- 硝酸的性质
- 共1220题
甲同学釆用如图Ⅰ所示装置验证铜与稀硝酸的反应,并用排水法收集NO气体
(1)写出试管内溶液中发生反应的化学方程式______
(2)在实验过程中观察到试管内的溶液呈______色;收集气体的试管内的气体呈______色
(3)乙同学认为甲虽然收集到的气体是一氧化氮,但并不能说明反应中一定生成一氧化氮.他的理由是____________
有关化学方程式为:______
(4)丙同学釆用如图Ⅱ所示装置进行实验,证明了铜与稀硝酸反应生成一氧化氮.该同学的步骤如下表所示,请回答实验中的有关问题.
(5)从环保的角度看,丙同学的实验存在的缺陷是______.
(6)丁同学用图Ⅲ所示装置代替图Ⅱ中U型管右端的附有铜丝的胶塞进行实验,待反应停止后将一氧化氮气体排入分液漏斗中,观察到的实验现象与丙同学实验的第______步骤的相同.丁同学要将一氧化氮气体排入分液漏斗中应进行的正确操作是①______②______③______
(7)实验结束后丁同学向分液漏斗中注入适量水并充分振荡,试写出发生的化学反应方程式______
(8)若将32.64g铜与140mL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11.2L(不考虑NO2的反应),试回答:
①若铜与硝刚好反应完全,则原硝酸溶液的物质的量浓度为______
②将产生的气体全部释放后,向溶液中加入VmL amol•L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀,则原硝酸溶液的物质的量浓度为______;
③已知NO和NO2的混合气与足量氧气混合后能被水完全吸收成硝酸,则要使上述11.2L气体完全被水吸收成硝酸,理论上需消耗标准状况下的氧气______升.(保留两位小数);解题过程:______.
正确答案
解:(1)铜和稀硝酸反应的方程式为:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3 ) 2+2NO↑+4H2O,
故答案为:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3 ) 2+2NO↑+4H2O;
(2)铜离子浓度大时,溶液呈绿色,所以观察到溶液呈绿色;一氧化氮气体是无色气体,且不溶于水,所以观察到收集的气体是无色的.
故答案为:绿色;无色;
(3)一氧化氮不稳定,和空气中的氧气在容器的上部反应生成红棕色的二氧化氮气体,反应方程式为2NO+O2=2NO2.
故答案为:在铜和稀硝酸反应容器的上部看到了红棕色气体;2NO+O2=2NO2;
(4)2、铜离子浓度大时,溶液呈绿色,所以观察到溶液呈绿色;一氧化氮气体是无色气体,且不溶于水,所以观察到收集的气体是无色的.
3、一氧化氮不稳定,和空气中的氧气反应生成红棕色的二氧化氮气体,所以在与空气接触后立即变成红棕色.
故答案为:有无色气体产生,右边溶液逐渐变成绿色;无色气体与空气接触后立即变成红棕色;
(5)一氧化氮、二氧化氮都是有毒的气体,不能直接排空,污染大气,故答案为:将氮氧化合物放入空气中会污染环境;
(6)无色气体与空气接触后立即变成红棕色,所以与第3步相同;利用外界大气压把溶液压入试管中,所以要打开分液漏斗上部的塞子;使分液漏斗内的溶液进入试管,还要慢慢打开分液漏斗的活塞;防止生成的一氧化氮污染大气,所以待液面与胶塞接触时立即关闭活塞.
故答案为:3;打开分液漏斗上部的塞子;慢慢打开分液漏斗的活塞;待液面与胶塞接触时立即关闭活塞;
(7)二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,3NO2+H2O=2HNO3+NO,故答案为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;
(8)①无论一氧化氮还是二氧化氮,一个分子中都含有一个氮原子,一个硝酸分子中含有一个氮原子,所以气体的物质的量与参加氧化还原反应的硝酸的物质的量相等.
HNO3--NOx
1mol 22.4L
0.5mol 11.2L
所以参加氧化还原反应硝酸的物质的量为 0.5mol.
