2018届一轮复习人教版氮的氧化物和硝酸学案

2018届一轮复习人教版氮的氧化物和硝酸学案

氮的氧化物和硝酸 ‎1.了解NO、NO2的性质。‎ ‎2.掌握硝酸的性质和用途，结合金属与HNO3的反应，掌握守恒法的计算技巧。‎ ‎3.了解氮的氧化物对环境及人类健康的影响。‎ ‎ ‎ 一　氮气及其氧化物 ‎1．氮气 ‎2．氮的氧化物 氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。‎ 完成NO和NO2的比较表：‎ NO NO2‎ 物理性质 颜色 无色 红棕色 毒性 有毒 有毒 溶解性 不溶 能溶 化学性质 与O2反应 ‎2NO＋O2===2NO2‎ 与H2O反应 ‎3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 与人体、环境的关系 ‎①与血红蛋白结合使人中毒②转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾 形成酸雨、光化学烟雾 ‎【特别提醒】‎ ‎(1)氮的氧化物都是大气污染物。‎ ‎(2)空气中NO2是造成光化学烟雾的主要因素。‎ ‎(3)空气中NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。‎ ‎(4)NO2：既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。NO2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝。‎ 二　硝酸的性质及应用 ‎1．物理性质 硝酸是无色易挥发的液体，有刺激性气味。‎ ‎2．化学性质 ‎(1)不稳定性 反应：4HNO3(浓)2H2O＋4NO2↑＋O2↑。‎ ‎(2)强氧化性 硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大氧化性越强。‎ 按要求完成下列反应的方程式：‎ ‎①与金属反应：‎ 稀硝酸与铜反应：‎ ‎3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；‎ 浓硝酸与铜反应：‎ Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。‎ ‎②与非金属反应：‎ 浓硝酸与C的反应：‎ C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O；‎ ‎③与还原性化合物反应：‎ 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。‎ 稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：‎ ‎3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。‎ ‎(3)与有机物反应 ‎①硝化反应(与C6H6反应)：‎ C6H6＋HNO3C6H5NO2＋H2O；‎ ‎②颜色反应：蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。‎ 高频考点一　NO、NO2的性质及对环境的影响 例1．汽车排放的尾气中含有NO2，NO2是城市大气污染的主要污染物之一。在日光照射下，NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应，从而不断产生O3，加重空气污染。反应过程为①2NO2―→2NO＋2O，②2NO＋O2―→2NO2，③O＋O2―→O3。下列对该反应过程及生成物叙述正确的是(　　)‎ A．NO2起催化剂作用 B．NO起催化剂作用 C．NO2只起氧化剂作用 D．O3与O2为同分异构体 答案　A ‎【变式探究】NO2可以用氢氧化钠溶液吸收，或在一定条件下用氨气与其反应使之转化为无污染的物质，发生反应的化学方程式分别是：2NO2＋2NaOH===M＋NaNO3＋H2O,8NH3＋6NO2===7X＋12H2O。则M、X代表的物质的化学式分别是(　　)‎ A．NaNO2、N2 B．HNO2、N2‎ C．NO、HNO3 D．N2、N2‎ 答案　A 解析　根据化合价升降关系以及原子守恒，判断M为NaNO2，X为N2。‎ ‎【举一反三】汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质，这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。‎ ‎(1)汽车尾气中的CO来自于______________________，NO来自于______________________。汽车尾气对环境的危害主要有______________________(至少填两种)。‎ ‎(2)NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式：_______________________。‎ ‎(3)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式：__________________________。