.NH3極易溶于水
C.NH3的水溶液能導電
D.氨催化氧化制硝酸是利用了NH3的氧化性
答案　D
解析　A.液氨汽化吸熱,因此液氨可做制冷劑,故A正確;B.NH3易與H2O分子之間形成氫鍵,使得NH3極易溶于水,故B正確;C.NH3溶于水生成弱電解質NH3·H2O,NH3·H2O發生電離使溶液能夠導電,故C正確;D.氨催化氧化制硝酸過程中N元素化合價升高被氧化,體現了NH3的還原性,故D錯誤。
9.足量的銅與一定量的濃硝酸充分反應,得到4.48 L(標準狀況)NO2與NO的混合氣體,這些氣體與一定體積的O2混合后通入水中,恰好被完全吸收生成硝酸。向所得硝酸銅溶液中加入100 mL 4 mol·L-1 NaOH溶液,Cu2+恰好沉淀完全。下列說法正確的是 (　　)
A.此反應過程中轉移了0.5 mol的電子
B.消耗氧氣的體積為1.12 L(標準狀況)
C.參加反應的HNO3是0.4 mol
D.混合氣體中含2.24 L(標準狀況)NO
答案　D
解析　整個過程中Cu失去電子,轉化為Cu2+;N得到電子,轉化為4.48 L NO2和NO的混合氣體;NO2和NO與O2、水反應失去電子,轉化為HNO3,而O2得到了電子;整個過程中轉移的電子的量是守恒的,銅原子失去2個電子轉化為Cu2+,Cu2+再和2個OH-結合生成Cu(OH)2,可知轉移的電子數目等于OH-的數目,n(OH-)=0.1 L×4 mol·L-1=0.4 mol,則轉移的電子的物質的量也是0.4 mol,n(Cu)=0.2 mol。
A.根據分析,反應過程中轉移了0.4 mol電子,故A錯誤;B.轉移了0.4 mol電子,則需要0.1 mol O2,其在標準狀況下的體積為2.24 L,故B錯誤;C.在反應過程中HNO3體現出了酸性和氧化性,體現酸性的硝酸,轉化為了Cu(NO3)2,根據n(N)=2n(Cu)=0.2 mol×2=0.4 mol;體現氧化性的硝酸,轉化為NO2和NO,設n(NO2)=x mol,n(NO)=y mol,則根據轉移電子守恒和元素守恒,有,求得x=y=0.1 mol,根據元素守恒,則體現氧化性的n(HNO3)=n(NO)+n(NO2)=0.1 mol+0.1 mol=0.2 mol。參加反應的HNO3是0.4 mol+0.2 mol=0.6 mol,故C錯誤;D.根據C中的分析,n(NO)=0.1 mol,其在標況下的體積為2.24 L,故D正確。
10.如圖所示,向一定量的鐵粉中加入一定體積12 mol·硝酸并加熱,待反應結束后,下列微粒在體系中一定存在的是 (　　)
①N　②Fe3+　③H+　④NO　⑤NO2
A.① B.①⑤
C.②④⑤ D.①②③⑤
答案　B
解析　當鐵與濃硝酸反應時,還原產物為NO2;當鐵過量時,氧化產物是Fe2+;當鐵少量時,氧化產物是Fe3+;因產物中有硝酸鹽,故溶液中一定有N。
二、非選擇題(本題共2小題)
11.甲、乙兩組同學分別對銅、鐵與硝酸的反應進行探究,請你參與并完成有關問題的解答。
(1)甲組同學采用如圖所示裝置驗證銅與硝酸的反應。已知儀器A中盛有足量的一定濃度的硝酸溶液,試管B中盛有3.2 g銅。
①請寫出銅與稀硝酸反應的離子方程式:　　　　　　　　　　　　。
②在銅與硝酸的反應中,硝酸所表現出的化學性質有　　　　　　　　　　　　。
③儀器C中收集的氣體主要是　　　　(填化學式)。
④待試管B中的銅反應完全后,如果向B中液體里加入足量氫氧化鈉溶液,可生成沉淀的質量是　　　g。
(2)乙組同學對鐵與稀硝酸的反應進行探究。他們用a mol Fe和含有b mol HNO3的稀硝酸進行實驗,若兩種物質恰好反應都無剩余,且HNO3只被還原成NO,反應結束后溶液中含有Fe3+和Fe2+。
