氨气的制备、金属与硝酸反应训练题(附详解答案)

1、氨气的制备、金属与硝酸反应训练题（附详解答案）1. （2019 濮阳检测）下列装置用于实验室中制取干燥氨气的实验，其中能达到实验目的的是（）A.用装置甲制备氨气B.用装置乙除去氨气中的少量水C.用装置丙收集氨气D.用装置丁吸收多余的氨气解析：选D A项，加热固体，试管口应略向下倾斜，错误； B项，NH是碱性气体，不 能用浓硫酸干燥，错误； C项，用胶塞堵住集气瓶口，空气排不出来，应去掉胶塞，在瓶口 加一团棉花，错误；D项，干燥管起防倒吸的作用，正确。2.已知饱和氯化钱溶液与亚硝酸钠晶体混合加热可制备氮气。利用如图装置制取氮气，并用氮气制备Ca3Nk, CaAb遇水发生水解反应。下列说法错误的是

2、（）A.中发生的化学反应为 NaNO+ NHCl=NaCl+ NbT + 2H2OB.、中依次盛装的试剂可以是浓H2SQ、碱石灰C.中盛放的试剂是 NaOH液D.实验结束，取中的少量产物于试管中，加适量蒸储水，可以使试管口湿润的红色 石蕊试纸变蓝解析：选C由题干可知，装置为制备氮气的装置，饱和氯化镂溶液与亚硝酸钠晶体混合加热生成氮气、氯化钠和水，所以反应方程式为NaNO+ NHCl=NaCl+ Nb T + 2H2。,故A正确。Ca3N2遇水发生水解，所以产生的氮气需要干燥才能进入玻璃管中反应，装置应为干燥装置，可选用浓硫酸作干燥剂；装置中也应装有干燥剂，防止空气中的水蒸气进入，装置中可盛放碱

3、石灰， 故B正确。装置中含有氧气，可利用装置除去装置中的氧气， NaOH液不能除去氧气，可改成酸性氯化亚铁溶液，故 C错误。实验结束后，装置中有 生成的CS3N2, CdN2遇水发生水解反应生成 NH和Ca(OH)2, NH可以使湿润的红色石蕊试纸变 蓝，故D正确。3. Cu与浓硝酸反应生成氮的氧化物，这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到 NaNO和NaNO的混合溶液，反应过程及有关数据如图所示。适量或0.5L2mdLNhOH潜演0.9 mol制的粗化物NaMOg.MlMQe溶液下列有关判断正确的是()A.若铜片为 51.2 g ,则生成 0.2 mol NaNO 3B.常温下，Cu遇浓硝酸

4、发生钝化，不可能发生上述反应C.标准状况下收集的氮氧化物为20.16 LD.反应过程中生成的 Cu(NO)2既是氧化产物，又是还原产物解析：选 A 分析整个反应过程可知仅有两种元素的化合价发生变化，即Cu-Cu2+,HN(3HNaNO,51.2 g Cu 的物质的量为 0.8 mol ,共失去电子 0.8 mol X2= 1.6 mol ,由得失 电子守恒可知 HNO-NaNO#到1.6 mol电子，故产物中 NaNO的物质的量为 0.8 mol,由Na 原子守恒可得另一种产物NaNO的物质白量为0.2 mol , A正确；常温下，Cu能与浓硝酸反应，B错误；部分NO会转化为NbC4,而NGk

5、 N2Q在标准状况下都不是气体，C错误；反应过程中生成的Cu(NQ)2是氧化产物，不是还原产物，D错误。4.向50 mL稀H2SQ与稀HNO的混合溶液中逐渐加入铁粉，假设加产九入铁粉的质量与产生气体的体积(标准斗犬况)之间的关系如图所示，且每:胃一阶段只对应一个反应。下列说法正确的是()；:A.开始时产生的气体为H2B. AB段发生的反应为置换反应C.所用混合溶液中 c(HNO)=0.5 mol - L 1D.参加反应的铁粉的总质量m2= 5.6 g解析：选D已知氧化性：NQFe3+H+,故向混合溶液中逐渐加入铁粉，OA段发生反应：Fe+NG +4H+=Fe+NOT + 2HO;当溶液中 NG

6、完全被消耗之后，过量的铁能和 Fe3 +反应生成Fe2+: Fe+2Fe3+=3F2+;当Fe完全反应之后，过量的铁和稀硫酸反应生成 Fe2 +和H2： Fe+2H+=Fc2+ + H4。由以上分析可知，开始生成的气体是NQ A错误；AB段的反应是Fe和Fe3+的反应，不是置换反应， B错误；A点对应的气体是 NO生成的NO勺物质 的量是0.05 mol ,根据氮原子守恒可知，稀硝酸的物质的量浓度是塔芈-=1。mol - L0.05 L C错误；生成氢气的体积是 0.56 L,物质的量为0.025 mol,所以反应中共转移电子 0.05八， 一、一，、.、.2+ 一一一molX 3+0.025

7、 mol X2= 0.2 mol ,参加反应的铁最终在溶彼中以 Fe的形式存在，因此根 据得失电子守恒可知，消耗铁的物质的量是 0.1 mol ,质量是5.6 g , D正确。5. (2019 中山一中统测 )FeS与一定浓度的 HNO反应，生成 Fe(NO3) 3、Fe2(SOu)3、NO、 N2Q、NO和H2O当N NbQ、NO的物质的量之比为 1 ： 1 ： 1时，实际参加反应的 FeS与HNO 的物质的量之比为()A. 1 ： 6B. 1 ： 7C. 2 ： 11D. 16 ： 25解析：选B 假定参加反应的FeS的物质的量为1 mol,根据S原子、Fe原子守恒，则 溶液中Fe(SQ)

