- 氨硝酸硫酸
- 共7509题
某实验小组欲探究碳与浓硝酸反应的情况。甲同学设计了图1装置，认为若有红棕色气体产生就说明碳与浓硝酸发生了反应。
（1）乙同学认为甲同学的结论是错误的，他的理由是 (用化学方程式表示)，所以他认为应该检验 (填化学式)的产生来证明碳与浓硝酸反应。为此乙同学查阅相关资料得知“0℃时四氧化二氮为液体”，从而改进了实验装置如图2所示。
（2）为了减少干扰，对于A装置有下面4种操作方案，其中最合理的是（填写数字序号） 。
①将炭与浓硝酸一同放在装置中加热；②先加热浓硝酸，然后将炭投入其中；
③先加热炭，再加入冷浓硝酸； ④先加热炭，再将炭投入冷浓硝酸。
（3）请用平衡移动原理解释B装置的作用 。
（4）C装置中出现的现象是 ，经检测C的溶液中还含有少量氮元素，只以NO3－形式存在，写出生成该离子的化学方程式 。
正确答案
（1）4HNO3
（2）④(2分)
（3）常温下存在平衡体系：2NO2
（4）C中溶液变浑浊(或产生白色沉淀) (3分) 4NO2+O2+2Ba(OH)2=2Ba(NO3)2+2H2O(3分)
试题分析：（1）浓硝酸受热易分解产生二氧化氮气体，4HNO3
（2）只要存在浓硝酸被加热的情况都有可能产生二氧化氮气体，不能证明是C与浓硝酸发生了反应，所以最合理的操作是④；
（3）常温下存在平衡体系：2NO2
（4）若C与浓硝酸反应则有二氧化碳生成，与氢氧化钡溶液反应生成白色沉淀；C的溶液中还含有少量氮元素，只以NO3－形式存在，说明混合气体中仍有NO2，与氢氧化钡溶液、氧气反应生成硝酸钡溶液，化学方程式为4NO2+O2+2Ba(OH)2=2Ba(NO3)2+2H2O。
（10分）某同学用下面装置实现铜与浓、稀硝酸反应，过程如下：
I．取一段铜丝，用稀硫酸除去铜锈[主要成分是Cu2（OH）2CO3]。
Ⅱ．将洗涤后的铜丝做成匝数较多的螺旋状。
Ⅲ．按下图所示连接仪器、检查气密性、装入化学试剂。
（1）过程I发生反应的离子方程式是______________________。
（2）过程Ⅱ将铜丝做成螺旋状的目的是______________________。
（3）过程Ⅲ的后续操作如下：
①为使浓硝酸与铜丝接触．操作是______________________。当红棕色气体较多时，轻抽注射器使反应停止，关闭a，取下注射器。
②换入另一注射器后，打开b和分液漏斗活塞，玻璃管充满稀硝酸时，关闭b打开a，可见无色气体产生。稀硝酸充满玻璃管的实验目的是______________________。
（4）已知：NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O；2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O，NO和NO2的混合气体的组成可表示为NOx。将该混合气体通人NaOH溶液被完全吸收时，x的取值范围应为______________。
正确答案
（10分，每空2分）
(1)Cu2(OH)2CO3+4H+2Cu2++CO2↑+3H2O。
(2)增大铜丝与酸的接触面积，提高化学反应速率。
(3) ① 打开止水夹a和b，从注射器中推入空气; ② 将玻璃管中的NO2排出。
(4)
略
某化学兴趣小组以木炭和浓硝酸为起始原料，探究一氧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）组装好仪器后，必须进行的一项操作是_________________。
（2）装置A的试管中发生反应的化学方程式是_______________。
（3）推测B中可以观察到的主要现象是________；C装置的作用是________。
（4）装置D中除生成NaNO2外，还有另一种固态物质Y，Y的化学式是________；可以通过适当改进，不产生Y物质，请你提出改进方法：______________________。
（5）已知：亚硝酸是弱酸，不稳定，室温下存在反应3HNO2=HNO3＋2NO↑＋H2O；在酸性溶液中，NO2-可将MnO4-还原为Mn2＋且无气体生成。
①写出检验D中产物是亚硝酸钠的方法：_________________；
②E装置中试剂X可以是________。
正确答案
（1）检查装置的气密性
（2）C＋4HNO3(浓) 