起酸作用硝酸的物质的量为:
3Cu--6HNO3--3Cu(NO3 ) 2
3mol 6mol
1.02mol
所以起酸作用硝酸的物质的量为:1.02mol,故参加反应的硝酸的物质的量为 0.5mol+1.02mol=1.52mol
所以硝酸的浓度为=10.86mol﹒L-1
故答案为:10.86mol﹒L-1;
②通过①知,生成气体消耗的硝酸的物质的量为0.5mol
向溶液中加入VmL amol•L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀时,未参加氧化还原反应的硝酸根离子全部转化为硝酸钠中的硝酸根离子,根据原子守恒,硝酸、硝酸根离子、硝酸钠、氢氧化钠之间的关系式
HNO3--NO3---NaNO3--NaOH
1mol 1mol
10-3a﹒Vmol 10-3a﹒Vmol
所以为参加氧化还原反应的硝酸的物质的量为10-3a﹒Vmol
所以反应的硝酸的物质的量为10-3a﹒Vmol+0.5mol
所以原硝酸的浓度为=
故答案为:;
③设生成的一氧化氮为xmol,二氧化氮为ymol.
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3 ) 2+2NO↑+4H2O
3 2
1.5xmol xmol
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3 ) 2+2NO2↑+2H2O
1 2
ymol.ymol.
所以方程组为
所以
即一氧化氮为0.26mol,二氧化氮为0.24mol.
4NO+2H2O+3O2=4HNO3
4 3
0.26mol 0.195mol
4 NO2+2H2O+O2=4HNO3
4 1
0.24mol 0.06mol
所以需要氧气0.195mol+0.06mol=0.255mol,体积为0.255mol×22.4L/mol=5.71L,
故答案为:5.71.
解析
解:(1)铜和稀硝酸反应的方程式为:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3 ) 2+2NO↑+4H2O,
故答案为:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3 ) 2+2NO↑+4H2O;
(2)铜离子浓度大时,溶液呈绿色,所以观察到溶液呈绿色;一氧化氮气体是无色气体,且不溶于水,所以观察到收集的气体是无色的.
故答案为:绿色;无色;
(3)一氧化氮不稳定,和空气中的氧气在容器的上部反应生成红棕色的二氧化氮气体,反应方程式为2NO+O2=2NO2.
故答案为:在铜和稀硝酸反应容器的上部看到了红棕色气体;2NO+O2=2NO2;
(4)2、铜离子浓度大时,溶液呈绿色,所以观察到溶液呈绿色;一氧化氮气体是无色气体,且不溶于水,所以观察到收集的气体是无色的.
3、一氧化氮不稳定,和空气中的氧气反应生成红棕色的二氧化氮气体,所以在与空气接触后立即变成红棕色.
故答案为:有无色气体产生,右边溶液逐渐变成绿色;无色气体与空气接触后立即变成红棕色;
(5)一氧化氮、二氧化氮都是有毒的气体,不能直接排空,污染大气,故答案为:将氮氧化合物放入空气中会污染环境;
(6)无色气体与空气接触后立即变成红棕色,所以与第3步相同;利用外界大气压把溶液压入试管中,所以要打开分液漏斗上部的塞子;使分液漏斗内的溶液进入试管,还要慢慢打开分液漏斗的活塞;防止生成的一氧化氮污染大气,所以待液面与胶塞接触时立即关闭活塞.
故答案为:3;打开分液漏斗上部的塞子;慢慢打开分液漏斗的活塞;待液面与胶塞接触时立即关闭活塞;
(7)二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,3NO2+H2O=2HNO3+NO,故答案为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;
(8)①无论一氧化氮还是二氧化氮,一个分子中都含有一个氮原子,一个硝酸分子中含有一个氮原子,所以气体的物质的量与参加氧化还原反应的硝酸的物质的量相等.
HNO3--NOx
1mol 22.4L
0.5mol 11.2L
所以参加氧化还原反应硝酸的物质的量为 0.5mol.
