- 氨硝酸硫酸
- 共7509题
为了证明铜与稀硝酸反应产生的是NO，某校学生实验小组设计了一个实验，
其装置如下图所示（加热装置和固定装置均已略去），B为一个用金属丝固定的干燥管，
内装块状碳酸钙固体；E为一个空的蒸馏烧瓶；F是用于鼓入空气的打气球。
（1）实验时，为在E烧瓶中收集到NO，以便观察颜色，必须事先除去其中的空气。其中第一步实验操作为： 。从装置的设计看，确定E中空气已被赶尽的实验现象是：______________。
（2）将A中铜丝放入稀硝酸中，给装置A微微加热，在装置A中产生无色气体，其反应的离子方程式为 。有人认为E中收集到的可能是H2而不是NO，如何证明？ 。
（3）实验过程中，发现在未鼓入空气的情况下，E中就产生红棕色。有人认为是由装置E部分设计不当造成的。你认为装置应改进的地方是 。
（4）装置D的作用是 。
正确答案
（1）将装CaCO3的干燥管下移与稀HNO3反应产生CO2；C处出现白色沉淀
（2）3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O用F向E中鼓入空气，E内气体由无色变成棕色
（3）应左导管短，右导管长有利于排尽空气 （4）吸收多余的尾气，防止污染环境
试题分析：（1）要除去装置中残留的空气，可以利用碳酸钙和硝酸反应生成的CO2来实现，即将装CaCO3的干燥管下移与稀HNO3反应产生CO2；当装置中空气被排尽后，C中的澄清石灰水会变混浊，据此可以判断E中空气已被赶尽。
（2）硝酸是氧化性酸，和铜反应的离子方程式是3Cu+8H++2NO3-＝3Cu2++2NO↑+4H2O。由于NO极易被氧化生成红棕色的NO2，据此可以证明。即操作是用F向E中鼓入空气，E内气体由无色变成棕色
（3）在未鼓入空气的情况下，E中就产生红棕色，这说明E中空气没有完全被排尽。由于CO2的密度大于空气的，因此正确的设计应该是左导管短，右导管长，这样才有利于排尽空气。
（4）NO、NO2等都是大气污染物，氢氧化钠溶液的主要是吸收多余的尾气，防止污染环境。
点评：该题是中等难度的试题，也是高考中的常见题型。在注重对硝酸基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生能力的培养。该类试题综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，这就要求学生必须认真、细致的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能得出正确的结论。
[2012·西安交大附中一模]（10分）在学习了硝酸的强氧化性后，某学习小组进行了浓硝酸和硫单质反应的实验探究。他们根据氧化还原反应原理推测硫的氧化产物，提出三种假设：
I．只有H2SO4；
II．只有SO2；
III．SO2和H2SO4都有。
为了探究是哪一种情况，他们设计了下列实验流程及步骤：
①混合气体用水全部吸收后，测得无含硫、含氮化合物逸出，并将吸收液配成100.00mL溶液。
②取①中所得溶液20.00mL，加足量BaCl2溶液得白色沉淀0.466 g。
③再取20.00mL①中所得溶液，用NaOH溶液中和，恰好用去0.6 mol/LNaOH溶液30.00 mL。
请回答下列问题：
（1）混合气体中NO2气体被水充分吸收的反应方程式为__________ ____。
（2）①中配制溶液所用到的玻璃仪器除烧杯、量筒外还有______________；配制的100.00 mL溶液中H+的物质的量浓度是__________。
（3）收集到的气体中含有____ ___，假设_______(填“I、II或III”）成立；该实验中浓硝酸和硫反应的化学方程式为_____________________。
正确答案
（10分）（1）4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3
（2）玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管 0.9mol/L
（3）NO2和SO2 III 14HNO3(浓) + 3S
（2）c(H+)＝
（3）SO2 ～ H2SO4 ～ BaSO4
1mol 1mol 233g
0.002mol 0.002mol 0.466g
n(H+)＝n(HNO3)＋2 n(H2SO4)＝n(HNO3)＋2×0.002mol＝0.9mol/L×20.00×10-3L
