1.(2023·廣東廣州期末)氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應用。下列說法錯誤的是( )
A.工業(yè)上通過NH3催化氧化等系列反應生產(chǎn)HNO3
B.自然固氮、人工固氮都是將N2轉(zhuǎn)化為NH3
C.多種形態(tài)的氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化形成了自然界的“氮循環(huán)”
D.侯氏制堿法以H2O、NH3、CO2、NaCl為原料制備NaHCO3和NH4Cl
2.在一定條件下,將NO2和O2的混合氣體12 mL通入足量水中,充分反應后剩余2 mL氣體(同溫同壓下),則原混合氣體中氧氣的體積為( )
①1.2 mL ②2.4 mL ③3 mL ④4 mL
A.①②B.②③
C.③④D.①④
3.(2023·廣東江門期中)某無色混合氣體甲可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的幾種,將100 mL甲氣體依次經(jīng)過如圖系列實驗處理,最終得到酸性溶液,且?guī)缀鯚o氣體剩余,則甲中一定含有( )
A.NH3、NO、CO2
B.NO、NH3、NO2
C.NH3、NO、CO2、N2
D.NO、N2、CO2
4.(2023·廣東廣州檢測)實驗室常利用難揮發(fā)性酸制備易揮發(fā)性酸的原理,用濃硫酸與硝石(NaNO3)反應制備HNO3反應裝置如圖,下列說法不正確的是( )
A.曲頸甑是原始的一種蒸餾燒瓶
B.反應溫度如果過高,制得HNO3可能會呈現(xiàn)黃色
C.反應方程式為NaNO3+H2SO4(濃)NaHSO4+HNO3↑
D.可從實驗室中選用無色透明潔凈的試劑瓶盛裝制得的硝酸
5.4.6 g銅和鎂的合金完全溶于濃硝酸,若反應中硝酸被還原只產(chǎn)生4 480 mL的NO2氣體和336 mL的N2O4氣體(都已折算到標準狀況),在反應后的溶液中,加入足量NaOH溶液,生成沉淀的質(zhì)量為( )
g g
g g
6.某校課外活動小組為了探究銅與稀硝酸反應產(chǎn)生的氣體主要是NO而設計了下列實驗,裝置如圖所示(加熱裝置和固定裝置均已略去)。圖中K為止水夾(處于關閉狀態(tài)),F是一半空的注射器。請回答有關問題:
(1)設計裝置A的目的是 。
(2)在完成(1)中的“操作”后,將裝置B中銅絲插入稀硝酸并微熱,觀察到裝置B中的現(xiàn)象是 ;B中反應的離子方程式為 。
(3)裝置E和F的作用是 ;為實現(xiàn)此作用,其操作方法是 。
(4)裝置D的作用是吸收多余的氮氧化物,防止污染空氣,兼有 的功能。
層次2綜合性
7.(2023·廣東廣州期中)如圖所示,在注射器里吸入20 mL NO,然后吸入5 mL水。若再吸入30 mL空氣(按O2體積占計算),夾住彈簧夾,觀察現(xiàn)象(不考慮摩擦力)。已知常溫常壓下,氣體摩爾體積為24.5 L·ml-1,則下列敘述正確的是( )
A.最終剩余氣體體積約為18 mL
B.可觀察到注射器的活塞緩緩向右移動
C.可觀察到注射器內(nèi)的氣體最終由無色變成紅棕色
D.若反應前后液體體積不變,所得硝酸溶液的濃度約為0.065 ml·L-1
8.(2023·廣東汕尾期末)光催化固氮被認為是一種極具前景的人工固氮技術(shù),光照條件下,在催化劑表面進行固氮反應的兩種途徑如圖所示。下列說法不正確的是( )
A.將大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程叫氮的固定
B.途徑②中,N2發(fā)生氧化反應
C.途徑①和途徑②發(fā)生反應的化學方程式相同
D.NO是含有極性共價鍵的共價化合物
9.對比分析下列實驗所得結(jié)論正確的是( )
A.由①中收集的氣體能使帶火星木條復燃可推斷NO2能助燃
B.②中產(chǎn)生紅棕色氣體可以證明濃硝酸有不穩(wěn)定性
C.③中氣體產(chǎn)物中有CO2能證明C能將硝酸還原
D.①、②、③中產(chǎn)生的氣體通入足量水中后都無污染性氣體產(chǎn)生
10.(2024·北京第四中學開學考)某興趣小組設計用鐵粉將NO還原為N2(同時生成FeO),下列說法不正確的是( )