（3）铜片逐渐溶解，溶液逐渐变蓝，产生无色气泡 除去NO中混有的CO2
（4）NaOH 用装有碱石灰的干燥管代替C装置
（5）①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(或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) ②B
（3）根据装置图可知，A中产生的NO2在B中与水反应生成HNO3和NO，其中HNO3与铜反应，故铜片溶解，溶液变蓝，产生气泡；由于A中还产生了CO2，故在通入D之前应先用氢氧化钠溶液将其除去。（4）由于NO通过氢氧化钠溶液进入D装置时会带入水蒸气，根据原子守恒可知，生成的固体物质应该还有NaOH；若要避免生成NaOH，应该除去水蒸气。（5）根据所给信息可知，若检验亚硝酸钠，可以将其在酸性溶液中分解；也可以将其与酸性高锰酸钾溶液反应。
点拨：本题考查NO及其他含氮化合物的性质，考查考生灵活解决问题的能力。难度中等。
某化学兴趣小组的同学利用所示实验装置进行实验（图中a、b、c表示止水夹）。
请按要求填空：
（1）利用B装置可制取的气体有__________（填2种）。
（2）A、C、E相连后的装置可用于制取Cl2并进行相关的性质实验。若在丙中加入适量水，即可制得氯水。将所得氯水分成两份，进行Ⅰ、Ⅱ两个实验，实验操作、现象结论如下：
请你评价实验Ⅱ结论是否合理?_____________；理由：______________。
（3）请利用上述A、C装置设计一个简单的实验，验证Cl2和Br2的氧化性强弱（分别指出甲、乙、丙中盛装的试剂、实验现象及结论）_____________。
（4）B、D、E装置相连后，在B中盛装足量浓硝酸和铜片（放在有孔塑料板上），可制得NO2并进行有关实验。
①B中发生反应的化学方程式为____________________________。
②欲用D装置验证NO2与水的反应，其操作步骤为：先关闭止水夹a、b，再打开止水夹c，使烧杯中的水进入试管丁的操作是_______________________。
③试管丁中的NO2与一定量的O2混合充满后倒插水中，试管9／10充满水，则原试管丁中的混合气体平均相对分子质量可能为_________。（只填一种即可，保留二位小数）
正确答案
(1)H2、CO2、H2S等；（2）不合理；因为制取的氯气中含有的HCl气体，HCl溶于水后也能与NaHCO3粉末反应产生气泡；（3）在甲、乙、丙中分别装入浓HCl、MnO2、NaBr溶液，烧瓶中有黄绿色气体生成，试管中溶液有无色变为橙色，证明Cl2的氧化性强于Br2；（4）Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；双手握热试管丁，使2NO2与水接触； 42.08或44.04
试题分析：（1）利用该装置制取的气体应该是：块状固体和液体反应制取气体；反应不需要加热，制取的气体难溶解于水。可以制取H2、 CO2 、H2S等。（2）（2）不合理；因为制取的氯气中含有的HCl气体，HCl溶于水后也能与NaHCO3粉末反应产生气泡；应该先将HCl除去再进行实验就可以了。（3）氧化性强的能把氧化性弱的物质从它的化合物中置换出来。在甲、乙、丙中分别装入浓HCl、MnO2、NaBr溶液，烧瓶中有黄绿色气体生成，试管中溶液有无色变为橙色，证明Cl2的氧化性强于Br2；（4）①铜和浓硝酸反应的方程式是Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O; ②，使烧杯中的水进入试管丁的操作是双手握热试管丁，使2NO2与水接触；③剩余气体可能是O2也可能是NO。假设试管容积是10V，若剩余气体是O2。则根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3，可知剩余氧气为V，反应9V其中NO2是(4/5)×9V,O2=(1/5)×9V,所以混合气体的平均相对分子质量是[(4/5)×9V×46+{10V-(4/5)×9V}×32]÷10V=42.08。若剩余气体是NO根据3NO2+H2O=2HNO3+NO相当于剩余NO23V。反应消耗气体7V。根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知氧气体积为(1/5)×7V. NO2体积为{10V-(1/5)×7V }.混合气体平均相对分子质量为：[{10V-(1/5)×7V }×46+(1/5)×7V×32] ÷10V=44.04.2与O2混合气体与水反应的情况的计算的知识。
