一. 教學(xué)內(nèi)容:氮及其化合物的性質(zhì)
二. 教學(xué)目標(biāo):
了解氨的性質(zhì),掌握氨的性質(zhì);了解銨鹽的性質(zhì);掌握銨根離子的檢驗。掌握NO、NO2的重要性質(zhì)及其與環(huán)境的關(guān)系;了解氮的固定,掌握氮?dú)獾男再|(zhì)。
認(rèn)識硝酸的重要性質(zhì);理解濃、稀硝酸與金屬反應(yīng)的特點。
三. 教學(xué)重點、難點:
氨及銨鹽、氮的氧化物和硝酸的性質(zhì)
四. 教學(xué)過程:
(一)氨及銨鹽的性質(zhì):
1、氨是沒有顏色、有刺激性氣味的氣體;密度比空氣小;氨極易溶于水且能快速溶解,在常溫、常壓下1體積水能溶解700體積氨,氨很容易液化,液氨氣化時要吸收熱量,故液氨常用作致冷劑。
2、氨分子中氮的化合價為-3價,分子中含有極性鍵,鍵角為105.5℃,分子構(gòu)型為三角錐形,屬于極性分子。
3、氨溶于水時,大部分NH3與H2O結(jié)合,形成NH3•H2O。NH3•H2O可以部分電離生成NH4+和OH-,NH3+H2O NH3•H2O NH4++OH-所以氨水顯堿性,它能使酚酞試液變紅。
4、氨具有還原性:能被Cl2、O2等物質(zhì)氧化:
2NH3+3Cl2=6HCl+N2(當(dāng)NH3過量時,也可生成NH4Cl);4NH3+5O2=4NO+6H2O
5、銨鹽:常見的銨鹽有:NH4HCO3、(NH4)2CO3、NH4NO3、NH4Cl等。銨鹽均為易溶于水的白色晶體,都能與堿反應(yīng),NH4++OH-=NH3•H2O,受熱時產(chǎn)生NH3;銨鹽受熱均易分解。
6、NH3的實驗室制法:實驗室一般用生石灰或Ca(OH)2與NH4Cl混合加熱來制取氨氣,Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3↑+2H2O;反應(yīng)屬于“固+固”反應(yīng),故裝置與實驗室制取氧氣的裝置相同,但氨氣必須用向下排氣法收集,并用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗氨所是否收集滿。
7、化學(xué)氮肥:化學(xué)氮肥主要包括銨態(tài)氮肥(主要成分為NH4+)、硝態(tài)氮肥(主要成分為NO3-)和有機(jī)態(tài)氮肥?D?D尿素(CO(NH2)2)。
[說明]
1、噴泉形成的原理:容器內(nèi)外存在較大的壓強(qiáng)差。在這種壓強(qiáng)差的作用下,液體迅速流動,通過帶有尖嘴的導(dǎo)管噴出來,形成噴泉。
形成壓強(qiáng)差的兩類情況:
⑴容器內(nèi)氣體極易溶于水或容器內(nèi)氣體易與溶液中的溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。如:NH3、HCl等溶于水;CO2、SO2、Cl2等與堿溶液的反應(yīng)等;
⑵容器內(nèi)的液體由于受熱揮發(fā)(如濃鹽酸、濃氨水、酒精等)或由于發(fā)生化學(xué)反應(yīng),容器內(nèi)產(chǎn)生大量的氣體,從而使容器內(nèi)壓強(qiáng)迅速增大,促使容器內(nèi)液體迅速向外流動,也能形成噴泉。如:噴霧器、人造噴泉、火山噴發(fā)等。
2、氨的實驗室制法:
⑴加熱固態(tài)銨鹽(一般為NH4Cl)和堿(一般為熟石灰)的混合物反應(yīng);
⑵制取少量的氨氣,可用濃氨水加熱揮發(fā)的方法獲。
⑶也可以向濃氨水中加入固態(tài)堿性物質(zhì)(如:生石灰、NaOH、堿石灰等),促使平衡:NH3+H2O NH3•H2O NH3↑+酸的揮發(fā)性物質(zhì)
②穩(wěn)定難揮發(fā)酸成的銨鹽 NH3↑+酸
如 2NH3↑+H2SO4
③不穩(wěn)定且無強(qiáng)氧化性酸成的銨鹽 NH3↑+酸的分解產(chǎn)物
如 2NH3↑+H2O+CO2↑
NH3↑+H2O+CO2↑
④由不穩(wěn)定且有強(qiáng)氧化性酸(HNO3)成的鹽
例1. 某同學(xué)了氨的催化氧化反應(yīng)后,想自己設(shè)計并做一個探究實驗,探究氨在催化劑的作用下被空氣中的氧氣氧化的情況。經(jīng)過仔細(xì)考慮,他設(shè)計了如下實驗,請你認(rèn)真分析他設(shè)計的實驗,然后回答問題:
例2. 能鑒別Na2SO4、NH4NO3、KCl、(NH4)2SO4四種溶液(可以加熱)的一種試劑是:
A. BaCl2 B. Ba(NO3)2 C. Ba(OH)2 D. AgNO3
NH4++OH-=NH3↑+H2O
上述四種物質(zhì)中,有兩種含NH4+,另有兩種含SO42-,SO42-的檢驗用Ba2+,所以選擇Ba(OH)2來鑒別。將Ba(OH)2溶液分別加入到上述四種溶液中的現(xiàn)象分別為:A只有白色沉淀;B為只有刺激性氣味的氣體;C無現(xiàn)象;D為既有白色沉淀又有刺激性氣味的氣體。
答案:C
例3. 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,用以下氣體做噴泉實驗,請根據(jù)情況,填寫燒瓶中溶液的物質(zhì)的量濃度(假設(shè)燒瓶中溶質(zhì)不能擴(kuò)散出來)。
(1)用氯化氫氣體做噴泉實驗,噴泉結(jié)束后,水充滿燒瓶,則溶液的物質(zhì)的量濃度為_______;
(2)用NH3做噴泉實驗,噴泉結(jié)束后,水充滿燒瓶,則溶液的物質(zhì)的量濃度為_______;
解析:(1)由于HCl氣體極易溶于水,最終所得溶液的體積和原HCl氣體的體積相等,即相當(dāng)于VL溶液中溶解了HCl氣體: (設(shè)燒瓶體積為VL),溶液的物質(zhì)的量濃度為: mol•L-1=0.045mol•L-1。
(2)由于NH3也極易溶于水,最終所得溶液的體積和原NH3的體積是相等的。故所得溶液的物質(zhì)的量濃度也為答案:物質(zhì)的量濃度均為:0.045mol•L-1
(二)氮及其氧化物的性質(zhì)、硝酸的性質(zhì):
1、氮?dú)馐且环N雙原子單質(zhì)分子,性質(zhì)很穩(wěn)定,一般不與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),故可用作保護(hù)氣。但在特定的條件下,可以與氧氣、氫氣、鎂等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。
N2+3H2 2NH3; 3Mg+N2 2NO
2、氮的氧化物種類較多,主要有N2O(笑氣)、NO、NO2、N2O4等。其中NO是一種無色不溶于水的有毒氣體,不溶于水,而NO2則是一種紅棕色有刺激性氣味的有毒氣體,能溶于水,溶于水生成HNO3和NO,NO2還易發(fā)生二聚反應(yīng)。氮的氧化物是形成光化學(xué)煙霧的因素之一,對環(huán)境的危害極大。
NO和NO2的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系為:2NO+O2=2NO2;3NO2+H2O=2HNO3+NO
NO2具有強(qiáng)氧化性,能與許多還原性物質(zhì)反應(yīng),如:SO2、I-等,NO2還能與堿溶液反應(yīng),生成硝酸鹽和亞硝酸鹽。如:
NO2+SO2=NO+SO3;2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
故可用堿液來吸收硝酸工業(yè)中產(chǎn)生的尾氣。
NO、NO2的制取
①實驗室NO可用Cu與稀HNO3反應(yīng)制。3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,由于NO極易與空氣中的氧氣作用,故只能用排水法收集。
②實驗室NO2可用Cu與濃HNO3反應(yīng)制取:Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O由于NO2可與水反應(yīng),故只能用排空氣法收集。
3、硝酸的性質(zhì):
純凈的硝酸是無色易揮發(fā),有刺激性氣味的液體,能以任意比溶于水,常用濃硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為63%,質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%的硝酸叫做發(fā)煙硝酸,硝酸是一種重要的化工原料。