①反應結束后的溶液中N的物質的量的取值范圍是　　　　　　　　　　　 (用含a的代數式表示)。
②若反應結束后的溶液中Fe3+、Fe2+的物質的量之比n(Fe3+)∶n(Fe2+)=3∶1,則為　　　　。
答案　(1)①3Cu+8H++2N===3Cu2++4H2O+2NO↑　②酸性和強氧化性　③NO　④4.9
(2)①2a mol解析　(1)①銅與稀硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮和水,反應的離子方程式為3Cu+8H++2N===3Cu2++4H2O+2NO↑;②反應中部分N元素的化合價未變化,生成硝酸銅,硝酸表現出酸性,部分N元素的化合價降低,生成氮的氧化物,硝酸表現出強氧化性;③若硝酸為稀硝酸,生成的氣體為NO,若硝酸為濃硝酸,則進入儀器C的氣體為NO2,NO2與水反應生成NO,所以儀器C中收集到的氣體主要是NO;④3.2 g銅的物質的量為=0.05 mol,向B中加入足量氫氧化鈉溶液,銅離子完全轉化為氫氧化銅沉淀,根據銅原子守恒可知n[Cu(OH)2]=n(Cu)=0.05 mol,故m[Cu(OH)2]=0.05 mol×98 g·mol-1=4.9 g。
(2)鐵與稀硝酸的反應可能為Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O、3Fe+8HNO3===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O。①全部生成Fe3+時,溶液中N的物質的量最多,故N的物質的量最多為3a mol;全部生成Fe2+時,溶液中N的物質的量最少,故N的物質的量最少為2a mol,由于溶液中同時含有Fe3+和Fe2+,故2a mol②n(Fe3+)∶n(Fe2+)=3∶1,則n(Fe3+)=a mol、n(Fe2+)=a mol,故溶液中n(N)=3n(Fe3+)+2n(Fe2+)= mol;由氮原子守恒可知:n(NO)=b mol- mol;根據電子轉移守恒有:a mol×2=(b-) mol×(5-2),整理得。
12.亞硝酸鈉(NaNO2)是工業鹽的主要成分,在漂白、電鍍等方面應用廣泛。已知:室溫下,2NO+Na2O2===2NaNO2,以木炭、濃硝酸、Na2O2為主要原料制備亞硝酸鈉的裝置如圖所示。(加熱裝置及部分夾持裝置已略去)
回答下列問題:
(1)A裝置中反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
(2)B裝置的作用是　　　　　　　　　　　　。
(3)充分反應后,C中生成的固體除NaNO2外,還可能生成　　　　　　(填化學式),為避免雜質的生成,應在B、C之間加一個裝置,該裝置和所盛放試劑的名稱分別是　　　　　　　　　　　　。
(4)D裝置用于尾氣處理,寫出D中反應的離子方程式:　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　。
答案　(1)C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O
(2)將NO2轉化為NO
(3)Na2CO3、NaOH　干燥管(或U型管)、堿石灰
(4)5NO+3Mn+3Mn2++2H2O