解得n(HNO3) ＝0.014mol，n(NO2)＝n(HNO3) ＝0.014mol
生成0.014mol NO2，N原子得到电子的物质的量为0.014mol；而生成0.002mol SO2，S原子失去电子的物质的量为0.008mol，根据电子守恒可知，氧化产物还应有H2SO4，其物质的量为（0.014mol﹣0.008mol）/6＝0.001mol，再据原子守恒可写出该反应的化学方程式为：14HNO3(浓) + 3S
(1)NaOH溶液的物质的量浓度。
(2)当NaOH溶液的体积为140 mL，固体混合物的质量是51.6 g时，充分反应后，生成气体的体积(标准状况)为________ L。
(3)当NaOH溶液的体积为180 mL，固体混合物的质量仍为51.6 g时，充分反应后，生成气体的体积(标准状况)为________ L。
正确答案
(1)5 mol·L－1 (2)15.68 (3)16.8
(1)从图上看出：34.4 g混合物和100 mL NaOH恰好完全反应。
因为1 mol NaOH～1 mol NH3即n(NaOH)=n(NH3)＝11.2 L／22.4 L·mol－1＝0.5 mol，c(NaOH)=n/V="0.5" mol/0.100 L="5" mol·L－1。
(2)V(NaOH)="140" mL，因为固体过量，
所以V(气)=22.4n(NaOH)=22.4×5×0.140＝15.68（L)
(3)V(NaOH)="180" mL，过量，固体51.6 g，由图得出34.4 g/11.2 L="51.6" g/V(气)，V(气)="16.8" L。
硝酸是极其重要的化工原料，工业上将产生的NO2在密闭容器中用水多次反复循环吸收制备硝酸。
（1）工业上用水吸收NO2生产HNO3，生成的气体经多次氧化、吸收的循环操作充分转化为硝酸(假定上述过程无其他损失)。试写出上述反应的化学方程式：
______________________________________________________________。
（2）为了证明NO也可以与氧气和水共同反应生成HNO3，某学生设计了如图所示装置(有关夹持装置已略去)。
①检查装置气密性良好后，为观察到NO气体生成，打开K1，关闭K2，应从U形管的长管口注入稀硝酸至 后，迅速关闭K1，观察到U形管内的现象是____________________________________________________。
②装置Ⅲ中发生反应的化学方程式为_______________________________。
③蘸NaOH溶液的棉花团的作用是___________________________________。
④打开K2，至装置Ⅱ中长玻璃管中的气体呈无色后，打开K3，反应一段时间后，长玻璃管中并未充满液体。设计简单方法检验长玻璃管中的气体是否含NO__________________________________________________。
正确答案
（1）4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3(或分成两个方程式写)
（2）①U形管右侧胶塞下沿 U形管左端液面高于右端，铜丝慢慢溶解，产生无色气体，溶液逐渐变蓝(至少答三点) ②2H2O22H2O＋O2↑
③吸收氮的氧化物防止污染环境
④再打开K3，若观察到长玻璃管中气体迅速变为红棕色，则证明余气含NO，若无颜色变化，则证明不含NO(其他合理答案也可)
试题分析：根据实验目的和所放置的试剂可以推断，Ⅰ装置的作用是制备NO，Ⅲ装置的作用是制备O2，Ⅱ装置的作用是证明NO也可以与氧气和水共同作用生成HNO3。
（1）NO2经多次氧化、用水吸收的循环操作，充分转化为硝酸的化学方程式为4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3。
（2）①注入稀硝酸应至U形管右侧胶塞下沿，迅速关闭K1后，U形管左端液面高于右端，铜丝慢慢溶解，产生无色气体，溶液逐渐变蓝。
②装置Ⅲ中发生反应的化学方程式为：2H2O22H2O＋O2↑。
③蘸NaOH溶液的棉花团的作用是吸收氮的氧化物，防止污染环境。
④再打开K3，若观察到长玻璃管中气体迅速变为红棕色，则证明余气含NO，若无颜色变化，则证明不含NO。
（15分）
三氯化磷（PCl3）是一种重要的有机合成催化剂。实验室常用红磷与干燥的Cl2制取PCl3，装置如下图所示。
