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专题17 氮及其化合物
(建议完成时间:45 分钟 实际完成时间:_______分钟)
目 录
考点一 氮及其化合物的结构、性质及应用
考点二 氮及其化合物制备的工艺流程
考点三 氮及其化合物的有关计算
考点一 氮及其化合物的结构、性质及应用
1.(2023·江苏盐城·盐城中学校考二模)下列有关物质的性质与用途的对应关系正确的是
A.N2性质不活泼,可作为粮食保护气
B.NH3具有还原性,可用作制冷剂
C.N2H4的熔沸点较低,可用作火箭推进剂
D.NH4Cl 受热易分解,可用作铁的除锈剂
【答案】A
【解析】A.氮气含有氮氮三键,化学性质稳定,一般不与物质发生反应,可用作保护气,A 正确;B.液
氨汽化吸收大量的热,具有制冷作用,可用作制冷剂,与其还原性无关,B 不正确;C.N2H4在空气中燃
烧或与过氧化氢H2O2反应时,能生成大量气体(N2和水蒸气),因此可用作火箭燃料,与其熔沸点较低
无关,C 不正确;D.因为NH4Cl 在水中电离出的
,
水解使溶液显酸性,因此可作为铁的除锈剂,
与其受热易分解无关,D 不正确。答案选A。
2.(2023 秋·云南昆明·高三昆明市官渡区第二中学校考开学考试)用以下三种途径来制取等质量的硝酸铜。
①铜与稀硝酸反应;②铜与浓硝酸反应;③铜先与氧气反应生成氧化铜,氧化铜再跟硝酸反应。以下叙述
不正确的是
A.三种途径所消耗铜的质量相等
B.三种途径所消耗硝酸的物质的量是①>
>
②③
C.途径③的制备方法最符合“绿色化学”理念
D.途径①中被氧化的铜与被还原的硝酸的物质的量之比是3:2
【答案】B
【解析】三种方法制取硝酸铜的有关反应原理用方程式表示分别为:
①铜与稀硝酸反应:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;②铜与浓硝酸反应:
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;③铜先与氧气反应生成氧化铜,氧化铜再跟硝酸反应:2Cu+O2
2CuO,CuO+2HNO3= Cu(NO3)2;A. 根据Cu 元素守恒,铜元素都反应生成了硝酸铜,所以制取等量
的硝酸铜消耗铜的质量相等,A 正确;B. 假设反应制取3 mol Cu(NO3)2,三种方法消耗的硝酸的物质的量
分别是8 mol、14 mol、6 mol,可见三种途径所消耗硝酸的物质的量大小关系为:②>
>
①③,B 错误;C.
途径③的制备方法中硝酸中的N 元素全部转化为硝酸铜,原子利用率最高,且没有污染环境的气体NO、
NO2等的产生,最符合“绿色化学”理念,C 正确;D. 途径①中3 mol Cu 作还原剂,被氧化;而参加反应
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的硝酸,8 mol HNO3中只有2 mol 被还原,所以被氧化的铜与被还原的硝酸的物质的量之比是3:2,D 正
确;故合理选项是B。
3.(2023 春·青海西宁·高三统考开学考试)氮是各种生物体生命活动中不可缺少的重要元素。自然界中的
氮循环为生物体提供了氮元素。下列有关氮元素说法不正确的是
A.铵态氮肥被植物吸收的过程属于氮的固定
B.雷雨发庄稼的起因是打雷时空气中
与
化合成NO
C.城市空气中的氮氧化物主要来源是燃油汽车产生的尾气
D.工业利用
和
合成
,其中
的来源是空气
【答案】A
【解析】A.氮的固定是将游离态的氮,即氮单质,转化为化合态的过程,而铵态氮肥中氮元素本就以化
合态形式存在,不属于氮的固定,A 项错误;B.氮气和氧气可以在放电的条件下生成一氧化氮,一氧化
氮与空气中氧气化合成二氧化氮,二氧化氮溶于雨水下落,最终以氮肥的形式被庄稼吸收,故称雷雨发庄
稼,B 项正确;C.燃油汽车发动机内,空气中氮气与氧气在放电或高温条件下发生反应生成NO,C 项正
确;D.工业制取气体需要考虑原料成本,空气中含有大量氮气且容易分离出来,故工业利用N2和H2合成
NH3,
的来源是空气,D 项正确;故选:A。
4.(2023·河北秦皇岛·昌黎一中校考模拟预测)液氨可以微弱的电离产生
和
,NH3中的一个H 原
子若被-NH2取代可形成N2H4(联氨),若被-OH 取代可形成NH2OH (羟胺)。NH3经过一定的转化可以形成
N2、NO、NO2、N2O4(无色)、HNO3等。下列有关NH3、NH2OH、
、
的说法正确的是
A.NH3的键角比
中的大
B.NH2OH 难溶于水
C.
