一、选择题
1.(2016·长沙长郡中学高三月考)在汽车尾气净化装置中,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.NO2是红棕色气体
B.NO和O2必须在催化剂表面才能反应
C.汽车尾气的主要污染成分包括CO和NO
D.催化转化总反应为2NO+O2+4CO4CO2+N2
解析:选B。NO2是红棕色气体,A正确;NO和O2在常温下就能反应,不必加催化剂,B错误;汽车尾气的主要污染成分包括CO和NO,C正确;根据2NO+O2===2NO2、2NO2+4CO4CO2+N2,可得总反应2NO+O2+4CO4CO2+N2,D正确。
2.下列有关氮气用途的说法不正确的是( )
A.作焊接金属的保护气
B.制和化肥的原料
C.食品袋中充氮气来防腐
D.与氧气反应制NO从而制
解析:选D。氮气的化学性质不活泼,能防止金属在高温下被空气中的氧气氧化,A正确;氮气可用于合成氨,氨可作制和化肥的原料,B正确;食品袋中充氮气可防止食品缓慢氧化而变质,C正确;氮气与氧气的反应很难进行,不能用氮气与氧气反应制NO,D错误。
3.下列叙述不正确的是( )
A.NH3的喷泉实验说明氨气极易溶于水
B.NH3遇到挥发性强酸就能产生白烟
C.应放在棕色的细口瓶中保存
D.NO和NH3均可用排空气法收集
解析:选D。NO的密度和空气接近,且NO和O2反应生成NO2,所以NO应采用排水集气法收集,D项错误。
4.下列说法不正确的是( )
A.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,再加入Cu(NO3)2固体,铜粉仍不溶解
B.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体的水溶液一定显碱性
C.铜与稀反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O
D.HNO3―→NO―→NO2各步变化均能通过一步实现
解析:选A。A项中加入Cu(NO3)2固体后,Cu和H+、NO发生反应:3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O,故该项不正确。
5.(2016·南昌高三一模)某稀溶液中含4 mol KNO3和2.5 mol H2SO4,向其中加入1.5 mol铁,充分反应后产生的NO气体在标准状况下的体积为( )
A.36 L B.28 L
C.22.4 L D.11.2 L
解析:选B。题中发生反应的离子方程式为Fe+NO+4H+===NO↑+Fe3++2H2O、2Fe3++Fe===3Fe2+,由此可知NO过量,以H+的物质的量为基准进行计算,可得NO的物质的量为1.25 mol,即标准状况下的体积为28 L。
6.下列由相关实验现象所推出的结论正确的是( )
A.NH4Cl和NH4HCO3受热都能分解,说明可以用加热NH4Cl或NH4HCO3固体的方法制氨气
B.向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,说明该溶液中一定有SO
C.Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应
D.分别将充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中,液面均迅速上升,说明二者均易溶于水
解析:选D。不能用加热NH4Cl固体的方法制氨气,因为NH3和HCl会在试管口重新化合生成NH4Cl;能将SO氧化成SO,B项实验不能说明原溶液中一定有SO;铁和稀反应生成的气体是NO,不是H2。
7.无色的混合气体甲,可能含有NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种,将100 mL气体甲经过如图实验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,则气体甲的组成为( )
A.NH3、NO2、N2 B.NH3、NO、CO2
C.NH3、NO2、CO2 D.NO、CO2、N2
解析:选B。由题意,无色混合气体中一定无NO2,100 mL气体通入浓H2SO4后,体积变为80 mL,一定有NH3,经Na2O2后变为红棕色,几乎无气体剩余,则含有CO2和NO,不含N2。
8.如图所示,向一定量的铁粉中加入一定体积12 mol·L-1的并加热,待反应结束时,下列微粒在体系中一定大量存在的是( )
①NO ②Fe3+ ③H+ ④NO ⑤NO2
A.① B.①⑤
C.②④⑤ D.①②③⑤
解析:选B。Fe与浓HNO3反应时,开始生成的还原产物是NO2,并且若铁少量时,还原产物只有NO2;当铁过量时,氧化产物是Fe2+,当HNO3过量时,氧化产物是Fe3+。因产物有盐,故溶液中一定还有NO。
9.铜和铁的合金7.2 g完全溶于稀,若反应中被还原只产生NO气体,在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,最终生成12.3 g沉淀。则在标准状况下产生的NO气体体积为( )
A.1.12 L B.2.24 L
C.3.36 L D.1.68 L
解析:选B。两种金属单质最终生成氢氧化物时增加的质量实际上是OH-的质量,OH-的物质的量与金属跟反应时失去的电子的物质的量相等,n(e-)=n(OH-)=(12.3 g-7.2 g)÷17 g/mol=0.3 mol,根据NO与得失电子的比例关系可知n(NO)=0.1 mol,故在标准状况下产生NO的体积为2.24 L。
二、非选择题
10.A是一种白色晶体,它与浓NaOH溶液共热,放出无色气体B,用圆底烧瓶收集干燥的B,按下图所示装置进行实验。挤压滴管的胶头时,可以得到蓝色喷泉。A与浓H2SO4反应,放出无色气体C。用圆底烧瓶收集干燥的C,仍按下图所示装置进行实验,挤压滴管的胶头时,可以得到红色喷泉。
(1)A的化学式是____________。
(2)可用于除去B中水分的干燥剂是________。收集气体B的方法是__________________________。
(3)收集气体C的方法是____________________。
