- 硝酸的性质
- 共1220题
用下图中的简易装置可以进行气体的发生和收集。
(1)实验前应如何检查该装置的气密性?
______________________________________
(2)拨开试管a的橡皮塞,加入10mL6mol/L稀硝酸和1g 薄铜片,立即将带有导管的橡皮塞塞紧试管口。反应开始时速率缓慢,逐渐加快。请填写下表:
(3)在反应开始时,可观察到导管b中的水面先沿导管b慢慢上升到一定高度,此后又回落,然后有气泡从管口冒出。试说明反应开始时,导管中液面先上升的原因。
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(4)试管c收集满气体后,用拇指堵住管口,从水槽中取出。将管口向上,松开拇指,片刻后,再次堵住管口,将试管又再倒置于水槽中,松开拇指,此时可观察到什么现象?
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正确答案
(1)把导管b的下端浸入水中,用手紧握捂热试管a,导管b的下端口会有气泡冒出,松开手后,水又会回升到导管b中
(2)
(3)由于反应开始时产生的NO和试管a上部空气中的O2作用生成NO2,NO2易溶于水并与水起反应,使装置内气体的压强暂时减小,所以导管中的水面会先上升到一定高度
(4)①水进入试管,上升到一定高度,②试管中气体的颜色由棕红色变为无色
Fe、Cu都是人类最早使用的金属,某校化学研究性学习小组的同学运用实验的手段研究Fe、Cu以及化合物的相关性质。请你参与研究并回答下列问题
(1)甲同学为验证Fe在冷的浓HNO3中发生钝化但能和热的浓HNO3反应,设计了如图所示的实验,请你指出其中的两处错误:①_______________②_______________纠正上述错误后,如将装置2中的铁片改成一段一端为螺旋状的铁丝,呈螺旋状的一端深入硝酸中,另一端伸出橡皮塞外,这种改进的优点是___________________________
(2)乙同学将甲同学的Fe和浓HNO3反应后的溶液冷却,再将溶液倒入烧杯中并加入一块Cu片,发现Cu片逐渐溶解。
① 乙同学依据反应中某一现象得出了甲同学试验后HNO3过量的正确结论,他依据的反应现象是______________________________
② 乙同学认为铜片溶解可能还有另一化学反应存在的原因,该反应的离子方程式是_______________
(3)请你设计实验证明在加入Cu片并反应完全后的溶液中含有Fe2+但不含有Fe3+。说明具体的操作和实验现象_______________________
(4)丙同学取0.05molCu与足量浓HNO3反应,采用了正确的试验方法,但收集产生的气体不足0.1mol,最有可能的原因是_______________(用化学方程式表示)
正确答案
(1)两支试管中的液体均超过试管容积的三分之一;加热液体的试管应和桌面成45°角向上倾斜而不应垂直向上;能够随制随停
(2)①有气泡生成,试管上部又出现红棕色气体;②2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+(3)取该溶液少许,滴加适量的KSCN溶液,不出现血红色,再滴加适量新制氯水,出现血红色
(4)2NO2N2O4
某课外活动小组设计了以下实验方案验证Cu与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下:
(1)测定硝酸的物质的量
反应结束后,从下图B装置中所得100mL溶液中取出25 .00mL溶液,用0.1mol?L-1的NaOH溶液滴定,用酚酞作指示剂,滴定前后的滴定管中液面的位置如右上图所示。在B容器中生成硝酸的物质的量为_____________ mol。
(2)测定NO的体积
①从上图所示的装置中,你认为应选用___________装置进行Cu与浓硝酸反应实验,选用的理由是____________ 。
②选用上图所示仪器组合一套可用来完成实验并测定生成NO体积的装置,其合理的连接顺序是(填各导管口编号)_______________。
③在测定NO的体积时,若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低,此时应将量筒的位置 ________________(“下降”或“升高”),以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。
(3)气体成分分析:若实验测得NO的体积为112.0mL(已折算到标 准状况),则Cu与浓硝酸反应的过程中____________(填“有”或“没有”)NO产生,作此判断的依据是___________。
(4)实验前,用托盘天平称取的铜片至少应为____________g。
正确答案
(1)0.008
(2)A ;因为A装置可以通N2装装置中的空气排尽,防止反应生成的NO被装置内空气中O2
②123547
③升高
(3)有 ;因为NO2与水反应生成的NO 的体积小于收集到的NO 的体积(89.6mL<112.0mL )
(4)0.5
某同学用图示装置进行铁和稀硝酸反应的实验并进行相关的实验探究。
a.向广口瓶内注入足量热NaOH溶液,将盛有ag纯铁粉的小烧杯放入瓶中;
b.关闭止水夹,点燃红磷,伸入瓶中,塞好胶塞;
c.待红磷充分燃烧,一段时间后打开分液漏斗旋塞,向烧杯中滴入300 mL 6 mol/L的稀硝酸,铁粉恰好完全溶解。
(一)气体产物成分探究:
(1)燃烧红磷的目的是____________。
(2)为证明气体产物为NO,步骤c后还缺少的一步主要操作是________________。
(二)产物中铁元素价态探究:
(3)提出合理假设:假设1:产物中只含+3价铁元素;假设2:___________; 假设3:____________。
(4)设计实验:分别取小烧杯中反应后的溶液装入两支试管甲、乙中,在甲试管中滴加酸性高锰酸钾溶液;在乙试管中滴加KSCN溶液,观察现象。推测实验现象与结论:
①若现象为:_______________,则假设1正确;
②若现象为:_______________,则假设2正确;
③若现象为:_______________,则假设3正确。
(5)a值范围为___________________。
正确答案
(1)除去广口瓶内的氧气,避免干扰气体检验
(2)打开止水夹,向瓶内通入少量氧气
(3)假设2:产物中只含+2价铁元素;假设3:产物中既含+2价铁元素又含+3价铁元素
(4)①甲试管溶液无明显变化,乙试管溶液变血红色;②甲试管溶液紫色褪去,乙试管溶液没有明显变化
;③ 甲试管溶液紫色褪去,乙试管溶液变血红色
(3)25.2≤a≤37.8
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NO2,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。
可选药品:浓硝酸、3 mol/L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NO反应,能与NO2反应。2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
(1)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__________________。
(2)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性,加入药品,打开弹簧夹后___________________。
(3)装置①中发生反应的化学方程式是________________________。
(4)装置②的作用是___________________,发生反应的化学方程式是___________________。
(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个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是(选填序号字母)__________________。
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人浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色变化
正确答案
(1)3mol·L-1稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液
(2)通入CO2一段时间,关闭弹簧夹,将装置⑤中的导管末端伸入倒置的烧瓶内
(3)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(4)将NO2转化为NO;3NO2+H2O=2HNO3+NO
(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
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