的空间构型为直线形
D.含
的溶液都具有强氧化性
【答案】A
【解析】A.NH3、
的N 原子都采用sp3杂化,NH3的N 原子上有1 对孤电子对,而
的N 原子上有
2 对孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用,导致NH3的键角比
中的大,A 正确;B.-OH 是亲水基,NH2OH 与水分子之间容易形成氢键,增加了分子之间的吸引作
用,因此NH2OH 易溶于水,B 错误;C.
中的中心N 原子的价层电子对数是2+
=3,N 原子
上含有1 对孤电子对,因此
的空间构型是V 形,C 错误;D.在酸性溶液中,含
的溶液H+、
起HNO3的作用,表现强氧化性,而当溶液显中性或碱性时不具有强氧化性,D 错误;故合理选项是A。
5.(2023·湖南衡阳·衡阳市八中校考三模)自然界中氮循环过程如图所示,下列说法错误的是
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A.反硝化过程中,含氮物质被还原
B.氨氧化过程中,NO 与NH 理论物质的量之比为1:1
C.
属于氮的固定,N2发生还原反应
D.土壤中Fe2+离子有利于除去水体中的铵态氮
【答案】D
【解析】A.反硝化过程中氮元素化合价降低,做氧化剂被还原,A 正确;B.
中N 元素为+3 价,
中N 元素为-3 价,二者反应产物为N2,化合价为0 价,根据转移电子守恒可知,反应过程中二者的理
论物质的量之比为1:1,B 正确;C.氮的固定是指游离态氮元素转化为化合态的氮元素,氮气转化为铵根,
氮元素化合价降低,做氧化剂被还原,C 正确;D.由转化图可知,亚铁离子能与水体中的硝酸根反应,
可以除去水体中的硝态氮,D 错误;故选D。
6.(2023·江苏南通·校考模拟预测)含氮物质可发生如下反应:①
②
③
下列说法正确的是
A.常温下,NO 与
混合能立即看到红棕色气体,说明该反应已达平衡
B.反应②的
C.反应③消耗
,理论上会生成标准状况下约
D.利用反应①、②、③可以同时处理
含量较高的废气和含
的废水
【答案】C
【解析】A.常温下,NO 与
混合能立即看到红棕色气体,说明该反应生成了二氧化氮气体,但是不确
定是否平衡,故A 错误;B.反应②为气体分子数减小的反应,为熵减反应,故B 错误;C.由方程式可
知,反应③消耗
,理论上会生成1mol 氮气,在标准状况下约
,故C 正确;D.反应中
涉及氢氧化钠和氯化铵两种物质,两者会反应生成氨气和氯化钠,故不能利用反应①、②、③可以同时处
理
含量较高的废气和含
的废水,故D 错误。故选C。
7.(2023 秋·河南郑州·高三河南省实验中学校考开学考试)氨广泛应用于化工、化肥、制药等领域,一种
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新型制备氨的方法如图。下列说法错误的是
A.反应①属于人工固氮
B.反应④属于氧化还原反应
C.反应③可利用电解
溶液的方法实现
D.该转化过程总反应的反应物是
和
,产物是
和
【答案】C
【解析】A.反应①为游离态氮转化为氮的化合物,属于人工固氮,故A 正确;B.反应④为
和
反
应生成
和
,Cl、O 元素化合价发生改变,属于氧化还原反应,B 正确;C.电解
溶液生成氢
气、氯气、氢氧化镁,电解熔融
生成镁和氯气,故C 错误;D.由图可知,该转化过程总反应的反
应物是
和
反应生成
和
,故D 正确;选C。
8.(2023·天津·校联考一模)合成氨及其衍生工业是化工生产的重要门类,请结合图示判断下列说法不正
确的是
A.合成氨采用400~500℃是为了提高原料转化率和反应速率
B.湿润的淀粉KI 试纸不可以鉴别气体2 和溴蒸气
C.生成固体1 的化学方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
D.1L 气体1、2 的混合气与1 L NH3在一定条件下转化为对环境无害的物质,混合气中二者的体积比为
1 1∶
【答案】A
【分析】由图可知:NH3在催化剂条件下与氧气反应生成气体1 为NO 气体,NO 被氧化生成气体2 为NO2