起酸作用硝酸的物质的量为:
3Cu--6HNO3--3Cu(NO3 ) 2
3mol 6mol
1.02mol
所以起酸作用硝酸的物质的量为:1.02mol,故参加反应的硝酸的物质的量为 0.5mol+1.02mol=1.52mol
所以硝酸的浓度为=10.86mol﹒L-1
故答案为:10.86mol﹒L-1;
②通过①知,生成气体消耗的硝酸的物质的量为0.5mol
向溶液中加入VmL amol•L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀时,未参加氧化还原反应的硝酸根离子全部转化为硝酸钠中的硝酸根离子,根据原子守恒,硝酸、硝酸根离子、硝酸钠、氢氧化钠之间的关系式
HNO3--NO3---NaNO3--NaOH
1mol 1mol
10-3a﹒Vmol 10-3a﹒Vmol
所以为参加氧化还原反应的硝酸的物质的量为10-3a﹒Vmol
所以反应的硝酸的物质的量为10-3a﹒Vmol+0.5mol
所以原硝酸的浓度为=
故答案为:;
③设生成的一氧化氮为xmol,二氧化氮为ymol.
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3 ) 2+2NO↑+4H2O
3 2
1.5xmol xmol
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3 ) 2+2NO2↑+2H2O
1 2
ymol.ymol.
所以方程组为
所以
即一氧化氮为0.26mol,二氧化氮为0.24mol.
4NO+2H2O+3O2=4HNO3
4 3
0.26mol 0.195mol
4 NO2+2H2O+O2=4HNO3
4 1
0.24mol 0.06mol
所以需要氧气0.195mol+0.06mol=0.255mol,体积为0.255mol×22.4L/mol=5.71L,
故答案为:5.71.
做过银镜反应的试管,应选择下列哪种溶液进行洗涤( )
正确答案
解析
解:因稀HNO3可与银反应,所以可用稀HNO3清洗做过银镜反应的试管,3Ag+4HNO3=3AgNO3+NO+2H2O,而银和盐酸、氢氧化钠溶液、酒精不反应,故选D.
(2012春•杭州月考)一定质量的铜分别与足量的浓HNO3和稀HNO3完全反应,在相同条件下用排水法收集反应产生的气体,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:一定质量的铜分别与足量的稀硝酸和浓硝酸完全反应,发生3Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O、Cu+4HNO3(浓)═Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,
A.等量的Cu与酸反应,浓硝酸消耗的多,故A错误;
B.等量的Cu与酸反应,生成Cu(NO3)2的物质的量相同,故B错误;
C.等量的Cu与酸反应,浓硝酸反应生成气体多,故C错误;
D.因3NO2+H2O═2HNO3+NO,最终收集气体均为NO,由电子守恒可知,收集NO的体积相等,故D正确;
故选D.
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( )
正确答案
解析
解:A.氨水属于弱碱溶液,和金属不反应,不符合条件,故A错误;
B.硝酸具有强氧化性、强酸性,能腐蚀大多数金属,也能和岩石中的CaCO3发生反应,但不能和玻璃中成分硅酸盐反应,所以符合条件,故B正确;
C.酒是非电解质,能腐蚀活泼金属,但不能腐蚀较不活泼金属,如Cu等金属,不符合条件,故C错误;
D.卤水其主要成份为氯化镁、氯化钠和一些金属阳离子,和大多数金属不反应,不符合条件,故D错误;
故选B.
(2015秋•东平县校级月考)对于下列事实的解释错误的是( )
正确答案
解析
解:A.浓硫酸具有脱水下,可使蔗糖脱水,碳化而变黑,故A正确;
B.硝酸不稳定见光分解,产生二氧化氮溶解在溶液中呈黄色,故B正确;
C.铝与浓硝酸发生钝化作用,可在表面生成一层致密的氧化物膜而阻碍反应的继续进行,故C错误;
D.碘不易溶于水,易溶于CCl4,则向碘水中滴加CCl4,振荡静置后分层,CCl4层呈紫红色,故D正确.
故选C.
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