‎ 答案　(1)汽油的不完全燃烧　N2与O2在汽车汽缸内的高温环境下的反应　形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应(任填两种即可)‎ ‎(2)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ‎(3)2CO＋2NON2＋2CO2‎ 解析　(1)汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应，当空气不足时，汽油不完全燃烧，会产生CO；当空气过量时，N2和O2在放电或高温条件下反应生成NO。汽车尾气对环境的危害很大，可以形成硝酸型酸雨，导致光化学烟雾，产生温室效应。(3)CO、NOx反应后生成的无毒气体为CO2和N2。‎ 高频考点二　有关氮的氧化物的简单计算 例2．在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中，充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为(　　)‎ ‎①1.2 mL　②2.4 mL　③3 mL　④4 mL A．①② B．②③ C．③④ D．①④‎ 答案　D 解析　首先分析剩余的2 mL气体有两种可能。如果剩余2 mL O2，则V(NO2)＝×(12－2) mL＝8 mL，则混合气中：V(O2)＝12 mL－8 mL＝4 mL。若剩余的2 mL气体是NO，则混合气中的V(O2)＝(12 mL－2 mL×3)×＝1.2 mL，D项正确。‎ ‎【变式探究】无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种，将100 mL甲气体经过如图所示实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为(　　)‎ A．NH3、NO2、N2 B．NH3、NO、CO2‎ C．NH3、NO2、CO2 D．NO、CO2、N2‎ 答案　B ‎【举一反三】氮氧化合物(用NOx表示)是大气污染的重要因素，根据NOx的性质特点，开发出多种化学治理氮氧化合物污染的方法。‎ ‎(1)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知：4NH3＋6NO5N2＋6H2O,8NH3＋6NO27N2＋12H2O。同温同压下，3.5 L NH3恰好将3.0 L NO和NO2的混合气体完全转化为N2，则原混合气体中NO和NO2的体积之比是________。‎ ‎(2)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。‎ ‎①NO2被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比1∶1，写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②NO与NO2按物质的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式是______。‎ 答案　(1)1∶3‎ ‎(2)①2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O ‎②NaNO2‎ 解析　(1)设NO的体积为V(NO)，NO2的体积为V(NO2)，依据方程式知，处理NO需NH3：V(NO)‎ ‎，处理NO2需NH3：V(NO2)，则 解得V(NO)＝0.75 L V(NO2)＝2.25 L V(NO)∶V(NO2)＝1∶3。‎ ‎(2)①生成两种钠盐，必然是NO2的歧化反应，依据量的关系可知两种盐分别为NaNO3和NaNO2。‎ ‎②NO中氮的化合价为＋2价，NO2中氮的化合价为＋4价，二者1∶1混合时与NaOH反应生成一种钠盐，依据电子守恒可知，钠盐中氮的化合价为＋3，即为NaNO2。‎ 高频考点三　硝酸的酸性和强氧化性 例3．下列有关硝酸化学性质的叙述中，正确的是(　　)‎ A．浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色 B．硝酸能与FeO反应，只表现氧化性 C．硝酸可与Na2S反应制得H2S气体 D．浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黄色 答案　D ‎【变式探究】将相同质量的铜分别与足量的浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是(　　)‎ A．硝酸浓度越大消耗的硝酸越少，产生的有毒气体也越少 B．反应中转移的电子总数稀硝酸少 C．试管内壁上的铜用浓硝酸除好，因反应速率快 D．两者用排水法收集的气体的体积相同 答案　D 解析　铜完全反应，在进行相关计算时以铜为标准，等质量的铜在反应中失去的电子数相同，生成的Cu(NO3)2的量相同，浓硝酸被还原为NO2，价态由＋5降到＋4，每个氮原子只得1个电子，稀HNO3被还原时每个氮原子得到3个电子，故被还原的浓硝酸多、稀硝酸少，生成NO2也比NO多。用排水法收集气体时，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，故两种情况收集到的气体一样多。‎ ‎【举一反三】下列说法正确的是(　　)‎ A．