已知：红磷与少量Cl2反应生成PCl3，与过量Cl2反应生成PCl5。PCl3遇O2会生成POCl3(三氯氧磷)， POCl3溶于PCl3，PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl。PCl3、POCl3的熔沸点见下表。
请回答：
（1）写出A中反应的离子方程式 。
（2）B装置中所盛试剂是 ；E中烧杯内冷水的作用是 。
（3）实验前玻璃管之间连接需要用到橡皮管，其连接方法是：先把 ，然后稍稍用力即可把玻璃管插入橡皮管中。
（4）检查装置气密性后，向D装置的曲颈瓶中加入红磷，打开K3通入干燥的CO2，一段时间后关闭K3，加热曲颈瓶至上部有黄色升华物出现时通入氯气，反应立即进行。其中通入干燥CO2的目的是 。
（5）实验制得的粗产品中常含有POCl3、PCl5等，加入红磷加热除去PCl5后，再通过 （填实验名称）即可得到较纯净的PCl3。
（6）实验后关闭K1，打开K2，将A、B中余氯通入300ml 1mol/L的NaOH溶液中。若NaOH恰好完全反应，则吸收氯气的物质的量为（假设反应生成了NaCl 、 NaClO 和 NaClO3等钠盐） mol，反应中转移电子的物质的量(n)的范围是 。
正确答案
（除标注外，每空2分，共15分）
(1) MnO2 + 4H+ + 2Cl—△ Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O （其他合理答案均计分）
(2) 浓硫酸 冷凝，便于收集产品 （合理答案均计分）
(3) 玻璃管口用水润湿（合理答案均计分）
(4) 排尽曲颈瓶中的空气，防止PCl3与O2等发生副反应（合理答案均计分）
(5) 蒸馏
(6) 0.15 （1分） 0.15mol ＜ n ＜ 0.25mol （无单位此次不扣分）
试题分析：（1）A装置是产生氯气的装置，二氧化锰与浓盐酸加热制取氯气，离子方程式为 MnO2 + 4H+ + 2Cl—△ Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O ，或者用高锰酸钾溶液与浓盐酸不加热制取氯气；
（2）实验室常用红磷与干燥的Cl2制取PCl3，所以氯气需干燥后通入C中，B中盛放浓硫酸；PCl3的熔点较低，所以E中烧杯内冷水的作用是 冷凝，便于收集产品 ；
（3）玻璃管与橡胶管连接时，往往把胶管的一端用水浸湿，或把玻璃管口用水润湿，方便连接；
（4）因为PCl3遇O2会生成POCl3，所以装置内不能存在氧气，所以通入干燥CO2的目的排尽曲颈瓶中的空气，防止PCl3与O2等发生副反应生成POCl3；
（5）由信息可知，POCl3与PCl3都是液体，沸点相差较大，故可以用蒸馏的方法进行分离；
（6）300ml 1mol/L的NaOH溶液中Na元素的物质的量是0.3mol，根据元素守恒，生成的NaCl 、 NaClO 和 NaClO3等钠盐的总物质的量为0.3mol，所以需要氯气0.15mol；若只生成NaCl 、 NaClO ，则转移的电子最少为0.15mol×2×1/2=0.15mol，若只生成NaCl 、 NaClO3，则转移的电子最多，根据得失电子守恒，NaCl 、 NaClO3的物质的量之比是5:1，所以转移电子的物质的量为0.15mol×2×5/6=0.25mol，当三种产物都存在时转移电子的物质的量介于二者之间 0.15mol ＜ n ＜ 0.25mol 。
某课外活动小组在实验室用下图的一些装置组合后，快速制取氨并验证氨的某些性质，同时收集少量纯净氮气，请回答：
（1）写出用熟石灰和氯化铵反应制氨气的化学方程式
(2) 本实验进行一断时间后，观察到加热的硬质玻璃试管内黑色氧化铜粉末转为红色，盛无水硫酸铜的干燥管内出现蓝色，并且在最后的出气导管处收集到纯净、干燥的氮气。根据这些现象，写出在硬质玻璃试管内发生反应的化学方程式： ,这个反应说明氨气具有____(填编号：A、碱性；B、还原性；C、氧化性； D、不稳定性)
(3) 洗气瓶中盛浓硫酸的主要作用是__________________
(4) 在最后的出气的导管口收集干燥、纯净的氮气，收集方法是：___________
(填编号：A、排气法 B、排水法 C、用气囊收集)
（5）装置E的作用是_______________。装置F验证的气体是___________。
正确答案
（1）2NH4Cl+Ca(OH)2
（2）2 NH3+3CuO
