- 硝酸的性质
- 共1220题
如图是铜与稀硝酸反应的两个实验装置图,请回答下列问题:
(1)铜与稀硝酸反应的离子方程式______.
(2)实验装置I能否证明铜与稀硝酸反应生成的是NO气体______(填“能”或“不能”),简述理由______.
(3)若用实验装置Ⅱ来证明铜与稀硝酸反应生成的气体是NO.可在检查气密性后,向烧杯中加入一定体积预热的稀硝酸,打开止水夹,慢慢抽拉注射器,直到稀硝酸充满整个干燥管,然后停止抽拉注射器,关闭止水夹,观察干燥管内的现象(写两点)______.
实验完成后,将注射器内的气体通入到NaOH溶液中,其目的是______.
正确答案
解:(1)稀硝酸与铜反应的离子方程式为:2NO3-+3Cu+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O,
故答案为:2NO3-+3Cu+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(2)烧瓶内含有空气,空气中的氧气与一氧化氮反应生成二氧化氮,所以实验装置I不能证明铜与稀硝酸反应生成的是NO气体,
故答案为:不能,烧瓶中有空气,空气中的氧气能够氧化一氧化氮生成二氧化氮;
(3)铜与稀硝酸反应生成蓝色的硝酸铜溶液,同时产生无色的一氧化氮气体,看到的现象为:铜片周围产生小气泡(或有无色气体生成);溶液逐渐变为蓝色;
故答案为:铜片周围产生小气泡(或有无色气体生成),溶液逐渐变为蓝色;
(4)氮的氧化物有毒,直接排放到空气中能污染空气,可用氢氧化钠溶液吸收处理,
故答案为:防止注射器内氮的氧化物污染空气.
解析
解:(1)稀硝酸与铜反应的离子方程式为:2NO3-+3Cu+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O,
故答案为:2NO3-+3Cu+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(2)烧瓶内含有空气,空气中的氧气与一氧化氮反应生成二氧化氮,所以实验装置I不能证明铜与稀硝酸反应生成的是NO气体,
故答案为:不能,烧瓶中有空气,空气中的氧气能够氧化一氧化氮生成二氧化氮;
(3)铜与稀硝酸反应生成蓝色的硝酸铜溶液,同时产生无色的一氧化氮气体,看到的现象为:铜片周围产生小气泡(或有无色气体生成);溶液逐渐变为蓝色;
故答案为:铜片周围产生小气泡(或有无色气体生成),溶液逐渐变为蓝色;
(4)氮的氧化物有毒,直接排放到空气中能污染空气,可用氢氧化钠溶液吸收处理,
故答案为:防止注射器内氮的氧化物污染空气.
甲、乙两个研究小组,用以下两种方法由Cu粉制Cu(NO3)2溶液.
(1)甲组用a g Cu粉,在加热条件下,与空气充分反应,然后将生成的CuO全部溶于适量的稀HNO3溶液中,制得Cu(NO3)2溶液.则消耗的O2的物质的量是______,消耗的HNO3的物质的量是______
(2)乙组用a g Cu粉全部溶于一定量的浓HNO3中,测得生成的气体在标准状况下体积为b L (不考虑NO2转化成N2O4).则消耗的HNO3的物质的量是______mol.为消除污染,将生成的气体通入水中并同时通入O2,使生成的气体完全溶于水,则消耗O2的物质的量是______mol;若将生成的气体通入NaOH溶液中,气体被完全吸收,产物只有NaNO3、NaNO2和H2O,则生成NaNO2的物质的量是______mol.