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解 B．铜与浓硝酸反应的离子方程式为Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O C．1.0 mol·L－1的KNO3溶液中可大量存在H＋、Fe2＋、Cl－、SO D．硫化铜溶于硝酸的离子方程式为CuS＋2H＋===H2S↑＋Cu2＋‎ 答案　B 解析　酸性条件下NO能溶解铜，A项错；Fe2＋在稀HNO3中不能大量存在，C项错；硝酸与CuS不能发生复分解反应，而是发生氧化还原反应，D项错。‎ 高频考点四　硝酸与金属反应的计算 例4．某稀溶液中含有4 mol KNO3和2.5 mol H2SO4，向其中加入1.5 mol Fe，充分反应(已知NO被还原为NO)。下列说法正确的是(　　)‎ A．反应后生成NO的体积为28 L B．所得溶液中c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝1∶1‎ C．所得溶液中c(NO)＝2.75 mol·L－1‎ D．所得溶液中的溶质只有FeSO4‎ 答案　B ‎【举一反三】将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答下列问题：‎ ‎(1)NO的体积为________ L，NO2的体积为________ L。‎ ‎(2)参加反应的HNO3的物质的量是________。‎ ‎(3)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a mol·L－1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为________ mol·L－1。‎ ‎(4)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水________ g。‎ 答案　(1)5.824　5.376‎ ‎(2)1.52 mol ‎(3) ‎(4)57.8‎ 高频考点五　有关硝酸氧化性的实验探究 例5．如图是用浓硝酸、铜片、水等试剂探究浓、稀硝酸的强氧化性并观察还原产物的实验装置。‎ Ⅰ.浓硝酸的强氧化性实验 将铜片置于具支试管的底部，在分液漏斗中加入约5 mL浓硝酸，往具支试管中放入约2 mL浓硝酸，用排水法收集产生的气体。‎ ‎(1)具支试管中发生反应的化学方程式：___________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)实验中观察到能证明浓硝酸具有强氧化性的现象是 ‎________________________________________________________________________。‎ Ⅱ.稀硝酸的强氧化性实验 ‎(3)上述反应完成后，欲进一步证明稀硝酸也具有强氧化性，紧接的简便、合理的实验操作是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)能证明稀硝酸与铜反应产生NO的实验现象是________________________(填字母)。‎ A．c中收集到无色气体 B．c中收集到的无色气体接触空气后变为红棕色 C．b中产生的无色气体接触空气后变为红棕色 Ⅲ.实验反思 ‎(5)利用该装置先进行铜与浓硝酸反应，再进行铜与稀硝酸反应的实验，其好处是_______________________________________________________________________。‎ Ⅳ.问题讨论 用等质量的铜片与等体积的浓硝酸、稀硝酸(硝酸均过量)反应时，发现反应后所得溶液前者呈绿色，后者呈蓝色。对此有两种说法：‎ ‎①两者颜色不同的原因是因为Cu2＋浓度差异引起的。‎ ‎②前者溶液呈绿色，是因为生成的红棕色NO2溶解于溶液中引起的。‎ ‎(6)你认为上述说法________(填“①”或“②”)合理。若是①合理，说明理由，若是②合理，设计一个简单实验证明：____________________________________________________。‎ 答案　(1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　(2)铜片逐渐溶解，溶液变蓝，放出红棕色气体　(3)往分液漏斗中加水稀释浓硝酸，打开活塞，滴入稀硝酸　(4)C　(5)利用Cu与浓硝酸反应生成的NO2排出具支试管中的空气，有利于观察Cu与稀硝酸的反应产物　(6)②　往蓝色溶液中通入NO2，溶液变成绿色(或加热绿色溶液，有红棕色气体产生，溶液变成蓝色)‎ ‎1．【2016年高考江苏卷】在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（ ）‎ A．SiO2SiCl4Si ‎ B．FeS2SO2H2SO4 ‎ C．N2NH3NH4Cl(aq)‎ D．MgCO3MgCl2(aq)Mg ‎【答案】C ‎【解析】四氯化硅被氢气还原可以制备单质硅，但SiO2与盐酸不反应，A错误；煅烧FeS2可以得到氧化铁和二氧化硫，但SO2和H2O反应生成H2SO3，B错误；N2+3H22NH3、NH3+HCl==NH4Cl，C正确；镁是活泼的金属，金属镁的冶炼方法是电解熔融的氯化镁，电解氯化镁溶液生成氯气、氢气和氢氧化镁，D错误。