(13分) 某研究性实验小组欲验证浓硝酸在与Cu、Ag合金的反应过程中除生成NO2气体外，还会有少量NO生成、并测定Cu、Ag合金中Cu的质量分数。查阅相关资料表明：“常温下，NO2与N2O4混合存在，在低于0℃时几乎只有无色的N2O4液体或晶体存在”。为此，他们设计了如下图所示的装置。回答下列问题:
（1）写出A中Cu与HNO3反应可能的离子方程式 。
（2）实验前先打开A部分的活塞K1，持续通一段时间的氮气再关闭K1，其目的是 ；装置中B瓶的作用是 。
（3）停止反应后，打开D中的活塞K2并通入O2，若有NO生成，则D中出现的现象是 ；实验发现，通入的O2温度高低对实验现象有较大影响，为便于观察应通入（填“热”或“冷”） 的O2。
（4）实验测得如下数据：实验前，Cu、Ag合金的质量：15.0g，浓HNO3：40mL 13.5 mol·L-1；实验后A溶液：V＝40mL c(H+)＝1.0 mol·L-1。假设反应中HNO3 既无挥发也无分解，则：①参加反应的HNO3的物质的量为 mol
②若已测出反应后E装置的生成物中含氮元素的质量m克，则为确定合金中Cu的质量分数还需测定的数据是 ，若测得该数据为n,写出合金中铜的质量（设为x克）的求算式子（只需列式子，不需解方程） 。
（5）为减小上述实验误差，在D中观察到实验现象后还须进行的操作是 。
（6）若已知Cu、Ag合金的质量为m g，且溶解完全。只利用A装置中反应后的溶液进行简单的操作，也可以确定合金中Cu的质量分数，其实验操作过程为
。
正确答案
（1）Cu+4H++ 2NO3－＝Cu2++2NO2↑+2H2O （1分）
3Cu+8H++ 2NO3－＝3 Cu2++2NO↑+4H2O （1分）
（2）把装置中的空气赶走，防止NO被氧化为NO2
（1分）干燥反应中生成的气体（1分）
（3）无色气体变为红棕色（1分） 热（1分） （4）① 0.5（1分）
②C中烧瓶在实验前后增加的质量（1分）
2x/64+(15-x)/108=3m/14+n/46或2x/64+(15-x)/108="0.5-" m/14-n/46 （2分）
（5）打开K1、K2持续通入一段时间的N2和O2（1分）(不写N2不给分)
（6）在A中加入过量含Cl溶液，过滤后将沉淀洗涤、干燥，最后称取沉淀的质量（2分）
(不写过量扣1分，不写洗涤干燥扣1分)
试题分析：（1）浓硝酸的还原产物是NO2，但由于随着反应的进行，硝酸的浓度逐渐变稀，会生成NO，所以反应的方程式是Cu+4H++ 2NO3－＝Cu2++2NO2↑+2H2O、
3Cu+8H++ 2NO3－＝3 Cu2++2NO↑+4H2O。
（2）由于装置中含有空气，而空气能把NO氧化生成NO2，从而干扰实验的检验，所以这样操作的目的是赶走装置中的空气，防止干扰实验。由于生成的气体中含有水蒸气，而NO2能和水反应生成NO，从而无法确认铜与硝酸反应是否生成了NO气体，所以B装置的作用是干燥反应中生成的气体。
（3）NO极易被氧气氧化生成红棕色的NO2，所以实验现象是无色气体变为红棕色。由于存在可逆反应2NO2
(4) ①硝酸的总的物质的量是0.54mol，剩余硝酸是0.04mol，所以参加反应的硝酸是0.54mol－0.04mol＝0. 5mol。
②要计算铜质量分数，还需要计算出生成的N2O4的质量。所以还需要测量C中烧瓶在实验
（5）由于装置中有残留的气体，所以在D中观察到实验现象后还须进行的操作是：打开K1、K2持续通入一段时间的N2和O2，以把气体完全排尽。
（6）由于反应后金属生成了硝酸盐，所以要测定该银圆中铜的质量分数，还需要把金属阳离子变成沉淀，然后通过称量即可计算，所以正确的操作可以是向反应后的溶液中加入足量的盐酸，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀的质量。