气体,NO2气体与水反应生成硝酸,NH3与CO2、H2O、NaCl 反应生成固体1 为NaHCO3,NaHCO3受热分
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解生成固体2 为Na2CO3,据此答题。
【解析】A.合成氨反应为放热反应,温度越低,反应越向着正向移动,原料的转化率越高,所以
400~500℃不利于提高原料的转化率,故A 错误;B.由分析可知:气体2 为NO2气体,NO2气体和溴蒸气
都有较强的氧化性,都能使淀粉碘化钾试纸变蓝,故B 正确;C.固体1 为碳酸氢钠,氯化钠、二氧化碳、
水和氨气可以生成碳酸氢钠固体,故方程式为:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,故C 正确;D.
由分析可知:气体1 为NO,气体2 为NO2,1LNO、NO2的混合气与1LNH3在一定条件下转化为对环境无
害的物质,反应方程式为:
,NO、NO2的体积比等于化学计量数之比,为
1:1,故D 正确;故选A。
考点二 氮及其化合物制备的工艺流程
1.(2023 春·河北邯郸·高三校联考开学考试)实验室制取少量
的装置如图所示。下列实验装置不能
达到目的的是
A.用装置甲制得
B.用装置乙干燥
C.用装置丙收集
D.用装置丁吸收
【答案】C
【解析】A.浓氨水和氧化钙反应放出氨气,用装置甲制得
,故A 正确;B.氨气是碱性气体,用碱
石灰干燥氨气,故B 正确;C.氨气的密度比空气小,用向下排空气法收集氨气,故C 错误;D.氨气极
易溶于水,用装置丁吸收
可以防倒吸,故D 正确;选C。
2.(2023 秋·江西抚州·高三黎川县第二中学校考开学考试)工业上从废催化剂(主要成分是钯和活性炭,
还含有少量铁、锌)中回收钯(
),采用如下流程:
已知:“酸溶Ⅱ”的主要反应是:
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.
下列说法错误的是
A.“酸溶Ⅰ”的目的是除去铁、锌等杂质
B.为加快酸溶速率,“酸溶Ⅱ”需要高温条件
C.调节
使溶液显碱性可以减少甲醛的损耗
D.溶液Ⅰ可能含有
【答案】B
【分析】废催化剂中主要成分是钯和活性炭,还含有少量铁和锌,先加入稀盐酸,铁和锌与稀盐酸反应生
成ZnCl2、FeCl2和氢气,钯不与盐酸反应,过滤得到含有钯的固体,滤渣中加入王水,发生信息中的反应
生成NO 和H2PdCl4,H2PdCl4的溶液中加水和碳酸钠稀释并调节pH 至碱性,再加入甲醛将H2PdCl4还原为
钯单质,甲醛被氧化为甲酸盐,最后经过过滤得到金属钯。
【解析】A.废催化剂中的少量铁、锌能与盐酸反应生成可溶性盐,酸溶Ⅰ的目的是除去铁、锌等杂质,
A 正确;B.王水含有加热易分解和挥发的硝酸,且盐酸也易挥发,因此酸溶Ⅱ的温度不宜过高,B 错误;
C.硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性,会氧化甲醛,碱性环境可以减少甲醛的损耗,C 正确;D.甲
醛被氧化生成甲酸,在碱溶液中生成甲酸盐,D 正确;故答案选B。
3.(2023·河北张家口·统考一模)氮化硅可用作耐高温、耐腐蚀材料。由石英(含少量铁、铜氧化物)和空
气制备氮化硅的一种工艺流程如图所示。
下列说法错误的是
A.“高温转化I”硅元素参与的反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2
B.“净化”可将空气依次通过NaOH 溶液、热还原铁粉、浓H2SO4
C.“洗涤”时酸洗可选用稀硝酸
D.SiO2中的Si-O 键能高于Si3N4中Si-N 键能
【答案】B
【解析】A.“高温转化I”二氧化硅与足量碳反应的化学方程式为
,则氧化剂与
还原剂的物质的量之比为1:2,故A 正确;B.“净化”需依次除去空气中的二氧化碳、水蒸气、氧气,
则可将空气依次通过NaOH 溶液、浓
、热还原铁粉,故B 错误;C.稀硝酸可溶解铁、铜,而不能
溶解耐腐蚀的氮化硅,故C 正确;D.