硝酸具有酸的通性,但硝酸與金屬反應(yīng)時一般無氫氣產(chǎn)生。
(1)不穩(wěn)定性:硝酸在受熱或光照條件下即可分解:4HNO3=4NO2↑+O2↑+2H2O,常見濃硝酸顯黃色,是由于硝酸分解產(chǎn)生的NO2氣體溶解在其中,故濃硝酸應(yīng)保存在棕色試劑瓶中,置于陰暗處。
(2)強(qiáng)氧化性:
<1>與金屬反應(yīng):硝酸和金屬反應(yīng)時,硝酸作為氧化劑,硝酸的濃度越高,其氧化性越強(qiáng),還原產(chǎn)物的價態(tài)越低。
A:常溫下,濃硝酸可使Fe、Al表面形成致密的氧化膜而發(fā)生鈍化,阻止反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。
B:一定條件下硝酸能與除鉑以外的多數(shù)金屬反應(yīng),通常濃硝酸反應(yīng)后生成的氣體主要是NO2,稀硝酸反應(yīng)后生成的氣體主要是NO,如:銅與濃、稀硝酸的反應(yīng):
3Cu+8HNO3(。3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
變價金屬與硝酸反應(yīng)時,產(chǎn)物的價態(tài)則要看硝酸與金屬的物質(zhì)的量的相對大小,若金屬過量,則生成低價的金屬硝酸鹽,若硝酸過量,則生成高價的金屬硝酸鹽。如:鐵與稀硝酸的反應(yīng):3Fe(過量)+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
Fe(不足)+4HNO3(濃)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
<2>硝酸不僅可與金屬反應(yīng),還可與非金屬單質(zhì)反應(yīng):如:濃硝酸與單質(zhì)碳反應(yīng)的化學(xué)方程式:C+4HNO3(濃)=CO2↑+4NO2↑+2H2O
非金屬單質(zhì)與濃硝酸反應(yīng)時,一般生成高價的非金屬氧化物或高價的含氧酸
<3>硝酸與低價態(tài)化合物的反應(yīng)
硝酸能氧化很多低價態(tài)的化合物,如S2-、SO32-、I-、Fe2+等還原性物質(zhì),故在酸性條件下NO3-與S2-、SO32-、I-、Fe2+等不能共存于同一溶液中,但在中性或堿性介質(zhì)中,可以共存。
(3)與有機(jī)物反應(yīng):在一定條件下硝酸可與某些有機(jī)物發(fā)生取代反應(yīng)和顏色反應(yīng):
如:濃硝酸與苯、苯酚等物質(zhì)的硝化反應(yīng)、與醇的酯化反應(yīng)、與某些蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)等。
[說明]
1、氮的固定是指將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮的過程?梢酝ㄟ^固氮和人工固氮兩種方法。
2、Mg在空氣中燃燒,除與O2反應(yīng)外,還可與N2、CO2氣體反應(yīng)生成Mg3N2、MgO和C?蓪a(chǎn)物溶于水,產(chǎn)生無色、有刺激性氣味氣體,則證明生成了Mg3N2;若將產(chǎn)物溶于酸,若有黑色不溶物生成,則證明有C產(chǎn)生。
3、濃硝酸和濃鹽酸均為無色,但常用的濃鹽酸和濃硝酸均呈黃色。濃鹽酸是由于其中溶解了FeCl3而顯黃色;而濃硝酸則是由于硝酸分解產(chǎn)生的NO2溶解在其中顯黃色,此時,可向硝酸溶液中通入空氣(氧氣),除去溶解在其中的NO2:4NO2+O2+2H2O=4HNO3。
4、NO不與水反應(yīng),NO2遇水反應(yīng)產(chǎn)生NO氣體,不能完全被水吸收。但在有氧氣存在的情況下,兩者都可以完全被水吸收生成硝酸:
4NO+3O2+2H2O=4HNO3;4NO2+O2+2H2O=4HNO3
5、鐵和鋁遇濃的濃硝酸鈍化,并不是指兩者不反應(yīng),而是反應(yīng)生成一薄層致密的氧化膜,阻止反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。但在加熱條件下,鐵和鋁也能與濃硝酸反應(yīng)。硝酸與金屬反應(yīng)時既起氧化劑的作用,同時還起酸的作用。隨著反應(yīng)的進(jìn)行,硝酸的濃度逐漸降低,氧化性逐漸減弱,還原產(chǎn)物的價態(tài)逐漸降低。