‎ ‎2．【2016年高考上海卷】一定条件下，一种反应物过量，另一种反应物仍不能完全反应的是（ ）‎ A．过量的氢气与氮气 B．过量的浓盐酸与二氧化锰 C．过量的铜与浓硫酸 D．过量的锌与18 mol/L硫酸 ‎【答案】AC ‎3．【2016年高考浙江卷】为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含NH4+废水和工业废气（主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分），设计了如下流程：‎ 下列说法不正确的是（ ）‎ A．固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3‎ B．X可以是空气，且需过量 C．捕获剂所捕获的气体主要是CO D．处理含NH4+废水时，发生反应的离子方程式为：NH4++NO2-==N2↑+2H2O ‎【答案】B ‎【解析】工业废气通入过量的石灰乳，二氧化碳和二氧化硫被吸收形成碳酸钙或亚硫酸钙沉淀，所以固体1中含有氢氧化钙和碳酸钙和亚硫酸钙，A正确；气体 1‎ 为一氧化碳和一氧化氮和氮气，微粒能被氢氧化钠吸收成亚硝酸钠，需要将一氧化氮变成二氧化氮，与一氧化氮一起与氢氧化钠反应，所以通入的X为空气，因为要实现的反应为NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O，空气不能过量，B错误；一氧化碳和氢氧化钠不反应，所以捕获剂捕获的气体主要为一氧化碳，C正确；亚硝酸钠中的氮元素为+3价，与铵根离子中的氮元素-3价发生氧化还原反应，生成的无污染的气体为氮气，根据电子守恒和电荷守恒分析，其方程式为NH4++NO2-==N2↑+2H2O，D正确。‎ ‎1．【2015新课标Ⅰ卷理综化学】我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金其水甚强，五金八石皆能穿第，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指（ ）‎ A．氨水 B． 硝酸 C．醋 D．卤水 ‎【答案】B ‎【解析】根据所给四种物质的氧化性的强弱可判断，该强水为硝酸，硝酸具有强氧化性，可溶解大部分金属。答案选B。‎ ‎2．【2015北京理综化学】下列关于自然界中氮循环（如右图）的说法不正确的是（ ）‎ A．氮元素均被氧化 B．工业合成氨属于人工固氮 C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环 ‎【答案】A ‎ 生物体可以将铵盐和蛋白质相互转化，实现了含氮的无机物和有机物的转化，故C正确；D.生物体合成蛋白质的过程也有碳、氢、氧元素的参与，故D选项正确。‎ ‎3．【2015海南化学】下列叙述正确的是（ ）‎ A．稀盐酸可除去烧瓶内残留的MnO2 B．可用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液 C．稀硝酸可除去试管内壁的银镜 D．煮沸自来水可除去其中的Ca(HCO3)2 ‎ ‎【答案】CD ‎【解析】A、稀盐酸与MnO2不能发生反应，不能除去烧瓶内残留的MnO2，错误；B、NaOH与玻璃中的SiO2会发生反应：2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O，产生的Na2SiO3有粘合性，将玻璃瓶与玻璃塞黏在一起，因此不能使用玻璃塞，要用橡胶塞，错误；C、稀硝酸具有强氧化性，能够与Ag发生反应产生可溶性的AgNO3，达到除去试管内壁的银镜的目的，正确；D、煮沸自来水，Ca(HCO3)2不稳定，受热会发生反应：Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2↑，达到除去Ca(HCO3)2的目的，正确。‎ ‎4．(双选)(2015·上海)将O2和NH3的混合气体448 mL通过加热的三氧化二铬，充分反应后，再通过足量的水，最终收集到44.8 mL气体。原混合气体中O2的体积可能是(假设氨全部被氧化，气体体积均已换算成标准状况)(　　)‎ A．231.5 mL B．268.8 mL C．287.5 mL D．313.6 mL 解析　将O2和NH3的混合气体通过加热的三氧化二铬，发生反应：①4NH3＋5O24NO＋6H2O，充分反应后，通过足量的水，发生反应；②4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，将①②相加得：③NH3＋2O2===HNO3＋H2O。若最后得到的气体是NO，由②知，则氧气完全反应，消耗气体的体积为448 mL－44.8 mL＝403.2 mL，其中含有的氧气V1(O2)＝403.2 mL×＝268.8 mL。若最后剩余的气体是O2，则O2应该有反应消耗和剩余两部分，V2(O2)＝403.2 mL×＋44.8 mL＝313.6 mL。故选BD。‎ 答案　BD ‎1．（2014·天津卷）实验室制备下列气体时，所用方法正确的是(　　)‎ A．制氧气时，用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置 B．