(3) 干燥N2 除去少量NH3 （4）C （5）干燥NH3 H2O
试题分析：（2）浓氨水滴入生石灰中，生石灰溶于水放热，使氨水分解同时生石灰与水反应生成氢氧化钙，氢氧根离子浓度增大，使NH3+H2O
（3）洗气瓶中浓硫酸的作用是干燥N2、吸收多余的氨气，防止氨气逸出污染环境。
（4）收集纯净、干燥的氨气用气囊收集。
（5）E的作用是干燥氨气，F验证的气体是水蒸气。
点评：掌握实验室快速制氨气的方法：向生石灰或固体氢氧化钠或碱石灰中滴加浓氨水。
氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，它是一种超硬物质，本身具有润滑性，并且耐磨损。一定条件下，氮气、氢气与四氯化硅反应可以制得氮化硅，化学反应方程式为：3SiCl4+6H2+2N2 → Si3N4+12HCl
氮的氢化物肼（N2H4）是航天火箭发射常用的燃料，二氧化氮作氧化剂。
回答以下问题：
（1）氮原子的最外层电子排布式是_________________；氮元素有多种化合价，写出含2种价态氮的化合物的化学式_________________（举一例）。
（2）硅原子核外电子排布在______________种不同能量的电子亚层上，氮化硅属______________晶体。
（3）上述反应中，属于同一周期的元素符号有_________，用___________________________事实可以比较它们的非金属性强弱。
（4）肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被－NH2取代形成的另一种氮的氢化物。NH3分子的空间构型是______________；与N2H4分子具有相同电子数的分子有多种，其中具有可燃性的物质是_________（举一例）。
（5）肼作火箭发射燃料，燃烧时发生的反应是：N2O4(l)＋2N2H4(l) → 3N2(g)＋4H2O(g)+1038.7kJ若该反应中有4mol N－H键断裂，则形成的气体有_____mol，其中转移电子数目_____。
（6）肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。该物质晶体类型与硫酸铵相同，则其溶液PH_______7（填>、＜或=），原因是____________________（用离子方程式表示）
正确答案
（1）2s22p3 ;NH4NO3 或 NH4NO2（合理给分） （2分）
（2）5; 原子 （2分）
（3）Si、 Cl ; 氢化物稳定性或最高价氧化物对应水化物酸性 （2分）
（4）三角锥形 ; C2H6 (合理给分)（2分）
（5）3.5 ; 4NA（NA代表阿伏伽德罗常数 ）或2.408×1024 （2分）
（6）< ;N2H62+ +2H2O
试题分析：（1）氮原子是7号元素，最外层电子排布式为2s22p3；2种价态氮的化合物的化学式NH4NO3 或 NH4NO2。
（2）硅原子是14号元素，核外电子排布式为1S22s22p6 3S23P2能层和能级其中任一项不同，即轨道能量不同，故核外电子排布在5种不同能量的电子亚层上，氮化硅是一种超硬物质据此性质可知氮化硅属于原子晶体。
（3）上述反应中，属于同一周期的元素符号有Si、 Cl ; ，用氢化物稳定性或最高价氧化物对应水化物酸性事实可以比较它们的非金属性强弱。
（4）NH3分子中氮原子发生了SP3杂化，但配位原子只有3个，故其空间构型是三角锥形；与N2H4分子具有相同电子数的分子有多种，其中具有可燃性的物质是 C2H6。
（5）N2O4(l)＋2N2H4(l) → 3N2(g)＋4H2O(g)+1038.7kJ反应中有4mol N－H键断裂，即有1molN2H4发生了反应，则形成的气体有3.5mol，其中转移电子数目 4NA。
（6）硫酸铵是强酸弱碱盐，可知该物质也是，则其溶液PH小于7，水解方程式可写为N2H62+ +2H2O
某试剂厂用银（含杂质铜）和硝酸（含杂质Fe3+）反应制取硝酸银。步骤如下
依据上述步骤，完成下列填空：
（1）溶解银的硝酸应该用________硝酸（填“浓”或“稀”）。原因是________ （填序号，下同）
a.减少过程中产生NOx的量
b.减少原料银的消耗量
c.节省硝酸的物质的量
（2）步骤B加热保温的作用是________。
a.有利于加快反应速率
b.有利于未反应的硝酸挥发
c.有利于硝酸充分反应，降低溶液中c（H+）