点评：化学是一门以实验为基础的学科，所以有化学实验即科学探究之说法。化学实验主要以考察探究性实验和物质制备实验为主。这些探究性和制备性实验的试题，综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，要求学生必须认真审题，通过联系所学过的知识和技能，灵活运用并进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能作出正确的解答。
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 。
正确答案
(1)②或③ e、f、g、h
(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＋5O2
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
解答本题要注意以下两点：(1)题目对制取氨气的药品有限制条件。(2)根据实验的药品特点选择仪器和分析装置的作用及实验现象。
（6分）工业上用NH3、氧气和水作原料，合成化肥硝酸铵100 t。
（1）需要NH3 吨,需要氧气 吨。
（2）若NH3制NO转化率为96%，NO制HNO3转化率为92%，需要NH3 吨（保留两位小数）。
正确答案
（1）42.5 80 （2）45.31
（1）工业生成硝酸铵的反应式为NH3＋HNO3=NH4NO3，硝酸铵的物质的量是
（2）根据（1）的分析可知生产硝酸的理论上需要氨气是21.25吨，所以根据有关转化率可计算，生产硝酸实际需要氨气是
Ⅰ．（8分）某同学为了探究氯化铵的性质，进行了如下实验，请你按要求回答下列问题。
（1）配制100mL1mol/L的NH4Cl溶液。该同学应用托盘天平称量NH4Cl固体的质量为 g。
有以下仪器：烧杯、胶头滴管、玻璃棒等玻璃仪器。
①还缺少的仪器有 ；
②使用容量瓶前必须进行的一步操作是 ；
（2）该同学又用下图所示的装置做了有关氨气的性质实验。
①写出实验室制氨气的化学方程式： ；
②写出B中盛放的是碱石灰其作用是 ；
③氨气极易溶于水，在氨水中滴加酚酞现象是 ；
④检验氨气的方法是 。
Ⅱ．（6分）在稀硝酸中放入足量的铜片：
（1）反应的化学方程式为 ；
（2）待反应停止后，再加入少量25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是 。（用离子方程式表示）
（3）若将12.8g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜消耗完时，共产生气体5.6L（标
准状况下）。则所消耗的硝酸的物质的量是 。
正确答案
Ⅰ．（8分）（1）5.4g；①100mL容量瓶 ②检查是否漏水
（2）①⑴Ca(OH)2 + NH4Cl 
②吸收水蒸气 ③溶液由无色变为红色
④用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒（合理即可给分)
Ⅱ．（6分，每空2分）
（1）3Cu + 8HNO3（稀）= 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
（2）3Cu + 8H+ + 2NO3-= 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O
（3）0.65mol
Ⅰ．（1）100mL1mol/L的NH4Cl溶液中溶质的物质的量是0.1L×1.0mol/L＝0.1mol，质量是0.1mol×53.5g/mol＝5.35g。因此如果用托盘天平称量，则质量是5.4g。
①根据所给仪器可知，还缺少100mL容量瓶。
②容量瓶在使用之前，必须检查是否漏水。
（2）①实验室制取氨气的方程式为Ca(OH)2 + NH4Cl
②氨气是碱性气体，所以干燥氨气需要用碱石灰。
③氨气溶于水，生成一水合氨，溶液显碱性，所以溶液由无色变为红色。
④利用氨气是碱性气体进行检验。所以检验氨气可以用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒。
Ⅱ．（1）硝酸具有强氧化性，能把铜氧化，反应式为3Cu + 8HNO3（稀）= 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O。
（2）在反应中由硝酸铜生成。而在酸性溶液中，硝酸盐具有氧化性，可以继续氧化铜片，离子方程式为3Cu + 8H+ + 2NO3-= 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O。