制氯气时，用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体 C．制乙烯时，用排水法或向上排空气法收集气体 D．制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气 ‎【答案】A　‎ ‎ ‎ ‎2．（2014·山东卷）等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是(　　)‎ A．FeO B．Fe2O‎3 C. FeSO4 D．Fe3O4‎ ‎【答案】A　‎ ‎【解析】Fe2O3与稀硝酸反应不能放出NO，B项错误；1 mol Fe3O4中含有1 mol Fe2＋，利用得失电子守恒可知生成1 mol NO需消耗FeO、FeSO4、Fe3O4的物质的量均为3 mol，FeO、FeSO4、Fe3O4的摩尔质量(g/mol)分别为：72、152、232，所以等质量的FeO、FeSO4、Fe3O4与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是FeO。‎ ‎3．（2014·福建卷）常温下，下列各组物质中，Y既能与X反应又能与Z反应的是(　　)‎ X Y Z ‎①‎ NaOH溶液 Al(OH)3‎ 稀硫酸 ‎②‎ KOH溶液 SiO2‎ 浓盐酸 ‎③‎ O2‎ N2‎ H2‎ ‎④‎ FeCl3溶液 Cu 浓硝酸 A.①③　　　B．①④　　　C．②④　　　D．②③‎ ‎【答案】B　‎ ‎（2013·北京卷）26.（14分）NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。‎ ‎(1) NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式:_ .‎ ‎(2)汽车发动机工作时会引发N2和02反应，其能量变化示意图如下:‎ ‎①写出该反应的热化学方程式: _ .‎ ‎②随温度升高，该反应化学平衡常数的变化趋势是_ .。‎ ‎（3）在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOX的排放。‎ ‎①当尾气中空气不足时，NOX在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：_ .‎ ‎② 当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NOX生成盐。其吸收能力顺序如下：12MgO <2oCaO <38SrO<56BaO.原因是 .‎ ‎（4）通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下:‎ ‎①Pt电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)。‎ ‎②写出NiO电极的电极反应式: .‎ ‎【答案】(1)3NO2+H2O=2HNO3+NO.(2)①N2(g)+O2(g) 2NO(g)；ΔH=+183kJ/mol.②K值增大。‎ ‎（3）①2NO+2CO= N2+2CO.②Mg、Ca、Sr、Ba为同一主族元素，从上到下，原子半径逐渐增大元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOX的吸收能力逐渐增强，元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOX的吸收能力逐渐增强。（4）①还原。②NO-2e-+O2-=NO2。‎ ‎（4）①Pt电极上发生的是还原反应。②NiO电极的电极反应式为NO-2e-+O2-=NO2。‎ ‎1．N、O、Si、S是重要的非金属元素，下列说法正确的是(　　)‎ A．N、O、S、Si的原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱 B．氮的氧化物和硫的氧化物既是形成光化学烟雾，又是形成酸雨的主要物质 C．汽车尾气中排放的氮氧化合物主要是由游离态氮转化来的 D．N、Si、S的单质均能和氧气反应，生成的产物分别是NO2、SiO2和SO2‎ ‎【答案】C ‎2．下列推断正确的是(　　)‎ A．N2、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在 B．向AlCl3溶液中滴加过量的氨水能看到先产生白色沉淀，后沉淀溶解 C．可用浓硫酸或者浓硝酸除去镀在铝表面的铜镀层 D．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入Cu(NO3)2固体，铜粉就会溶解 ‎【答案】D ‎【解析】A项中N2不是污染气体，NO在空气中不能稳定存在，错误；Al(OH)3不能溶于氨水，浓硫酸只有在加热时才能与铜反应，热的浓硫酸不能使铝钝化，因而B、C项均不正确；在稀硫酸中加入Cu(NO3)2，NO在H＋作用下能溶解铜，D项正确。‎ ‎3．如图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12 mol·L－1的硝酸，加热充分反应后，下列微粒在体系中一定大量存在的是(　　)‎ ‎①NO　②Fe3＋　③H＋　④NO　⑤NO2‎ A．