6、NO3-在中性和堿性溶液中不具有強(qiáng)氧化性,但在酸性介質(zhì)中,NO3-具有強(qiáng)氧化性,能氧化許多還原性物質(zhì)。故還原性離子與NO3-在中性和堿性介質(zhì)中可以共存,而在酸性介質(zhì)中不能共存。
7、硝酸與有機(jī)物所發(fā)生的反應(yīng)大部分都是取代反應(yīng),此時硝酸(HO-NO2)提供-OH,-NO2(硝基)取代有機(jī)物中的H,形成硝基化合物或硝酸酯。
8、NO3-的檢驗,是將溶液蒸餾濃縮,再向溶液中加入銅片和濃硫酸,若產(chǎn)生紅棕色氣體,則證明有NO3-,反之沒有NO3-。
9、金屬和硝酸反應(yīng)時,隨反應(yīng)情況不同產(chǎn)物不同,有時甚至出現(xiàn)多種產(chǎn)物混合現(xiàn)象(如NO、NO2混合,NO、NO2、N2O4混合,F(xiàn)e2+、Fe3+混合等)。如果采用一般的解題方法,依據(jù)化學(xué)方程式分步計算,計算步驟十分繁瑣,甚至造成簡單問題復(fù)雜化。但若采用守恒法來解,常常可以使問題得到簡化。此類題目的守恒通常依據(jù)兩個方面:
⑴原子守恒:硝酸的總物質(zhì)的量=和金屬陽離子結(jié)合的NO3-的物質(zhì)的量+還原產(chǎn)物中N原子的物質(zhì)的量+剩余HNO3的物質(zhì)的量;
⑵電子守恒:金屬失去電子的總物質(zhì)的量=氧化劑(HNO3)轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物(氮的氧化物)時所得到的電子的物質(zhì)的量。
例1. 將1.92gCu粉與一定量的濃硝酸反應(yīng),當(dāng)Cu粉完全作用時,收集到氣體1.12L(標(biāo)況),則所消耗硝酸的物質(zhì)的量是:
A. 0.12mol B. 0.11mol C. 0.09mol D. 0.08mol
答案:B
例2. 用以下三種途徑來制取相等質(zhì)量的硝酸銅:(1)銅跟濃硝酸反應(yīng);(2)銅跟稀硝酸反應(yīng);(3)銅先跟氧氣反應(yīng)生成氧化銅,氧化銅再跟硝酸反應(yīng)。以下敘述中正確的是
A. 三種途徑所消耗的銅的物質(zhì)的量相等
B. 三種途徑所消耗的硝酸的物質(zhì)的量相等
C. 所消耗的銅的物質(zhì)的量是:途徑(3)>途徑(1)>途徑(2)
D. 所消耗的硝酸的物質(zhì)的量是:途徑(1)>途徑(2)>途徑(3)
解析:本題是評價制備方案的優(yōu)劣。從綠色化學(xué)角度看(1)要節(jié)約原料;(2)是副產(chǎn)品,對環(huán)境污染小。(1)Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,
(2)3Cu+8HNO3(。3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,
(3)2Cu+O2=2CuO,CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O。
若生成3molCu(NO3)2,可得消耗原料量及生成污染物NOx的量(見下表):
Cu(NO3)2
Cu
HNO3
NOx
(1)
3mol
3mol
12mol
6mol
(2)
3mol
3mol
8mol
2mol
(3)
3mol
3mol
6mol
0mol
由上表知:(1)耗HNO3最多,生成污染物最多;(3)耗HNO3最少,沒有污染物。
答案:AD
例3. 某試劑廠有銀(含雜質(zhì)銅)和硝酸(含雜質(zhì)Fe3+)反應(yīng)制取硝酸銀。步驟如下
例4. 1898年,曾有人發(fā)明了固氮的一種方法,該法以石灰石、焦炭、空氣為原料。第一步反應(yīng)是石灰石分解;第二步是使第一步反應(yīng)產(chǎn)物和焦炭反應(yīng),在電爐中的高溫下制得第三步反應(yīng)起始物;第三步反應(yīng)中另一反應(yīng)物是空氣,該反應(yīng)也是在電爐中完成的,生成一種固體;第四步是使該固體和水蒸氣反應(yīng)制得氨氣。又知該固體中有與N3-互為等電子體的離子。