（3）5.6LNO在标准状况下的物质的量是0.25mol，则被还原的硝酸是0.25mol。铜是12.8g，物质的量是0.2mol，则生成硝酸铜也是0.2mol，所以没有被还原的硝酸是0.4mol。因此参加反应的硝酸是0.65mol。
（16）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分）
（2）A（2分，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氧化（2分）
②123547（2分，若只填出“1547”给1分） ③升高（2分）
（3）有（2分）
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）（2分）
（4）0.5（2分）
（1）NaOH+HNO3=NaNO3+H2O
1 1
则：c(NaOH)V(NaOH)=n(HNO3),带入数据，得：
n(HNO3)=4×0.1mol·L-1×（20.40-0.40）×10-3L=0.008mol
(2) ②A中生成的气体可能有NO、NO2，通过B（3 NO2+H2O=2HNO3+NO）将NO2转化为NO，再通过C排水到E中，E中测得水的体积即为NO体积；
③若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低，说明装置内气压小于外界气压，所以应将量筒的位置升高，以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平；
（3）3 NO2+H2O=2HNO3+NO，由（1）知：n(HNO3)= 0.008mol
2 1
0.008mol 0.004mol
V(NO)= 0.004mol×22.4mol.L-1=89.6mL
即：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) (4)由（3），得：n(NO2)=0.012mol，
反应中生成的n(NO)=(0.112-0.0896)L/22.4L·mol-1=0.001mol
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(浓)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
1 2 3 2
0.006mol 0.012mol 0.0015mol 0.001mol
则n(Cu)= 0.006mol +0.0015mol="0.0075" mol,
所以：m(Cu)=" 0.0075" mol×64g·mol-1=0.48g，≈0.5g
在下图所示的物质转化关系中。A是常见气态氢化物，B是能使带火星的木条复燃的无色无味气体，E的相对分子质量比D大17，G是一种紫红色金属单质。(部分反应中生成物没有全部列出，反应条件未列出)
请回答下列问题：
(1)B的化学式为 。
(2)A的电子式为 。
(3)反应①的化学方程式为 。
(4)反应②的离子方程 式为 。
正确答案
(6分) (1)O2 (2) 
(4)3Cu+8H++2NO3一=3Cu2++2NO↑+4H2O
试题分析：B是能使带火星的木条复燃的无色无味气体，则B是氧气。G是一种紫红色金属单质，则G是铜。A是常见气态氢化物，且能和氧气反应，所以根据图中的转化课判断，A可能是氨气，则C就是NO，F是水。NO和氧气反应生成NO2，NO2溶于水生成硝酸，则E是硝酸，硝酸和铜反应又生成NO。
点评：该题是典型的无机框图题，试题综合性强，难度较大。该题的关键是要明确化学推断题是一类综合性较强的试题，如元素及化合物性质和社会生活，环境保护，化学计算等知识，还可引入学科间综合。它不仅可考察学生对化学知识的理解程度，更重要的是培养学生的综合分析能力和思维方法。解框图题的方法：最关键的是寻找“突破口”，“突破口”就是抓“特”字，例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等。
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