解析　(1)A裝置中濃硝酸與木炭發生反應,化學方程式為C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O。(2)將A裝置中產生的NO2通入水中,發生反應:3NO2+H2O===2HNO3+NO,所以B裝置的作用是將NO2轉化為NO。(3)B中出來的NO氣體中可能會混有CO2、水蒸氣,分別與Na2O2反應生成Na2CO3、NaOH,所以C中生成的固體除NaNO2外,還可能生成Na2CO3、NaOH;為避免雜質的生成,可以在B、C之間加一個干燥管(或U形管),所盛放的試劑應該為堿石灰,用于吸收混合氣體中的CO2和水蒸氣。(4)D裝置中盛放的是酸性KMnO4溶液,用于尾氣處理,根據得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒可得D裝置中反應的離子方程式為5NO+3Mn+3Mn2++2H2O。階段重點突破練二
(分值:60分)
選擇題有1個選項符合題意
一、選擇題(本題共10小題,每小題4分,共40分)
1.下列關于氮及其化合物的說法正確的是 (　　)
N2化學性質穩定,可用作保護氣
NO、NO2均為大氣污染氣體,在大氣中可穩定存在
NO、NO2均易溶于水
NO、NO2均能與水發生反應
2.依據圖中氮元素及其化合物的轉化關系,判斷下列說法中不正確的是 (　　)
X是N2O5
可用排水法收集NO2氣體
工業上以NH3、空氣、水為原料生產硝酸
從原理上看,NH3可與NO2反應實現NH3→N2的轉化
3.反應3NO2+H2O2HNO3+NO中,當有6 mol e-發生轉移時,被氧化的物質與被還原的物質的物質的量之比為 (　　)
1∶1 1∶2
2∶1 3∶1
4.NH3、NH4Cl、NO、NO2、HNO3等是氮的重要化合物,工業合成氨的反應為N2+3H22NH3。NH3可與酸反應制得銨鹽,也可通過催化氧化生成NO,用于生產HNO3。濃氨水加到生石灰中,放出大量的熱,促進NH3·H2O分解,可用于實驗室制取NH3。下列有關含氮化合物的性質與用途具有對應關系的是 (　　)
NH4HCO3受熱易分解,可用作化肥
鐵能與冷的濃硝酸反應,可用于制備氫氣
NH3具有氧化性,可用于生產硝酸
液氨汽化時吸收大量的熱量,可用作制冷劑
5.如圖所示,將相同條件下的m mL NO和n mL O2同時通入倒立于水槽且盛滿水的試管內,充分反應后,試管內殘留 mL的氣體,該氣體與空氣接觸后立即變為紅棕色。則m與n的比值為 (　　)
3∶2 2∶3
8∶3 3∶8
6.厭氧氨氧化法(Anammox)是一種新型的氨氮去除技術,下列說法中正確的是 (　　)
1 mol N所含的質子總數為10NA
1 mol N經過過程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,得到氮氣的體積約為11.2 L(假設每步轉化均完全)
該過程的總反應是NN2↑+2H2O
該方法每處理1 mol N為0.5 mol
7.已知2NO2+2OH-N+H2O。圖中裝置不能達到相應實驗目的的是 (　　)
生成NO2 收集NO2 吸收NO2尾氣 使NO2充分轉化為HNO3
8.氨是一種重要的化工原料,主要用于化肥工業,也廣泛用于硝酸、純堿、制藥等工業。實驗室用加熱NH4Cl 和Ca(OH)2固體混合物的方法制取少量氨氣。侯氏制堿法以氯化鈉、二氧化碳、氨和水為原料,發生反應NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl。將析出的固體灼燒獲取純堿,向析出固體后的母液中加入食鹽可獲得副產品氯化銨。下列有關氨的說法不正確的是 (　　)
液氨可做制冷劑
NH3極易溶于水
NH3的水溶液能導電
氨催化氧化制硝酸是利用了NH3的氧化性
9.足量的銅與一定量的濃硝酸充分反應,得到4.48 L(標準狀況)NO2與NO的混合氣體,這些氣體與一定體積的O2混合后通入水中,恰好被完全吸收生成硝酸。向所得硝酸銅溶液中加入100 mL 4 mol·L-1 NaOH溶液,Cu2+恰好沉淀完全。下列說法正確的是 (　　)
此反應過程中轉移了0.5 mol的電子
消耗氧氣的體積為1.12 L(標準狀況)