(1)試寫出四步反應(yīng)的化學(xué)方程式;
(2)試簡評該固氮方法。
解析:前二步反應(yīng)分別是石灰石的分解和制造電石的反應(yīng):
CaCO3 CaO+CO2↑;CaO+3C CaC2+CO↑
第三步反應(yīng)是CaC2在高溫下與空氣中的氮?dú)夥磻?yīng),以取得固氮的效果。由于生成物與N3-互為等電子體的離子,氮元素在此生成物中應(yīng)為-3價,后者與水反應(yīng)才更有可能生成NH3。N3-的等電子體有CN22-、C2N3-。如果N為-3價,在CN22-中C為+4價,
在C2N3-中C為0價,不合理,因此生成物中的該離子只能為CN22-。其化學(xué)方程式為:
CaC2+N2 CaCN2+C;CaCN2+3H2O=CaCO3+2NH3↑。
這種方法較之現(xiàn)在的合成氨工業(yè),需要消耗大量電能,原料眾多,生產(chǎn)成本高,因此,很快被合成氨的催化法代替。
答案:(1)CaCO3 CaO+CO2↑;CaO+3C CaC2+CO↑;CaC2+N2 CaCN2+C;CaCN2+3H2O(g)=CaCO3+2NH3↑。
(2)這種方法,需要消耗大量電能,原料眾多,設(shè)備重,生產(chǎn)成本高。
例5. 為了測定某銅銀合金的成分。將30.0g合金完全溶于80mL13.5mol/L的濃HNO3中,待合金完全溶解后,收集到氣體6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),并測得溶液中氫離子濃度為1mol/L。假設(shè)反應(yīng)后溶液的體積仍為80mL。試計算:
(1)被還原的硝酸的物質(zhì)的量。
(2)合金中銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
解析:(1)本題考查的是有關(guān)硝酸的綜合計算。Cu、Ag合金溶于過量的硝酸后,分別生成Cu(NO3)2和AgNO3,而硝酸的還原產(chǎn)物則為:NOx。則根據(jù)元素守恒:被還原的硝酸的物質(zhì)的量等于NOx的物質(zhì)的量=6.72L/22.4L/mol=0.3mol;
(2)再根據(jù)元素守恒,我們假設(shè)原合金中含銅的物質(zhì)的量為x,銀的物質(zhì)的量為y,則有:
2x+y=80mL×10-3L/mL×13.5mol/L-0.3mol-80mL×10-3L/mL×1mol/L=0.7mol
64g/mol×x+108g/mol×y=30.0g
解得:x=0.3mol,y=0.1mol
則混合物中銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:(108g/mol×0.1mol)/30.0g=36%
答案:被還原的硝酸的物質(zhì)的量為0.3mol,合金中銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36%。
【模擬
1、關(guān)于氮族元素(用R代表)的下列敘述正確的是:
A. 最高化合價是+5 B. 氫化物的通式為RH5
C. 非金屬性由上到下遞增 D. 其含氧酸均為一元強(qiáng)酸
2、上世紀(jì)80年代后期人們逐漸認(rèn)識到,NO在人體內(nèi)起著多方面的重要生理作用。下列關(guān)于NO的說法不正確的是:
A. NO分子中有極性共價鍵 B. NO為造成光化學(xué)煙霧的因素之一
C. NO為汽車尾氣的有害成分之一 D. NO分子所含電子總數(shù)為偶數(shù)
3、將12LCO2和NO的混合氣體通過足量的Na2O2固體,充分反應(yīng)后,氣體體積減少到8L(相同狀況),則原混合氣體中CO2和NO的體積比可能為:①1:2;②2:1;③2:3;④3:2。
A. ① B. ②④ C. ①③ D. ②
4、將amLNO、bmLNO2、xmLO2混合于同一試管里,將試管口倒插入水中,充分反應(yīng)后試管內(nèi)氣體可全部消失,則x對a、b的函數(shù)關(guān)系式 是:
A. B. C. D.
5、大氣污染是環(huán)境污染的一個重要方面,常見的大氣污染分一次污染和二次污染,二次污染是排入環(huán)境中的一次污染物在物理化學(xué)因素或生物作用下發(fā)生變化,或與環(huán)境中其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)生成新的污染物,如2NO+O2=2NO2就是二次污染物,由NO2導(dǎo)致的污染就是NO的二次污染。下列物質(zhì):①SO2;②NO;③NO2;④HCl;⑤CO2不易導(dǎo)致二次污染的是:
A. ①②③④⑤ B. ①③⑤
C. ④和⑤ D. 只有④
6、汽車尾氣(含烴類、一氧化碳、無色氣體與二氧化硫等)是城市主要污染源之一,治理的一種方法是在汽車排氣管上裝催化轉(zhuǎn)化器,它使一氧化氮與一氧化碳反應(yīng)生成參與大氣循環(huán)的無毒氣體,并促使烴類充分燃燒及二氧化硫的轉(zhuǎn)化,下列說法中錯誤的是:
A. 一氧化碳與一氧化氮反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CO+2NO=N2+2CO2
B. 此方法的缺點是:由于二氧化碳的增多,會大大提高空氣的酸度
C. 為減少污染應(yīng)開發(fā)新能源
D. 汽車尾氣中有兩種氣體遇血紅蛋白會結(jié)合,使人中毒
7、當(dāng)氨氣與氧氣一起通過灼熱的鉑絲網(wǎng)時,在導(dǎo)出的產(chǎn)物中,不可能出現(xiàn)的物質(zhì)是:
A. NH4NO3 B. H2O C. N2 D. NO2
8、在如圖裝置中,燒瓶中充滿干燥氣體a,將滴管中的液體b擠入燒瓶中,輕輕振蕩燒瓶,然后打開彈簧夾f,燒杯中的液體d呈噴泉狀噴出,最終幾乎充滿燒瓶。則a和b分別是:
a(干燥氣體)
b(液體)
A
NO2
水
B
CO2
4 mol•L-1NaOH溶液
C
Cl2
飽和NaCl溶液
D
NH3
1 mol•L-1鹽酸
9、如圖,錐形瓶內(nèi)盛有氣體X,滴管內(nèi)盛有液體Y,若擠壓滴管,使Y滴入瓶中,振蕩,過一會可見小氣球a鼓起,氣體X和液體Y不可能是:
A. X是NH3,Y是水 B. X是SO2,Y是NaOH濃溶液
C. X是CO2,Y是稀硫酸 D. X是HCl,Y是NaOH稀溶液
10、下列各組物質(zhì)的空間構(gòu)型完全不同的是:
A. NH3和H3O+ B. NH4+和CH4
C. CO2和SiO2 D. 金剛石和晶體硅
11、下列事實可證明氨水是弱堿的是:
A. 氨水能跟氯化亞鐵溶液反應(yīng)生成氫氧化亞鐵
B. 銨鹽受熱易分解
C. 0. 1mol•L-1氨水可以使酚酞試液變紅
D. 0. 1mol•L-1氯化銨溶液的pH約為5
12、某溶液能與Al片作用產(chǎn)生H2,則該溶液中可能大量共存的離子組是:
A. Na+、NO3-、K+、Fe2+ B. Fe2+、Na+、Cl-、K+
C. K+、I-、NO3-、H+ D. NH4+、NO3-、Na+、HCO3-
13、某金屬單質(zhì)跟一定濃度的硝酸反應(yīng),假定只產(chǎn)生一種還原產(chǎn)物,當(dāng)參加反應(yīng)的單質(zhì)與被還原的硝酸的物質(zhì)的量之比為2:1時,還原產(chǎn)物是:
A. NO2 B. NO C. N2O D. N2
14、某條件下,鋅與稀硝酸反應(yīng)時,其物質(zhì)的量之比為5:12,則此時硝酸的還原產(chǎn)物是:
A. NO2 B. NO C. N2O D. N2
15、在鐵銅的混合物中,加入一定量的稀硝酸并微熱,充分反應(yīng)后,剩余金屬a g,再向其中加入一定量的稀鹽酸并加熱,充分振蕩后,還剩余金屬b g ,則:
A. a可能等于b B. a一定等于b
C. a可能小于b D. a一定大于b
16、1.92克銅投入一定量的濃硝酸中,銅完全溶解,生成氣體顏色越來越淺,共收集到氣體672mL(標(biāo)況),將盛有此氣體的容器倒扣在水中,容器內(nèi)液面上升,再通入標(biāo)況下一定體積的氧氣,恰好使氣體完全溶于水中,則通入的氧氣的體積是:
A. 504mL B. 168mL C. 336mL D. 224mL
17、某強(qiáng)酸性溶液中可能存在NO3-、Cl-、I-、Fe3+中的一種或幾種,向該溶液中加入溴水,單質(zhì)溴被還原,由此推斷該溶液中:
A. 不含NO3-,也不含F(xiàn)e3+
B. 含有NO3-、I-、Cl-
C. 含I-但不能確定是否含Cl-
D. 含有Fe3+