① B．①⑤‎ C．②④⑤ D．①②③⑤‎ ‎【答案】B ‎【解析】本题对Fe与浓HNO3由于相对量不同而得到不同产物的知识进行了考查。Fe与浓HNO3反应可能生成Fe(NO3)2(Fe过量)或Fe(NO3)3(Fe不足)和NO2。故一定存在NO和NO2。‎ ‎4．N2O俗称“笑气”，曾用作可吸入性麻醉剂。以下反应能产生N2O：3CO＋2NO23CO2＋N2O。下列关于N2O的说法正确的是(　　)‎ A．上述反应中每生成1 mol N2O，消耗1.5 mol CO B．等物质的量的N2O和CO2含有相等的电子数 C．N2O只具有氧化性，无还原性 D．N2O会迅速与人体血红蛋白结合，使人中毒 ‎【答案】B ‎【解析】由方程式知，生成1 mol N2O时消耗3 mol CO，A错误；1 mol N2O与1 mol CO2都含有22 mol电子，B正确；N2O中氮元素的化合价为＋1价，是氮元素的中间价态，既具有氧化性又具有还原性，C错误。‎ ‎5．一定质量的铁和足量的稀硝酸或浓硝酸完全反应，在相同条件下，用排水集气法收集产生的气体。下列叙述一定正确的是(　　)‎ ‎①硝酸浓度越大，消耗的硝酸越少 ‎②硝酸浓度不同，生成的Fe(NO3)3的物质的量相同 ‎③硝酸浓度越大，产生的气体越少 ‎④用排水集气法收集到的气体在相同状况下体积相同 A．只有② B．②④ C．③④ D．①②③‎ ‎【答案】B ‎6．下列说法正确的是(　　)‎ A．向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀H2SO4，在管口观察到红棕色气体，结论：HNO3分解成了NO2‎ B．实验室检验氨气的方法是将湿润的蓝色石蕊试纸靠近瓶口或管口，观察试纸是否呈红色 C．灼热的铂丝与NH3、O2混合气接触，铂丝继续保持红热，说明氨的氧化反应是放热反应 D．浓硝酸有强氧化性，常温下能与Fe发生剧烈反应 ‎【答案】C ‎【解析】A选项，HNO3与Fe2＋反应生成NO，NO与空气接触生成NO2，错误；B选项，应该用湿润的红色石蕊试纸检验NH3，错误；D选项，常温下Fe遇浓硝酸发生钝化。‎ ‎7．硝酸铜是制备Cu—Zn—Al系催化剂的重要原料，制取硝酸铜现有三种设计方案可供选用：‎ ‎①Cu与稀硝酸反应制取：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O ‎②Cu与浓硝酸反应制取：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O ‎③通氧气于铜屑与稀硝酸的体系中制取：2Cu＋4HNO3＋O2===2Cu(NO3)2＋2H2O 下列说法正确的是(　　)‎ A．制取相同量的硝酸铜需硝酸的量③最多 B．制取相同量的硝酸铜①产生的有毒气体比②多 C．三种方案中硝酸的利用率③>①>②‎ D．三种方案的反应都可以在铁制容器中进行 ‎【答案】C ‎【解析】制取相同量的硝酸铜需硝酸的量：②>①>③，所以A错误，C正确。‎ ‎8．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(　　)‎ A．原混合酸中NO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 ‎9．利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下：‎ ‎(2)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋)，其目的是__________；滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是________(填化学式)。‎ ‎(3)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1∶1。若n(NO)∶n(NO2)＞1∶‎ ‎1，则会导致__________________；若n(NO)∶n(NO2)＜1∶1，则会导致________________________________________________________________________。‎ ‎(4)生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎【答案】(2)使尾气中的NO、NO2被充分吸收　Ca(OH)2‎ ‎(3)排放气体中NO含量升高　产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高 ‎(4)3NO＋2H＋===NO＋2NO↑＋H2O ‎10．A、B、C、D是短周期元素形成的四种气体单质。E、F均为气体，且F为红棕色。有关的转化关系如下图所示(反应条件均已略去)：‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)D的化学式为________。‎ ‎(2)反应③的离子方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(3)Y和E在一定条件下可反应生成B和Z，利用该反应可消除E对环境的污染，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(4)0.1 mol·L－1的X溶液和0.1 mol·L－1的Y溶液等体积混合，溶液呈________性(填“酸”、“碱”或“中”)，原因是________________(用离子方程式说明)。