參加反應的HNO3是0.4 mol
混合氣體中含2.24 L(標準狀況)NO
10.如圖所示,向一定量的鐵粉中加入一定體積12 mol·硝酸并加熱,待反應結束后,下列微粒在體系中一定存在的是 (　　)
①N　②Fe3+　③H+　④NO　⑤NO2
① ①⑤
②④⑤ ①②③⑤
二、非選擇題(本題共2小題,共20分)
11.(10分)甲、乙兩組同學分別對銅、鐵與硝酸的反應進行探究,請你參與并完成有關問題的解答。
(1)(6分)甲組同學采用如圖所示裝置驗證銅與硝酸的反應。已知儀器A中盛有足量的一定濃度的硝酸溶液,試管B中盛有3.2 g銅。
①請寫出銅與稀硝酸反應的離子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(2分)。
②在銅與硝酸的反應中,硝酸所表現出的化學性質有　　　　　　　　　　　　(1分)。
③儀器C中收集的氣體主要是　　　　　(1分)(填化學式)。
④待試管B中的銅反應完全后,如果向B中液體里加入足量氫氧化鈉溶液,可生成沉淀的質量是___________ (2分) g。
(2)(4分)乙組同學對鐵與稀硝酸的反應進行探究。他們用a mol Fe和含有b mol HNO3的稀硝酸進行實驗,若兩種物質恰好反應都無剩余,且HNO3只被還原成NO,反應結束后溶液中含有Fe3+和Fe2+。
①反應結束后的溶液中N的物質的量的取值范圍是　　　　　　　　　　　 (用含a的代數式表示)。
②若反應結束后的溶液中Fe3+、Fe2+的物質的量之比n(Fe3+)∶n(Fe2+)=3∶1,則為　　　　　　　　　　　　。
12.(10分)亞硝酸鈉(NaNO2)是工業鹽的主要成分,在漂白、電鍍等方面應用廣泛。已知:室溫下,2NO+Na2O22NaNO2,以木炭、濃硝酸、Na2O2為主要原料制備亞硝酸鈉的裝置如圖所示。(加熱裝置及部分夾持裝置已略去)
回答下列問題:
(1)(2分)A裝置中反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)(2分)B裝置的作用是　　　　　　　　　　　　。
(3)(4分)充分反應后,C中生成的固體除NaNO2外,還可能生成　　　　　　(填化學式),為避免雜質的生成,應在B、C之間加一個裝置,該裝置和所盛放試劑的名稱分別是　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　。
(4)(2分)D裝置用于尾氣處理,寫出D中反應的離子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　。 (共26張PPT)
階段重點突破練
第五章
化工生產中的重要非金屬元素
(二)
選擇題有1個選項符合題意
一、選擇題(本題共10小題)
1.下列關于氮及其化合物的說法正確的是(　　)
A.N2化學性質穩定,可用作保護氣
B.NO、NO2均為大氣污染氣體,在大氣中可穩定存在
C.NO、NO2均易溶于水
D.NO、NO2均能與水發生反應
A
解析　一氧化氮會與氧氣反應,因此不能在空氣中穩定存在,B項錯誤;一氧化氮不溶于水且不與水發生反應,C、D項錯誤。
2.依據圖中氮元素及其化合物的轉化關系,判斷下列說法中不正確的是 (　　)
A.X是N2O5
B.可用排水法收集NO2氣體
C.工業上以NH3、空氣、水為原料生產硝酸
D.從原理上看,NH3可與NO2反應實現NH3→N2的轉化
B
解析　A.由圖中氮元素及其化合物的轉化關系可知,X為+5價時,對應的物質是N2O5,故A正確;B.NO2溶于水且和水反應生成NO氣體,故不可用排水法收集NO2氣體,故B錯誤;C.氨催化氧化生成一氧化氮和水,一氧化氮和氧氣反應生成二氧化氮,二氧化氮溶于水生成硝酸,工業上以NH3、空氣、水為原料生產硝酸,故C正確;D.根據氧化還原反應原理分析,NH3可與NO2反應生成氮氣,8NH3+6NO2===7N2+ 12H2O,故D正確。