18、某金屬單質(zhì)能與足量濃硝酸反應(yīng),放出NO2氣體,若參加反應(yīng)的金屬單質(zhì)與硝酸的物質(zhì)的量之比為1:a,則該金屬元素在反應(yīng)后生成的硝酸鹽中的化合價是:
A. +2a B. +a C. +a/2 D. +a/4
19、在某100mL混合溶液中,硝酸和硫酸的物質(zhì)的量濃度分別為0.4mol/L和0.1mol/L,向該混合溶液中加入1.92克銅粉,加熱待充分反應(yīng)后,所得溶液中的Cu2+的物質(zhì)的量濃度(mol/L)是:
A. 0.15 B. 0.225 C. 0.35 D. 0.45
20、銅和鎂的合金4.6克完全溶于濃硝酸,若反應(yīng)中硝酸被還原只產(chǎn)生4480mL的NO2氣體和336mL的N2O4氣體(都已折算成標(biāo)況),在反應(yīng)后溶液中加入足量的NaOH溶液,生成沉淀的質(zhì)量為:
A. 9.02g B. 8.51g C. 8.26g D. 7.04g
21、銅與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體,用排水法收集aL此氣體(標(biāo)況),從理論上講,被還原的硝酸的物質(zhì)的量是下列中的:
A. a/22.4 mol B. a/11.2 mol C. 3a/22.4 mol D. 3a/11.2 mol
22、含n克硝酸的溶液,恰好與m克鐵完全反應(yīng),若有n/4克硝酸被還原,則n:m不可能是:
A. 1:1 B. 3:1 C. 3:2 D. 9:2
23、一氧化氮?dú)怏w因污染空氣而臭名昭著。近年來,發(fā)現(xiàn)少量的一氧化氮在生物體內(nèi)許多組織中存在,它有擴(kuò)張血管、免疫、增強(qiáng)的功能,成為當(dāng)前生命科學(xué)的研究熱點,一氧化氮亦被稱為“明星分子”。請回答下列問題:
(1)一氧化氮對環(huán)境的危害在于:
A. 破壞臭氧層 B. 高溫下能使一些金屬被氧化
C. 產(chǎn)生酸雨 D. 與人體血紅蛋白結(jié)合
(2)在含Cu+的酶的活化中心中,NO 在酸性水溶液中反應(yīng)的離子方程式:____________________________。
(3)在常溫下,把一氧化氮?dú)怏w壓縮到100atm,在一個體積固定的容器里加熱到50°C,發(fā)現(xiàn)氣體的壓力迅速下降 高中政治,壓力降到略小于原壓力2/3 就不再改變,已知其中一種產(chǎn)物為N2O,寫出上述變化的化學(xué)方程式:___________________________。
(4)解釋變化(3)中為什么最后的氣體壓力小于原壓力的2/3?___________________。
24、一無色氣體可能是由CO2、HCl、NH3、NO2、NO、H2中的一種或幾種組成。將此無色氣體通過裝有濃硫酸的洗氣瓶,發(fā)現(xiàn)氣體體積減少一部分,繼續(xù)通過裝有固體Na2O2的干燥管,發(fā)現(xiàn)從干燥管出氣口一端出來的氣體顏色顯紅棕色,再將該氣體通入盛滿水、倒立于水槽中的試管內(nèi),最后試管里仍然充滿液體。由此可知:
(1)原氣體中一定含有_________,一定不含有__________。
(2)由最終結(jié)果可知,原氣體中______氣體的體積比為________。
25、銅和濃硝酸反應(yīng)和銅與稀硝酸反應(yīng),產(chǎn)物不同,實驗現(xiàn)象也不同。
(1)某課外活動小組為了證明并觀察到銅與稀硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物為NO,設(shè)計了如圖所示的實驗裝置,請你根據(jù)他們的思路,選擇下列藥品,完成該實驗,并敘述實驗步驟:
藥品:稀硝酸、稀鹽酸、鋅粒、石灰石固體
步驟: = 1 \* GB3 ①檢查裝置的氣密性 = 2 \* GB3 ② = 3 \* GB3 ③
= 4 \* GB3 ④ ; = 5 \* GB3 ⑤
= 6 \* GB3 ⑥用注射器向廣口瓶內(nèi)推入氧氣(或空氣)
(2)推入氧氣或空氣的目的是 ;
(3)分別將等質(zhì)量的銅片與等體積均過量的濃硝酸和稀硝酸反應(yīng),所得到的溶液前者呈綠色,后者呈藍(lán)色,某同學(xué)提出,這可能是Cu2+濃度差異引起的,你同意這種看法嗎?___________(填同意或不同意),原因是
另一位同學(xué)提出溶液呈綠色是Cu2+與NO2混合的結(jié)果,請你設(shè)計一個實驗證明之(簡述實驗方案和實驗現(xiàn)象).