已知:①濃硝酸可氧化NO;②NaOH溶液能吸收NO2,不吸收NO。
A.裝置的連接順序為a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d
B.裝置E中發(fā)生反應的化學方程式為2NO+2Fe2FeO+N2
C.裝置D的作用是吸收揮發(fā)出來的硝酸和產(chǎn)生的NO2
D.裝置B的作用是干燥,防止水蒸氣進入E中干擾反應
11.用體積相同的15 ml·L-1 HNO3溶液、4 ml·L-1 HNO3溶液分別將兩份等質(zhì)量的銅片完全溶解,發(fā)生如下反應:
①4HNO3(濃)+CuCu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,所得溶液為綠色
②8HNO3(稀)+3Cu3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,所得溶液為藍色
用注射器分別取①、②中的少量溶液,夾上彈簧夾,完成如下實驗:
下列分析正確的是( )
A.①中產(chǎn)生NO2,②中產(chǎn)生NO,說明氧化性:稀硝酸>濃硝酸
B.溶解等量的Cu,消耗HNO3(濃)的物質(zhì)的量比HNO3(稀)少
C.Ⅰ中溶液上方呈紅棕色,其原因是壓強減小,NO2從溶液中逸出
D.向外拉動注射器活塞時,①中溶液顏色不會發(fā)生變化
層次3創(chuàng)新性
12.(2023·廣東江門檢測)某化學學習小組采用下列裝置對濃硝酸與木炭的反應進行探究。請回答下列問題:
(1)檢查裝置氣密性后,將燃燒匙中的木炭在酒精燈上加熱至紅熱狀態(tài),立即伸入三頸燒瓶中,并塞緊瓶塞,滴加濃硝酸,可觀察到三頸燒瓶中氣體的顏色為 ,產(chǎn)生該氣體的化學方程式是 。
(2)裝置C中盛有足量淀粉KI溶液,反應一段時間后可觀察到C中的現(xiàn)象為 。
(3)裝置B的作用是 。
(4)裝置D中收集到了無色氣體,部分同學認為該氣體是NO,還有部分同學認為是O2。下列對該氣體進行檢驗的方法合適的是 (填字母)。
A.敞口觀察集氣瓶內(nèi)氣體的顏色變化
B.將濕潤的藍色石蕊試紙伸入集氣瓶內(nèi),觀察試紙是否變紅
C.將帶火星的木條伸入集氣瓶中,觀察木條是否復燃
(5)用氫氧化鈉溶液可以吸收氮氧化物,反應的化學方程式如下:
2NO2+2NO+4NaOH4NaNO2+2H2O ①
2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O ②
在反應①中,氧化劑是 ,還原劑是 。在反應②中,氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為 。
第19講 氮及其氧化物 硝酸
1.B 解析 工業(yè)上生產(chǎn)硝酸的反應為在催化劑作用下氨氣與氧氣發(fā)生催化氧化反應生成一氧化氮和水、一氧化氮與氧氣反應生成二氧化氮、二氧化氮與水反應生成硝酸和一氧化氮,A正確;氮氣在放電條件下與氧氣反應生成一氧化氮的反應是游離態(tài)氮元素轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮元素的過程,屬于自然固氮,固氮過程中沒有氨氣生成,B錯誤;自然界的氮循環(huán)過程為多種形態(tài)的氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化過程,C正確;侯氏制堿法發(fā)生的反應為二氧化碳與氨氣、飽和氯化鈉溶液反應生成碳酸氫鈉沉淀和氯化銨,D正確。
2.D 解析 根據(jù)反應4NO2+O2+2H2O4HNO3分析,若剩余的氣體是O2,則V(NO2)=×(12-2)mL=8mL,V(O2)=12mL-8mL=4mL。若剩余的氣體是NO(2mL)?6mLNO2,則有V(O2)=×(12-6)mL=1.2mL。
3.A 解析 NO2是紅棕色氣體,某無色混合氣體甲一定不含NO2,通過足量稀硫酸,氣體減少20mL,說明一定含有NH3,氨氣能被硫酸吸收;氣體通過足量過氧化鈉,氣體顏色變?yōu)榧t棕色,說明原混合氣體中含有NO、CO2,二氧化碳和過氧化鈉生成氧氣,氧氣和一氧化氮轉(zhuǎn)化為二氧化氮;用水吸收,最終得到酸性溶液,且?guī)缀鯚o氣體剩余,說明一定不含氮氣,氮氣不溶于水,所以甲中一定含有NH3、NO、CO2,故選A。