3.反應3NO2+H2O===2HNO3+NO中,當有6 mol e-發生轉移時,被氧化的物質與被還原的物質的物質的量之比為 (　　)
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.3∶1
C
D
解析　NH4HCO3受熱易分解與用作化肥無關,NH4HCO3用作化肥是因為含有N元素,故不選A;鐵在冷的濃硝酸中鈍化,故不選B;NH3具有還原性,可用于生產硝酸,故不選C;氨氣易液化,液氨汽化時吸收大量的熱量,可用作制冷劑,故選D。
5.如圖所示,將相同條件下的m mL NO和n mL O2同時通入倒立于水槽且盛滿水的試管內,充分反應后,試管內殘留 mL的氣體,該氣體與空氣接觸后立即變為紅棕色。則m與n的比值為(　　)
A.3∶2 B.2∶3 C.8∶3 D.3∶8
C
解析　在相同條件下,將m mL NO和n mL O2同時通入倒立于水槽且盛滿水的試管中,充分反應,NO和O2全部溶于水時的反應為4NO+3O2+2H2O===4HNO3,由于剩余氣體與空氣接觸后立即變為紅棕色,所以試管內殘留的氣體為NO,那么與O2反應的NO氣體的體積為m mL- mL,NO和O2按照4∶3混合溶于水恰好全部反應,所以∶n=4∶3,則m∶n=8∶3,故選C。
6.厭氧氨氧化法(Anammox)是一種新型的氨氮去除技術,下列說法中正確的是 (　　)
A.1 mol N所含的質子總數為10NA
B.1 mol N經過過程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,得到氮氣的
體積約為11.2 L(假設每步轉化均完全)
C.該過程的總反應是N===N2↑+2H2O
D.該方法每處理1 mol N為0.5 mol
C
解析　1 mol N所含的質子總數為11NA,A錯誤;由圖可知,經過過程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,1 mol N和1 mol NH2OH發生氧化還原反應生成1 mol N2,標準狀況下的體積為22.4 L,B錯誤;由圖可知,該過程的總反應是N===N2↑+2H2O,C正確;每處理1 mol N,需要的N為1 mol,D錯誤。
7.已知2NO2+2OH-===N+H2O。圖中裝置不能達到相應實驗目的的是(　　)
B
A B C D
生成NO2 收集NO2 吸收NO2尾氣 使NO2充分轉化為HNO3
解析　A.濃硝酸和銅反應生成硝酸銅、水和NO2,A正確;B.NO2的密度比空氣大,應用向上排空氣法收集,即長進短出,B錯誤;C.根據題目所給信息可知NO2可以和NaOH溶液反應得到可溶性鹽,所以可以用NaOH溶液處理尾氣,C正確;D.試管中發生反應:4NO2+O2+2H2O===4HNO3,可以使NO2充分轉化為HNO3,D正確。
8.氨是一種重要的化工原料,主要用于化肥工業,也廣泛用于硝酸、純堿、制藥等工業。實驗室用加熱NH4Cl 和Ca(OH)2固體混合物的方法制取少量氨氣。侯氏制堿法以氯化鈉、二氧化碳、氨和水為原料,發生反應NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。將析出的固體灼燒獲取純堿,向析出固體后的母液中加入食鹽可獲得副產品氯化銨。下列有關氨的說法不正確的是 (　　)
A.液氨可做制冷劑 B.NH3極易溶于水
C.NH3的水溶液能導電 D.氨催化氧化制硝酸是利用了NH3的氧化性
D