解析:此题为一推断型的实验题。由题给条件可知,B为NH3,C为HCl气体,所以A为NH4Cl。NH3为碱性气体,只能用碱石灰或生石灰、NaOH固体等不与氨反应的干燥剂干燥。氨气的密度比空气小,应用向下排空气法收集。氯化氢的密度比空气大,应用向上排空气法收集。
答案:(1)NH4Cl (2)碱石灰(答案合理即可) 向下排空气法
(3)向上排空气法
11.某校学生实验小组为了证明铜与稀反应产生一氧化氮,用下图所示装置进行实验(加热装置和夹持装置均已略去,气密性已检验,F是用于鼓入空气的双连打气球)。
实验操作及现象:
| 操作 | 现象 |
| Ⅰ.将B装置下移,使碳酸钙与稀接触 | 产生气体 |
| Ⅱ.当C处产生白色沉淀时,立刻将B装置上提 | — |
| Ⅲ.将A中铜丝放入稀中,给装置A微微加热 | 装置A中产生无色气体,装置E中开始时出现浅红棕色气体 |
| Ⅳ.用F向E中鼓入空气 | 烧瓶E内气体颜色逐渐加深 |
| Ⅴ.一段时间后 | C中白色沉淀溶解 |
(1)操作Ⅰ中产生气体的化学式为________;操作Ⅰ的目的是____________________________________;D装置的作用是________________________________________________________________________。
(2)C中白色沉淀的化学式是________,操作Ⅱ中当C产生白色沉淀时立刻将B上提的原因是______________________________。
(3)操作Ⅲ中装置A产生无色气体的化学方程式是__________________________。
(4)烧瓶E内气体颜色逐渐加深的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)操作Ⅴ现象产生的原因是(用化学方程式说明)________________________________________。
解析:该实验的原理是首先用碳酸钙与稀反应产生的CO2将装置中的空气排尽,以防止空气中的氧气对实验的干扰,然后使铜与稀反应,产生气体,通过向E装置中通入空气,颜色变深,说明铜与稀反应产生的气体为NO,最后处理尾气。
答案:(1)CO2 用碳酸钙与稀反应产生的二氧化碳赶走装置内的空气 平衡压强,吸收NO、NO2、CO2尾气,防止污染大气
(2)CaCO3 防止消耗稀过多影响铜与稀的反应
(3)3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(4)CO2密度比空气大,从长管进入E,并没有把E中空气赶尽,致使部分NO先与未赶尽的空气中的氧气反应生成少量红棕色NO2,当再从F鼓入空气时,E中有更多NO2生成,所以红棕色加深
(5)3NO2+H2O===2HNO3+NO(或4NO+3O2+2H2O===4HNO3),CaCO3+2HNO3===Ca(NO3)2+CO2↑+H2O
12.(2015·高考山东卷)工业上利用氨氧化获得的高浓度NOx气体(含NO、NO2)制备NaNO2、NaNO3,工艺流程如下:
已知:Na2CO3+NO+NO2===2NaNO2+CO2
(1)中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外,还有________(填化学式)。
(2)中和液进行蒸发Ⅰ操作时,应控制水的蒸发量,避免浓度过大,目的是________________。蒸发Ⅰ产生的蒸汽中含有少量NaNO2等有毒物质,不能直接排放,将其冷凝后用于流程中的________(填操作名称)最合理。
(3)母液Ⅰ进行转化时加入稀HNO3的目的是________________。母液Ⅱ需回收利用,下列处理方法合理的是________________。
a.转入中和液 b.转入结晶Ⅰ操作 c.转入转化液
d.转入结晶Ⅱ操作
解析:(1)NO2与碱液反应可生成NaNO3。
(2)蒸发Ⅰ操作的目的是使NaNO2结晶析出,使NaNO3留在母液中,当水蒸发量太大时,可能会造成NaNO3的浓度过大,从而形成饱和溶液而结晶析出。NaNO2冷凝后用于流程中的溶碱操作,以达到原料循环利用的目的。
(3)酸性条件下,NaNO2易被氧化,加入HNO3可提供酸性环境。母液Ⅱ中含有NaNO3,将其转入转化液,或转入结晶Ⅱ操作,以达到原料循环利用的目的。
答案:(1)NaNO3
(2)防止NaNO3的析出 溶碱
(3)将 NaNO2转化为NaNO3 cd
13.(2016·辽宁六校联考)某化学实验小组在实验室通过以下途径制取氮气。
途径一:加热NaNO2(一种致癌物质,有毒)与NH4Cl混合物的浓溶液制取N2;
途径二:将空气通过灼热的活性铜粉制得较纯净的N2;
途径三:加热条件下用NH3还原CuO制得纯净的N2和活性铜粉。
可供选择的实验装置如下图所示。
请回答下列问题:
(1)按途径一制取N2时,N2发生装置可选用上述装置中的________(填装置代码)。
(2)①按途径三制取N2时,所需要的氨气可用浓氨水与生石灰反应制取,则氨气发生装置为________(填装置代码),检查该装置气密性的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
为制取并收集较纯净的N2(只允许含少量的水蒸气),按气流从左到右的顺序列出所需装置的序号:________________________________________________________________________
→________→C→________→D。
②若要通过实验现象验证C处有水产生,则必须在C装置前后都连接E装置,其中填充的固体药品按前后顺序分别为________、________。
(3)上述三种制取N2的途径中,途径二和途径三常常被协同使用而越来越受到人们的关注,这种方法与途径一相比,优越性在于________________________________________________________________________。
解析:(1)加热NaNO2与NH4Cl混合物的浓溶液制取N2,要选用液体加热装置,故应选装置F。(2)浓氨水与生石灰反应制氨气,不需加热,故应选装置A。
答案:(1)F
(2)①A 先关闭分液漏斗活塞,再连接导管并插入水中,用手捂热烧瓶,导管口有气泡冒出,手松开后,导管内形成一段稳定的水柱,则证明不漏气(或其他合理答案) A E B ②碱石灰 无水CuSO4
(3)活性铜粉可以循环使用;避免使用有毒物质,减少环境污染下载本文