（广东专用）2014届高考化学一轮复习能力拔高 第20讲《氮的氧化物和硝酸》

1 第四章第四章 第第 5 5 节节 氮的氧化物和硝酸氮的氧化物和硝酸 课时活页卷 一 单项选择题 1 通过对实验现象的观察 分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一 对下列 实验事实的解释正确的是 现象解释 A KI 淀粉溶液中通入 Cl2 溶液变蓝Cl2能与淀粉发生显色反应 B 浓硝酸在光照条件下变黄 浓硝酸不稳定 生成有色产物 NO2能溶于 浓硝酸 C 某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液 有 白色沉淀生成 说明该溶液中含有 SO42 D 铜片放入浓硫酸中 无明显变化说明铜在冷的浓硫酸中发生钝化 答案 B 解析 A 项使淀粉变蓝的是 Cl2置换出的 I2 C 项溶液中还可能有 SO32 D 项是因 浓硫酸与 Cu 常温下不反应 2 下列说法正确的是 A CO NO NO2都是大气污染气体 在空气中都能稳定存在 B 1 mol Cu 和足量稀 HNO3反应产生NA个 NO 分子 NA为阿伏加德罗常数 C pH 1 的溶液中 Fe2 NO3 SO42 Na 不能大量共存 D 铁溶于稀 HNO3 溶液变黄 发生离子反应为 3Fe 8H 2NO3 3Fe2 2NO 4H2O 答案 C 解析 A 项 NO 在空气中不能稳定存在 会被氧化为 NO2 B 项 n NO mol N NO NA C 项 pH 1 时 NO3 会氧化 Fe2 D 项 溶液变黄 Fe 1 mol 2 3 2 3 2 3 被 HNO3氧化为 Fe3 3 2013 广东连州中学月考 某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液 200 mL 平均分成两份 向其中一份中逐渐加入铜粉 最多能溶解 9 6 g 向另一份中逐渐加入铁粉 产生气体的量 随铁粉质量增加的变化如图所示 已知硝酸只被还原为 NO 气体 下列分析或结果错误的是 2 A 原混合酸中 NO3 物质的量为 0 1 mol B OA 段产生的是 NO AB 段的反应为 Fe 2Fe3 3Fe2 BC 段产生氢气 C 第二份溶液中最终溶质为 FeSO4 D H2SO4浓度为 2 5 mol L 1 答案 A 解析 关键看图 铁粉既能和硝酸反应也能和硫酸反应 从题干图看出 注意只是 第二份 100 mL OA 段产生的是 NO AB 段的反应为 Fe 2Fe3 3Fe2 BC 段产生氢气 反应 为 Fe 2H Fe2 H2 可知 NO3 反应完了 第二份中 NO3 应为 5 6 g 56 g mol 1 3 3 0 1 mol 溶液中最终溶质为 FeSO4 此时反应的铁的质量是 14 g 即 0 25 mol 故原混合酸中 H2SO4浓度为 0 25 mol 0 1 L 2 5 mol L 1 NO3 物质的量为 0 2 mol 所以选 A 4 向 21 6 g Fe 粉和 Cu 粉的混合物中加入 1 L 1 mol LHNO3溶液 充分反应 放出 NO 气体且金属有剩余 则反应后溶液中c NO3 为 忽略溶液体积的变化 A 0 45 mol L B 0 6 mol L C 0 75 mol L D 0 9 mol L 答案 C 解析 由于反应后有金属剩余 即反应后所得溶液中不可能含有 Fe3 生成物中金 属离子均为 2 价 设金属为 M 生成的硝酸盐为 M NO3 2 根据氧化还原反应中元素化合价 变化和升降法配平得 3M 8HNO3 稀 3M NO3 2 2NO 4H2O HNO3在反应中有 1 4 被还原 生成 NO 气体 其余的 3 4 均在溶液中 即反应后溶液中c NO3 为 0 75 mol L 5 2013 饶平华侨中学质检 常温下 将等质量的铜片 银片 铁片 铝片分别置于 四个小烧杯中 然后分别加足量的浓硝酸 放出 NO2气体最多的是 A 铜片 B 银片 C 铁片 D 铝片 答案 A 解析 根据电子守恒 同质量的 Cu 比 Ag 放出的 NO2多 Fe Al 常温下遇浓 HNO3钝 化 6 2013 广东阳春一中月考 红热的木炭与浓硝酸反应产生的气体气体x 干燥 3 mL 气体y mL 假设气体体积均在相同状况下测定 不考虑气 足量饱和NaHCO3溶液 干燥 体的溶解 则x和y的关系是 A x y B y x 4 5 4 5 C x y D y x 4 答案 C 解析 由方程式 C 4HNO3 浓 CO2 4NO2 2H2O 3NO2 H2O 2HNO3 NO HNO3 NaHCO3 NaNO3 H2O CO2 可知当产生 3 mol NO2时 最终生成 1 mol NO 和 2 mol CO2 再加上原来产生的 mol CO2 共mol 气体 原气体总量为mol 所以x y 3 4 15 4 15 4 二 双项选择题 7 某元素的单质与足量浓 HNO3反应时 参加反应的单质与 HNO3的物质的量之比为 