解析　A.液氨汽化吸熱,因此液氨可做制冷劑,故A正確;B.NH3易與H2O分子之間形成氫鍵,使得NH3極易溶于水,故B正確;C.NH3溶于水生成弱電解質NH3·H2O, NH3·H2O發生電離使溶液能夠導電,故C正確;D.氨催化氧化制硝酸過程中N元素化合價升高被氧化,體現了NH3的還原性,故D錯誤。
9.足量的銅與一定量的濃硝酸充分反應,得到4.48 L(標準狀況)NO2與NO的混合氣體,這些氣體與一定體積的O2混合后通入水中,恰好被完全吸收生成硝酸。向所得硝酸銅溶液中加入100 mL 4 mol·L-1 NaOH溶液,Cu2+恰好沉淀完全。下列說法正確的是 (　　)
A.此反應過程中轉移了0.5 mol的電子
B.消耗氧氣的體積為1.12 L(標準狀況)
C.參加反應的HNO3是0.4 mol
D.混合氣體中含2.24 L(標準狀況)NO
D
解析　整個過程中Cu失去電子,轉化為Cu2+;N得到電子,轉化為4.48 L NO2和NO的混合氣體;NO2和NO與O2、水反應失去電子,轉化為HNO3,而O2得到了電子;整個過程中轉移的電子的量是守恒的,銅原子失去2個電子轉化為Cu2+,Cu2+再和2個OH-結合生成Cu(OH)2,可知轉移的電子數目等于OH-的數目,n(OH-)=0.1 L×4 mol·L-1=0.4 mol,則轉移的電子的物質的量也是0.4 mol,n(Cu)=0.2 mol。
A.根據分析,反應過程中轉移了0.4 mol電子,故A錯誤;B.轉移了0.4 mol電子,則需要0.1 mol O2,其在標準狀況下的體積為2.24 L,故B錯誤;C.在反應過程中HNO3體現出了酸性和氧化性,體現酸性的硝酸,轉化為了Cu(NO3)2,根據n(N)=2n(Cu)
=0.2 mol×2=0.4 mol;體現氧化性的硝酸,轉化為NO2和NO,設n(NO2)=x mol,
n(NO)=y mol,則根據轉移電子守恒和元素守恒,有,求得x=y=0.1 mol, 根據元素守恒,則體現氧化性的n(HNO3)=n(NO)+n(NO2)=0.1 mol+0.1 mol=0.2 mol。參加反應的HNO3是0.4 mol+0.2 mol=0.6 mol,故C錯誤;D.根據C中的分析,n(NO)=0.1 mol,其在標況下的體積為2.24 L,故D正確。
10.如圖所示,向一定量的鐵粉中加入一定體積12 mol·硝酸并加熱,待反應結束后,下列微粒在體系中一定存在的是(　　)
①N　②Fe3+　③H+　④NO　⑤NO2
A.① B.①⑤ C.②④⑤ D.①②③⑤
B
解析　當鐵與濃硝酸反應時,還原產物為NO2;當鐵過量時,氧化產物是Fe2+;當鐵少量時,氧化產物是Fe3+;因產物中有硝酸鹽,故溶液中一定有N。
二、非選擇題(本題共2小題)
11.甲、乙兩組同學分別對銅、鐵與硝酸的反應進行探究,請你參與并完成有關問題的解答。
(1)甲組同學采用如圖所示裝置驗證銅與硝酸的反應。
已知儀器A中盛有足量的一定濃度的硝酸溶液,試管B中盛有3.2 g銅。
①請寫出銅與稀硝酸反應的離子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。
②在銅與硝酸的反應中,硝酸所表現出的化學性質有　　　　　　　　　　。
③儀器C中收集的氣體主要是　　　　(填化學式)。
④待試管B中的銅反應完全后,如果向B中液體里加入足量氫氧化鈉溶液,可生成沉淀的質量是　　　g。
3Cu+8H++2N===3Cu2++4H2O+2NO↑
酸性和強氧化性
NO
4.9