26、下圖所示是進(jìn)行木炭與濃硝酸反應(yīng)并檢驗生成的氣體和反應(yīng)的熱效應(yīng)的實驗裝置,它具有無污染,現(xiàn)象明顯的特點,試管A中所盛固體下層是無水氯化鈣(做載體不參加反應(yīng)),上層是紅熱的木炭,實驗時慢慢將濃硝酸滴到木炭上,反應(yīng)即開始進(jìn)行,且能長時間劇烈反應(yīng),請回答下列問題
(1)寫出木炭與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式
(2)該反應(yīng)是 反應(yīng)(填放熱或吸熱),這一結(jié)論的實驗證據(jù)是
(3)實驗中試管A內(nèi)出現(xiàn)的現(xiàn)象是
(4)試管B內(nèi)出現(xiàn)的現(xiàn)象是 ,澄清石灰水中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式是
(5)某在實驗臨近結(jié)束時,發(fā)現(xiàn)D試管中的濃硝酸難以滴下,若要再滴入濃硝酸使木炭完全反應(yīng),最簡單的辦法是 。
27、硝酸工業(yè)尾氣中的氮的氧化物(NO、NO2)是大氣污染物,其常用的治理方法有以下兩種(已簡化):
①NaOH吸收法。反應(yīng)原理是:
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
②氨催化還原法。反應(yīng)原理是NOx+NH3 N2+H2O 現(xiàn)有一定量的含NO2和NO的硝酸工業(yè)尾氣(不含其他氣體)若用過量NaOH溶液吸收后,溶液中NaNO3與NaNO2的物質(zhì)的量之比恰好與尾氣中NO和NO2的物質(zhì)的量之比相等。
(1)若用NOx表示氮的氧化物的平均組成,試求x的值。
(2)將1體積該尾氣用氨催化還原法處理,至少消耗多少體積相同狀況下的氨氣?
28、在100mL混合酸的溶液中,硝酸的物質(zhì)的量濃度為0.5mol/L,硫酸的物質(zhì)的量濃度為0.15mol/L,向其中加入5.76g銅粉,微熱,使其充分反應(yīng)。
(1)求溶液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度.
(2)若要使5.76g銅粉完全溶解,且溶液中只存在一種鹽,則原溶液中的硝酸和硫酸的物質(zhì)的量濃度分別是多少?
【試題答案
1、A 2、D 3、A 4、C 5、C
6、B 7、C 8、BD 9、C 10、C
11、D 12、B 13、C 14、D 15、D
16、C 17、AC 18、C 19、B 20、B
21、C 22、A
23、(1)ACD;
(2)Cu++NO2-+2H+=Cu2++NO+H2O;
(3)3NO==N2O+NO2;
(4)生成的二氧化氮又發(fā)生如下反應(yīng):2NO2 N2O4而使壓力略小于原來的2/3。
24、(1)NH3、CO2、NO;NO2、HCl、H2;
(2)NO:CO2;2:3
25、(1)②向試管中加入一定量CaCO3固體 = 3 \* GB3 ③向試管中倒入過量的稀HNO3并迅速蓋上帶銅絲和導(dǎo)管的橡皮塞 = 4 \* GB3 ④待反應(yīng)完全后,將右邊導(dǎo)管插入試管內(nèi)接近液面 = 5 \* GB3 ⑤將銅絲插入到溶液中
(2)檢驗生成NO氣體
(3)不同意;銅片質(zhì)量相同,該液體體積相同,生成的Cu2+濃度相同;加熱綠色溶液,有紅棕色氣體產(chǎn)生,溶液變成蘭色。
26、(1)C+4HNO3(濃)=CO2+4NO2+2H2O
(2)放熱 不再給炭塊加熱后能維持較長時間
(3)炭塊保持紅熱,試管內(nèi)有紅棕色氣體生成
(4)有紅棕色氣體生成 Ca2++2OH-+CO2=CaCO3+H2O
(5)搖動試管B,上部的氣體溶于石灰水
27、(1)V(NO):V(NO2)=1:3;x=1.75
(2)7/6。
28、(1)c(Cu2+)=0.3mol/L
(2)c(HNO3)=0.6mol/L,c(H2SO4)=0.9mol/L
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