（3）步骤C中是为了除去Fe3+、Cu2+等杂质，冲稀静置时发生的化学反应是________。
a.置换反应
b.水解反应
c.氧化还原反应
产生的沉淀物化学式________。
正确答案
（1）稀 a、c （2）a、c
（3）b Fe（OH）3、Cu（OH）2
（1）根据反应方程式：Ag+2HNO3（浓）=AgNO3+NO2↑+H2O、3Ag+4HNO3（稀）=3AgNO3+NO↑+2H2O可知：每生成1 mol AgNO3,如用浓HNO3，消耗HNO3 2 mol,产生1 mol NO2;如用稀HNO3，只需HNO3 4/3 mol,放出NO 1/3 mol。故用稀硝酸比用浓硝酸好，原因为减少氮氧化物的排放量，从而节省硝酸的使用量，即理由为a、c。
（2）根据温度对反应速率的影响，加热保温是使反应加快，促使HNO3与Ag反应，而不希望HNO3损失，因此其目的是a、c。
（3）由水解原理可知溶液浓度小，促进水解，使Fe3+、Cu2+生成难溶的Fe（OH）3、Cu（OH）2而除去。
（15分）
某研究小组想研究碳与浓硝酸的反应。其实验过程如下。
（1）热的浓硝酸与红热的木炭接触会发生多个化学反应。
① 碳与浓硝酸的反应，说明浓硝酸具有 性。
② 反应产生的热量会使少量浓硝酸受热分解，产生红棕色气体、一种无色无味的单质气体X和水，气体X的化学式是 。
（2）实验现象中液面上木炭迅速燃烧，发出光亮。同学甲认为可能是木炭与气体X反应产生的现象；同学乙猜测NO2可能具有助燃性，木炭能在NO2中燃烧。他们设计了以下实验。
Ⅰ.制取NO2气体。
① 在虚线框内画出用铜与浓硝酸制取和收集NO2的装置简图(夹持仪器略)。
② NaOH溶液的作用是吸收多余的NO2，该反应生成两种物质的量相等的正盐，写出反应的化学方程式 。
Ⅱ.探究实验。
实验操作：在空气中引燃木炭，使其燃烧并带有火焰，将带火焰的木炭伸入盛有NO2气体的集气瓶中。
实验现象：木炭在NO2气体中持续燃烧，火焰迅速变亮，集气瓶中气体颜色变浅直至无色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，且遇空气不变色。
① 根据实验现象写出碳与NO2气体反应的化学方程式 。
② 试分析是否需要增加带火焰的木炭与纯净的X气体反应的实验 。
③ 通过实验探究，你认为甲、乙同学的预测是否合理，请简述理由 。
正确答案
（15分，画图3分，其他每空2分）
（1）① 强氧化性 ② O2
（2）Ⅰ①
两处导气管进出长短对各1分，漏斗对1分）
② 2NO2 + 2NaOH 
Ⅱ① 2NO2 + 2C点燃 N2 + 2CO2（物质1分，配平1分）
② 当木炭燃烧时，体系中氧气浓度低于空气中氧气浓度，所以不用补充木炭在纯氧
中燃烧的实验。（按要求给分）
③ 主要是和NO2的燃烧反应，也会发生与氧气的燃烧反应，因为两种气体均存在。（按要求给分）
试题分析：（1）①碳与浓硝酸的反应，说明浓硝酸具有强氧化性；
② 根据氧化还原反应中元素的化合价有升有降的原则，红棕色气体是二氧化氮，N元素的化合价降低，而H元素的化合价已是最高，不能再升，所以只能是O元素的化合价升高，因此，无色气体X是O2；
（2）Ⅰ①铜与浓硝酸制取二氧化氮不需加热，用烧瓶和分液漏斗即可，二氧化氮的密度大于空气，所以用向上排气法收集NO2，导气管长进短出，装置如图
②NaOH溶液的作用是吸收多余的NO2，该反应生成两种物质的量相等的正盐，则两种盐分别是硝酸钠和亚硝酸钠，化学方程式为2NO2 + 2NaOH
Ⅱ. ①木炭在NO2气体中持续燃烧，火焰迅速变亮，集气瓶中气体颜色变浅直至无色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，说明碳与NO2气体反应生成二氧化碳和无色气体氮气，化学方程式为
2NO2 + 2C点燃 N2 + 2CO2
②当木炭燃烧时，体系中氧气浓度肯定低于空气中氧气浓度，实验现象说明火焰迅速变亮，不是碳与氧气反应的结果，所以不用补充木炭在纯氧中燃烧的实验。
③木炭所处的环境是二氧化氮的浓度大于氧气的浓度，所以出现火焰迅速变亮的现象主要是木炭和NO2的燃烧反应，也会发生与氧气的燃烧反应，因为两种气体均存在。
正确答案
(a＋0.10) mol
最后所得溶液中溶质分别是Cu(NO3)2和HNO3，依据N原子守恒得：
n(NO
=2×
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