1 4 则反应后的产物中 该元素的价态可能为 A 1 B 2 C 3 D 4 答案 BD 解析 设参加反应的单质 HNO3分别为 1 mol 4 mol 若单质为金属 设反应后金 属为 x价 表现酸性的 HNO3为x mol 被还原的 HNO3为 4 x mol 还原产物为 NO2 由电 荷守恒 x 4 x 1 x 2 若单质为非金属 则 4 mol HNO3全被还原 由电荷守恒 x 4 1 x 4 8 下列反应中 浓硝酸既表现氧化性 又表现出酸性的是 A 浓硝酸中滴入石蕊试液并微热 B 氢氧化铝与浓硝酸反应 C 氧化亚铁与浓硝酸反应 D 碳与浓硝酸反应 答案 AC 解析 浓硝酸中滴入石蕊试液时先变红色 后褪为无色 变红色是由于硝酸具有酸 性 红色褪为无色是由浓硝酸的强氧化性所致 FeO 与浓硝酸反应时可得 Fe NO3 3 其中 Fe2 被氧化为 Fe3 表现出硝酸的氧化性 Fe3 与 HNO3反应生成 Fe NO3 3 表现出硝酸的酸性 Al OH 3与硝酸只发生中和反应 表现出硝酸的酸性 三 非选择题 9 查阅文献 得知稀硝酸与铜反应 还原产物起始也是 NO2 NO2对该反应起催化作用 4 通过下列装置验证 实验发现左侧 3 min 后开始大量产生气泡 右侧 40 min 内无明显变化 1 氢氧化钠溶液的作用是 2 在左侧加的是 2 mol L 1 HNO3溶液 右侧加的是 2 2 mol L 1 HNO3溶液 左侧 浓度稍偏小 这样设计主要是考虑到 3 将实验改进为 在试管中加入 3 mL 2 mol L 1HNO3并放入铜片 然后加入几粒 NaNO2晶体 发现只需 1 s 铜片表面就开始产生气泡 由此可得出的结论是 答案 1 吸收氮的氧化物 防止污染环境 2 左侧通入 NO2时 一部分 NO2与水 反应会生成硝酸 使硝酸浓度变大 3 NO2催化机理可能是在反应中得电子生成 NO2 起催化作用 或答 NO2 对该反应也能 起催化作用 解析 1 实验中氢氧化钠溶液的作用是吸收氮的氧化物 防止污染环境 左侧浓 度稍偏小 是为了排除浓度的影响 因为 NO2与水反应会生成硝酸 3 由实验可得出的结论 是 NO2 对该反应能起催化作用 10 铁与 HNO3作用时 还原产物除与 HNO3的浓度有关外 还与温度有关 已知在与冷 的稀硝酸反应时 主要还原产物为 NO 气体 在与热的稀硝酸作用时 主要还原产物为 N2O 气 体 当 HNO3浓度更小时 其主要还原产物是 NH4 现有铁与稀硝酸的作用图示如下 据此 回答有关问题 假设曲线的各段内只有一种还原产物 1 O点到a点的还原产物是 2 a点到b点的还原产物是 其原因是 3 b点到c点的还原产物是 4 反应过程中 到达 点时 HNO3已完全反应 答案 1 NO 2 N2O 反应放热 使溶液温度升高 5 3 NH4NO3 4 c 解析 根据图形 应先对气体体积变化曲线和溶液中c H 变化曲线作出正确判断 溶液中的c H 逐渐减小 至c点时为 0 说明 HNO3到c点时恰好反应完全 即 O 点到c点 是铁与 HNO3的反应 c点到d点是生成的 Fe NO3 3与铁的反应 这样就不难确定各阶段的主 要还原产物了 Oa NO ab N2O bc NH4NO3 cd Fe NO3 2 11 某合金中铜和铁的物质的量均为 0 3 mol 将其全部投入b mL4 mol L 1的 HNO3溶 液中 使其充分反应 假设 NO 是惟一的还原产物 1 若金属有剩余 其质量为m1 g 在溶液中再滴入稀硫酸后 剩余金属变为m2 g 则 m1与m2的大小关系为 m1 m2 填 2 Fe3 Fe2 Cu2 3 有关反应为 3Cu 8HNO3 3Cu NO3 2 2NO 4H2O 3Fe 8HNO3 3Fe NO3 2 2NO 4H2O Fe 4HNO3 Fe NO3 3 NO 2H2O 根据方程式 计算 0 3 mol Cu 需要硝酸 0 8 mol 如果硝酸不足按方程式 计算 0 3 mol Fe 需要硝酸 0 8 mol 共需硝酸 1 6 mol 则b 400 如果硝酸充足则按方程式 计算 0 3 mol Fe 需要硝酸 1 2 mol 共需硝酸 2 0 mol 则b 500 故b的取值范围为 400 b 500 解析 1 若金属有剩余 则滴入稀硫酸后 金属会与 NO3 H 反应 故m1 m2 2 3 见答案 12 用下列装置制备 收集二氧化氮气体 并探究其性质 1 装置 A 中的分液漏斗中盛装的液体是 烧瓶中预先加入的是铜屑 铁的价 格比铜的价格低 此处用铜不用铁的原因是 2 干燥管 B D 中盛装的干燥剂可以是 选填 浓硫酸 无水氯化钙 五氧 化二磷 碱石灰 干燥管 D 中干燥剂的作用是 3 装置 E 的作用是吸收尾气 吸收过程中发生反应的化学方程式如下 请将其补充完 整 6 NaOH NO2 NaNO2 H2O 4 用上述装置收集到了 NO 气体 采用的收集装置是 选填 F 或 G 答案 1 浓硝酸 铁在浓硝酸中会钝化而终止反应 2 无水氯化钙或五氧化二磷 防止 E 装置中的水蒸气进入集气