8、3的物质的量为1mol, Fe(NO3) 3的物质的量为1mol;反应中Fe元素、S元素 33化合价升高，N元素化合价降低，设NO、N2Q、NO的物质的量均为a mol,根据电子转移守恒可得 1 mol x (3 2)+1 mol x 6 ( 2) = a mol x (5 4) + a mol x (54)X2+ a molX(5 2),解得a=1.5,所以NO、N2Q、NO的物质的量均为1.5 mol,则起氧化剂作用 的HNO的物质的量为 1.5 mol +1.5 mol X2+ 1.5 mol =6 mol ,起酸的作用的硝酸生成 Fe(NC3)3,则起酸的作用的硝酸的物质的量为 1 m

9、olX3= 1 mol,参加反应的硝酸的物质的量 3为6 mol + 1 mol =7 mol ,则实际参加反应的 FeS与HNO的物质的量之比为1 mol ： 7 mol=1 ： 7。6. 一定量的金属 Cu完全溶于适量浓硝酸中，收集到混合气体(含NO NaQ、NO)共1.8mol。将上述气体平均分为两份，一份与标准状况下8.96 L O 2混合后，用水吸收，无气体剩余；另一份恰好能被500 mL 2 mol - L -。液完全吸收，生成含NaNO和NaNO勺盐溶液，则其中NaNO的物质的量为()A. 0.1 molB. 0.15 molC. 0.2 molD. 0.25 mol解析：选C由

10、题意可知，一份气体恰好能被500 mL 2 mol - L TNaOH液完全吸收，生成含NaN0 口 NaNO的盐溶液，根据原子守恒，可知每份气体含有 N原子的物质的量是1 mol; 一份气体与标准状况下8.96 L O 2混合后，用水吸收，无气体剩余，则完全生成硝酸，设混合气体中N元素的平均化合价为 a,根据得失电子守恒有 (5 a) x 1 mol= 22 *6 1moi 1X4, a= 3.4 ;设NaNO和NaNO的物质的量分别是 x mol、y mol,根据钠原子守恒得 x mol + y mol =1 mol ,根据得失电子守恒得(53.4) x x= (3.4 -3) x y,联

11、立，解得 x=0.2 , y= 0.8 ,所以NaNO的物质的量为0.2 mol ,故C正确。7 .实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：,卜气体混合f合成氮|f卜也吸收f制取H,制氧化b七甲已已知实验室可用饱和亚硝酸钠 (NaNO)溶液与饱和氯化钱溶液经加热后反应制取氮气。(1)从图中选择制取气体的合适装置：氮气 、氢气。(2)氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有(填“会”或 氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨,“不会”)发生倒吸，原因是 (4)用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的钳丝插入乙装置的锥形瓶内，能使钳丝保持红热的原因是 。锥形

12、瓶中还可观察到的现象是 。(5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式： (6)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有的离子为H+、OH、。答案：(1)a b(2)干燥气体控制氢气和氮气的流速(3)不会混合气体中含有大量难溶于水的氮气、氢气(4)氨的氧化反应是一个放热反应有红棕色气体产生催化剂(5)4NHs + 5C2 =4NO+ 6H2。(6)NH 4 N(38 .当硝酸与金属或非金属反应时，反应物或反应条件不同，硝酸被还原的产物也不同。请回答下列问题：(1)金属Zn与某浓度的硝酸反应时无气体产生，那么硝酸的还原产物为 (填化学式)。(2)某混酸由200 mL 3 mol ”t的稀硝酸和200 mL 2.5

13、 mol L 一的稀硫酸均匀混合而 成(忽略溶液的体积变化)。将其分成两等份，分别与铜和铁反应，还原产物只有N。则最多能溶解 mol Cu和 g Fe 。(3)200 mL 16 mol - L-1的浓硝酸与3.2 g Cu反应，反应过程中还原产物只有NC,则反应结束后，产生气体的体积为 (标准状况下)，溶液中 c(H + ) : c(NO3)= :(忽略 HNO的挥发)。(4)已知氮兀素有许多化合价，其化合价有3、0、+1、+2、+3、+4、+5。下表是硝酸与某种金属M在某些条件下反应所得还原产物的关系：硝酸硝酸浓度大于10 mol - L 1硝酸浓度为一一一._ 1 16. 610 mol

14、 L 、加热硝酸浓度为一一一._ 1 16. 610 mol L还原产物NONONO NO硝酸硝酸浓度为一.一 一._ 1 10. 1 6.6 mol - L 、加热硝酸浓度为一.一 一._ 1 10. 1 6.6 mol - L硝酸浓度小于C 1 T 10. 1 mol - L还原产物NONO N2NHNO金属锌与某浓度的硝酸反应时，无气体产生，则此化学反应中被还原的硝酸与参加反应的硝酸物质的量之比是。解析：(1)硝酸被还原，N元素化合价降低，若无气体产生，则还原产物为NHNO(或NhT)。(2)设最多溶解 x mol Cu , 一份溶液中 n(NO3)=0.3 mol , n(H )=0.8 mol ,据 3Cu+ 8H+ + 2NO=3CU+ + 2N。+ 4H2。382x 0.80.3可知x=0.3(NO3过量)因在反应中Fe和Cu的化合价变化均为 2价，则最多溶解 Fe的物质的量也是0.3 mol, 质量为 56 g - mol 1X0.3 mol = 16.8 g。(3)据电子守恒 V(NO2) = (3.2 g/64 g - mol 1) X 2X22.4 L mol 1=2.24 L。根据方程式：Cu+ 4H+ + 2N=CU+ + 2NO T + 2H2O,可知：c(H + ) : c(NO3) = n(H + ) : n(