‎ ‎【答案】(1)H2　(2)3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO ‎(3)4NH3＋6NO===5N2＋6H2O　(4)酸　NH＋H2ONH3·H2O＋H＋‎ ‎ 11．某化学课外活动小组在实验室设计了如图所示的实验装置，进行“氨的催化氧化”实验。‎ ‎(1)A处是气体发生装置，A中所用的试剂只能从下列物质中选取：‎ ‎①硝酸铵；②碳酸铵；③碳酸氢铵；④氯化铵；⑤熟石灰；⑥氢氧化钠。‎ 若A中制取气体时只用了一种药品，则该药品可以是__________(填选项编号)，在只用一种药品制取氨气时，图中空白处所需仪器应为____________(选填下列仪器编号，固定装置省略)。‎ ‎(2)该装置补充完整后，仍然存在一定的缺陷，试从安全与环保的角度来考虑，对该装置进行改进：‎ ‎①________________________________________________________________________；‎ ‎②________________________________________________________________________。‎ ‎(3)按照改进后的装置进行实验，请完成以下问题：‎ ‎①装置B的作用是________________________________________________________________________；‎ ‎②写出C中发生反应的化学方程式：________________________________________________________________________；‎ ‎③若A、B处试剂足量，则装置D中可以观察到的实验现象有________________________________________________________________________。‎ ‎【答案】(1)②或③　efgh ‎(2)①在装置C与D之间增加一个防倒吸装置 ‎②在D后增加一个尾气吸收装置 ‎(3)①吸收CO2和水蒸气，并生成O2‎ ‎②4NH3＋5O24NO＋6H2O ‎③铜片逐渐减少直至溶解，溶液变蓝色，生成无色气体并在广口瓶上方变成红棕色 ‎12．亚硝酸钠(NaNO2)在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用，也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐。但因其有毒，所以在食品行业用量有严格限制。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物的成分。‎ 已知：①NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O ‎②气体液化的温度：NO2为21 ℃，NO为－152 ℃‎ ‎(1)为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序(按左→右连接)为A、C、________、______、______。‎ ‎(2)反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，目的是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)在关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞、滴入70%硫酸后，A中产生红棕色气体。‎ ‎①确认A中产生的气体含有NO，依据的现象是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②装置E的作用是________________________________________________________________________。‎ ‎(4)如果向D中通入过量O2，则装置B中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________。如果没有装置C，对实验结论造成的影响是________________________________________________________________________。‎ ‎(5)通过上述实验探究过程，可得出装置A中反应的化学方程式是________________________________________________________________________。‎ ‎【答案】(1)E　D　B ‎(2)防止可能产生的NO被氧化成NO2，造成对A中反应产物检验的干扰 ‎(3)①装置D中通入氧气后出现红棕色气体　②冷凝，使NO2完全液化 ‎(4)4NO2＋O2＋4NaOH===4NaNO3＋2H2O　水蒸气会与NO2反应产生NO，造成对NO的来源认识不清 ‎(5)2NaNO2＋H2SO4===Na2SO4＋NO2↑＋NO↑＋H2O ‎ ‎