解析　(1)①銅與稀硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮和水,反應的離子方程式為3Cu+8H++2N===3Cu2++4H2O+2NO↑;②反應中部分N元素的化合價未變化,生成硝酸銅,硝酸表現出酸性,部分N元素的化合價降低,生成氮的氧化物,硝酸表現出強氧化性;③若硝酸為稀硝酸,生成的氣體為NO,若硝酸為濃硝酸,則進入儀器C的氣體為NO2,NO2與水反應生成NO,所以儀器C中收集到的氣體主要是NO;④3.2 g銅的物質的量為=0.05 mol,向B中加入足量氫氧化鈉溶液,銅離子完全轉化為氫氧化銅沉淀,根據銅原子守恒可知n[Cu(OH)2]=n(Cu)=0.05 mol,故m[Cu(OH)2]=0.05 mol×98 g·mol-1=4.9 g。
(2)乙組同學對鐵與稀硝酸的反應進行探究。他們用a mol Fe和含有b mol HNO3的稀硝酸進行實驗,若兩種物質恰好反應都無剩余,且HNO3只被還原成NO,反應結束后溶液中含有Fe3+和Fe2+。
①反應結束后的溶液中N的物質的量的取值范圍是　　　　　　　　　　　
(用含a的代數式表示)。
②若反應結束后的溶液中Fe3+、Fe2+的物質的量之比n(Fe3+)∶n(Fe2+)=3∶1,則為　　　　。
2a mol解析 (2)鐵與稀硝酸的反應可能為Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O、3Fe+8HNO3 ===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O。①全部生成Fe3+時,溶液中N的物質的量最多,故N的物質的量最多為3a mol;全部生成Fe2+時,溶液中N的物質的量最少,故N的物質的量最少為2a mol,由于溶液中同時含有Fe3+和Fe2+,故2a mol 12.亞硝酸鈉(NaNO2)是工業鹽的主要成分,在漂白、電鍍等方面應用廣泛。已知:室溫下,2NO+Na2O2===2NaNO2,以木炭、濃硝酸、Na2O2為主要原料制備亞硝酸鈉的裝置如圖所示。(加熱裝置及部分夾持裝置已略去)
回答下列問題:
(1)A裝置中反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　。
(2)B裝置的作用是　　　　　　　　　　　　。
(3)充分反應后,C中生成的固體除NaNO2外,還可能生成　　　　　　　　(填化學式),為避免雜質的生成,應在B、C之間加一個裝置,該裝置和所盛放試劑的名稱分別是　　　　　　　　　　　　。
(4)D裝置用于尾氣處理,寫出D中反應的離子方程式:
　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　。
C+4HNO3(濃) CO2↑+4NO2↑+2H2O
將NO2轉化為NO
Na2CO3、NaOH
干燥管(或U型管)、堿石灰
5NO+3Mn+3Mn2++2H2O
解析　(1)A裝置中濃硝酸與木炭發生反應,化學方程式為C+4HNO3(濃) CO2↑ +4NO2↑+2H2O。(2)將A裝置中產生的NO2通入水中,發生反應:3NO2+H2O=== 2HNO3+NO,所以B裝置的作用是將NO2轉化為NO。(3)B中出來的NO氣體中可能會混有CO2、水蒸氣,分別與Na2O2反應生成Na2CO3、NaOH,所以C中生成的固體除NaNO2外,還可能生成Na2CO3、NaOH;為避免雜質的生成,可以在B、C之間加一個干燥管(或U形管),所盛放的試劑應該為堿石灰,用于吸收混合氣體中的CO2和水蒸氣。(4)D裝置中盛放的是酸性KMnO4溶液,用于尾氣處理,根據得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒可得D裝置中反應的離子方程式為5NO+3Mn+3Mn2++2H2O。

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