正确答案
解:(1)由关系式Cu~CuO~O2~2HNO3,得n(O2)=n(Cu)×
=
mol×
=
mol,
n(HNO3)=2n(Cu)=2×mol=
mol,
故答案:mol;
mol;
(2)①由N原子守恒,得 消耗n(HNO3)=n(NO3-)+n(NO+NO2)=2n(Cu)+n(NO+NO2)=(2×+
)mol. ②整个过程:完全生成HNO3,则整个过程中HNO3 反应前后没有变化,即Cu失去的电子都被O2得到了
根据得失电子守恒:n(Cu)×2=n(O2)×4,即 mol×2=n(O2)×4,解得 n(O2)=
mol,
③整个过程:只有Cu的化合价和HNO3中部分N原子的化合价发生变化,即Cu失去的电子都被部分HNO3得到了,
则n(NaNO2)×2=n(Cu)×2,解得n(NaNO2)=mol,
故答案:();
;
.
解析
解:(1)由关系式Cu~CuO~O2~2HNO3,得n(O2)=n(Cu)×
=
mol×
=
mol,
n(HNO3)=2n(Cu)=2×mol=
mol,
故答案:mol;
mol;
(2)①由N原子守恒,得 消耗n(HNO3)=n(NO3-)+n(NO+NO2)=2n(Cu)+n(NO+NO2)=(2×+
)mol. ②整个过程:完全生成HNO3,则整个过程中HNO3 反应前后没有变化,即Cu失去的电子都被O2得到了
根据得失电子守恒:n(Cu)×2=n(O2)×4,即 mol×2=n(O2)×4,解得 n(O2)=
mol,
③整个过程:只有Cu的化合价和HNO3中部分N原子的化合价发生变化,即Cu失去的电子都被部分HNO3得到了,
则n(NaNO2)×2=n(Cu)×2,解得n(NaNO2)=mol,
故答案:();
;
.
下列反应中硝酸既表现氧化性,又表现酸性的是( )
正确答案
解析
解:A、Al2O3+6HNO3=2Al(NO3)3+3H2O,该反应没有元素化合价变化,为非氧化还原反应,硝酸只体现酸性,故A错误;
B、CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O,该反应没有元素化合价变化,为非氧化还原反应,硝酸只体现酸性,故B错误;
C、H2S+HNO3中N元素的化合价全由+5降低为+4,则只表现硝酸的氧化性,故C错误;
D、Cu+HNO3中N元素部分化合价降低,部分不变,化合价降低时表现氧化性,生成硝酸铜时表现酸性,故D正确;故选D.
某化学兴趣小组以碳和浓硝酸为起始原料,想利用一氯化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠.设计装置如下:(忽略装置中空气的影响)
请回答下列问题:
(1)装置A的试管中发生反应的化学方程式是______.
(2)猜测B中可以观察的主要现象是______.C瓶出来的气体是______.
(3)已知:①室温下存在反应3HNO2=HNO3+2NO↑+H2;②在酸性溶液中,NO2-可将MnO4-还原为Mn2+且无气体生成.写出检验D中产物是亚硝酸钠的方法:______.
(4)E装置的作用是______.
(5)同学们经过讨论认为上述装置仍有缺陷,为避免D管中生成NaOH,你认为应该进行的改进是______.
正确答案
解:(1)A装置为C与HNO3(浓)反应制取NO2,反应方程式为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O.
故答案为:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
(2)A中产生的NO2,进入B中与水反应生成硝酸,硝酸再与铜反应,方程式为 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(HO3)2+2NO↑+
4H2O,所以,溶液逐渐变蓝.即使有未反应完全的NO2,被C中NaOH吸收,从C中出来的气体为NO.
故答案为:溶液逐渐变蓝;NO
(3)根据题目给的信息可知:①常温下HNO2不稳定;②在酸性溶液中,NO2-可将MnO4-还原为Mn2+,使溶液紫色褪去,据此设计方案.