4.D 解析 曲頸甑是原始的一種蒸餾燒瓶,它是一長彎頸、圓球體的蒸餾燒瓶,A正確;濃硝酸受熱易分解,分解生成二氧化氮溶解在硝酸中呈現(xiàn)黃色,B正確;硝酸鈉和濃硫酸反應可以生成硝酸和硫酸氫鈉,反應方程式為NaNO3+H2SO4(濃)NaHSO4+HNO3↑,C正確;硝酸見光易分解,所以應避光保存,放在棕色試劑瓶,D錯誤。
5.B 解析 最終生成的沉淀為Mg(OH)2和Cu(OH)2,則沉淀的質(zhì)量等于合金質(zhì)量加上與Mg2+、Cu2+結(jié)合的OH-的質(zhì)量。由于與金屬陽離子結(jié)合的OH-的物質(zhì)的量,就是金屬失去電子的物質(zhì)的量,根據(jù)得失電子守恒可知,金屬失去電子的物質(zhì)的量為×2=0.23ml,則與金屬陽離子結(jié)合的OH-的物質(zhì)的量為0.23ml,其質(zhì)量是3.91g,則沉淀的質(zhì)量為4.6g+3.91g=8.51g。
6.答案 (1)產(chǎn)生CO2,趕走裝置中的空氣,防止因NO與O2反應生成NO2而產(chǎn)生干擾
(2)Cu絲表面產(chǎn)生氣泡,稀硝酸液面上方仍為無色,溶液變藍 3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O
(3)驗證NO的生成 將注射器中的空氣推入E中,若氣體變?yōu)榧t棕色則說明生成了NO
(4)防止倒吸
7.D 解析 根據(jù)反應4NO+3O2+2H2O4HNO3,消耗的氧氣為30mL×=6mL,參與反應的一氧化氮為8mL,最終剩余體積約為20mL+30mL-6mL-8mL=36mL,A項錯誤;在注射器中發(fā)生的反應為2NO+O22NO2和3NO2+H2O2HNO3+NO,可以看出反應均為氣體分子數(shù)減小,則活塞緩緩向左移動,B項錯誤;一氧化氮與氧氣發(fā)生反應生成二氧化氮,二氧化氮與水發(fā)生反應生成硝酸和一氧化氮,可觀察到注射器內(nèi)氣體由無色變成紅棕色,最后變成無色,C項錯誤;據(jù)4NO+3O2+2H2O4HNO3,反應的NO為8mL,可知c(HNO3)=≈0.065ml·L-1,D項正確。
8.C 解析 將大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程叫氮的固定,A正確;途徑②中,N2轉(zhuǎn)化為NO,發(fā)生氧化反應,B正確;途徑①的反應物是O2和N2,途徑②的反應物是H2O和N2,反應物不同,反應的化學方程式不同,C錯誤;NO分子中含有極性共價鍵,是共價化合物,D正確。
9.A 解析 ①中發(fā)生反應4HNO3(濃)4NO2↑+O2↑+2H2O,收集的氣體中O2的百分含量為20%,與空氣中O2的百分含量(約21%)接近,而空氣不能使帶火星的木條復燃,由此可推斷NO2能助燃,A正確;濃硝酸能與紅熱的木炭反應生成NO2,不能證明濃硝酸具有不穩(wěn)定性,B錯誤;紅熱的木炭與試管中的氧氣反應也能生成二氧化碳,C錯誤;②、③中生成的NO2溶于水后生成HNO3和NO,NO屬于污染性氣體,D錯誤。
10.D 解析 利用銅與稀硝酸反應生成NO,由于硝酸具有揮發(fā)性,制得的NO中會混有硝酸蒸氣和產(chǎn)生的NO2,故先通過裝置D除去揮發(fā)出的HNO3等酸性氣體,再通過F干燥,得到純凈干燥的NO,然后進入E中與鐵粉反應,最后處理多余的NO,由于NaOH溶液不與NO反應,而濃硝酸可氧化NO生成NO2,先通過B氧化NO,再通過C吸收,故上述裝置的連接順序為a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d,A正確;裝置E中NO被灼熱的鐵粉還原為N2,同時生成FeO,反應的化學方程式為2NO+2Fe2FeO+N2,B正確;裝置D盛放的是水,其作用是除去揮發(fā)出的HNO3等酸性氣體,C正確;裝置B盛放的是濃硝酸,可以將NO氧化為NO2,便于氫氧化鈉溶液充分吸收,D錯誤。
11.C 解析 ①中產(chǎn)生NO2,②中產(chǎn)生NO,說明濃硝酸的得電子能力強,氧化性:稀硝酸

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