方法I:将生成物置于试管中,加入稀硫酸,若产生无色气体并在液面上方变为红棕色,则D中产物是亚硝酸钠.反应的离子方程式是3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O
方法II:将生成物置于试管中,加入酸性KMnO4溶液,若溶液紫色褪去,则D中产物是亚硝酸钠,反应的离方程式是5 NO2-+2MnO4-+6H+=5 NO3-+2Mn2++3H2O,
故答案为:5 NO2-+2MnO4-+6H+=5 NO3-+2Mn2++3H2O;
方法I:将生成物置于试管中,加入稀硫酸,若产生无色气体并在液面上方变为红棕色,则D中产物是亚硝酸钠.
方法II:将生成物置于试管中,加入酸性KMnO4溶液,若溶液紫色褪去,则D中产物是亚硝酸钠;
(4)D中可能有未反应完全的NO,NO有毒气体,不能直接排放到空气中,通过E装置吸收,以免污染空气.
故答案为:吸收D中未反应完的NO,以免污染空气
(5)过氧化钠与水反应生成NaOH,进入D管气体应干燥,故应在C、D之间增加一个盛浓硫酸的洗气瓶(或装无水CaCl2的干燥管)
故答案为:在C、D之间增加一个盛浓硫酸的洗气瓶(或装无水CaCl2的干燥管)
解析
解:(1)A装置为C与HNO3(浓)反应制取NO2,反应方程式为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O.
故答案为:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
(2)A中产生的NO2,进入B中与水反应生成硝酸,硝酸再与铜反应,方程式为 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(HO3)2+2NO↑+
4H2O,所以,溶液逐渐变蓝.即使有未反应完全的NO2,被C中NaOH吸收,从C中出来的气体为NO.
故答案为:溶液逐渐变蓝;NO
(3)根据题目给的信息可知:①常温下HNO2不稳定;②在酸性溶液中,NO2-可将MnO4-还原为Mn2+,使溶液紫色褪去,据此设计方案.
方法I:将生成物置于试管中,加入稀硫酸,若产生无色气体并在液面上方变为红棕色,则D中产物是亚硝酸钠.反应的离子方程式是3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O
方法II:将生成物置于试管中,加入酸性KMnO4溶液,若溶液紫色褪去,则D中产物是亚硝酸钠,反应的离方程式是5 NO2-+2MnO4-+6H+=5 NO3-+2Mn2++3H2O,
故答案为:5 NO2-+2MnO4-+6H+=5 NO3-+2Mn2++3H2O;
方法I:将生成物置于试管中,加入稀硫酸,若产生无色气体并在液面上方变为红棕色,则D中产物是亚硝酸钠.
方法II:将生成物置于试管中,加入酸性KMnO4溶液,若溶液紫色褪去,则D中产物是亚硝酸钠;
(4)D中可能有未反应完全的NO,NO有毒气体,不能直接排放到空气中,通过E装置吸收,以免污染空气.
故答案为:吸收D中未反应完的NO,以免污染空气
(5)过氧化钠与水反应生成NaOH,进入D管气体应干燥,故应在C、D之间增加一个盛浓硫酸的洗气瓶(或装无水CaCl2的干燥管)
故答案为:在C、D之间增加一个盛浓硫酸的洗气瓶(或装无水CaCl2的干燥管)
某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL,平均分成两份.向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解l9.2g(已知硝酸只被还原为NO气体).向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁质量增加的变化如图所示.下列分析或结果错误的是( )
正确答案
解析
解:A、OA段发生反应为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,硝酸全部起氧化剂作用,所以n(NO3-)=n(Fe)==0.2mol,平均分成两份,原溶液中NO3-物质的量为0.4mol,故A正确;
B、由图象可知,由于铁过量,OA段发生反应为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段发生反应为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,故B正确;
C、硝酸全部被还原,没有显酸性的硝酸,因为溶液中有硫酸根,并且铁单质全部转化为亚铁离子,所以溶液中最终溶质为FeSO4,故C正确;
D、反应消耗22.4g铁,也就是=0.4mol,所有的铁都在硫酸亚铁中,根据硫酸根守恒,所以每份含硫酸0.4mol,所以硫酸的浓度是4mol/L,故D错误.
故选D.
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