和
均为共价晶体,成键原子半径越小,键长越短、键能
越大,O 原子半径小于N 原子,所以SiO2中的Si-O 键能高于Si3N4中Si-N 键能,故D 正确;选B。
4.(2023·全国·模拟预测)氨和硝酸是重要的化工产品,工业合成氨及制备硝酸的流程如图:
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下列说法错误的是
A.“氨分离器”中主要应用了氨气易液化的性质
B.工业上可用铁槽车储运浓硝酸
C.流程中的转化涉及复分解反应
D.为提高氮的利用率,尾气可循环进入“合成塔”
【答案】C
【分析】N2、H2在合成塔中制取NH3,将生成的NH3液化分离后,N2、H2循环使用;在氧化炉内,NH3催
化氧化为NO 等,在吸收塔内,NO、O2、H2O 反应生成硝酸。
【解析】A.N2、H2在合成塔中制取NH3,“氨分离器”中,将生成的NH3液化分离后,N2、H2循环使用,
所以主要应用了氨气易液化的性质,A 正确;B.常温下,浓硝酸能使铁钝化,从而阻止铁与浓硝酸的继
续反应,所以工业上可用铁槽车储运浓硝酸,B 正确;C.流程中的转化,涉及的反应有:N2、H2合成氨
反应,NH3催化氧化生成NO 的反应,NO、O2、H2O 化合生成HNO3的反应,没有涉及复分解反应,C 错
误;D.因为尾气中含有大量的N2、H2,依图中信息,为提高氮的利用率,尾气可循环进入“合成塔”,
D 正确;故选C。
5.(2023·北京西城·北京四中校考模拟预测)某小组探究NH3的催化氧化,实验装置图如图。③中气体颜
色无明显变化,④中收集到红棕色气体,一段时间后,④中产生白烟。
下列分析不正确的是
A.若②中只加入NH4Cl 不可以实现上述现象
B.③、④中现象说明③中的反应是4NH3+5O2
4NO+6H2O
C.④中白烟的主要成分是NH4Cl
D.一段时间后,⑤中溶液可能变蓝
【答案】C
【分析】①中高锰酸钾受热制备氧气,装置②中氯化铵与强氧化钙共热反应制备氨气,装置③中氨气在催
化剂作用下与氧气发生催化氧化反应生成一氧化氮,装置④中反应生成的NO 与过量的O2反应生成红棕色
气体NO2,NO2与水蒸气反应生成硝酸,硝酸与氨气反应生成硝酸铵,会有白烟产生,装置⑤中氮的氧化
物与氧气溶于水反应生成硝酸,硝酸与铜反应生成淡蓝色的硝酸铜溶液,据此回答。
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【解析】A.氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,两者在试管口又会化合生成氯化铵,A 正确;B.由分析
可知,③中气体颜色无明显变化,④中收集到红棕色气体,一段时间后产生白烟说明③中氨气在催化剂作
用下与氧气发生催化氧化生成一氧化氮,反应方程式为:4NH3+5O2
4NO+6H2O,B 正确;C.由分
析可知,④中白烟的主要成分是硝酸铵,C 错误;D.装置⑤中氮的氧化物与氧气溶于水反应生成硝酸,
硝酸与铜反应生成淡蓝色的硝酸铜溶液,D 正确;故选C。
6.(2023·广东·模拟预测)绿水青山是习近平总书记构建美丽中国的伟大构想,某工厂拟综合处理含
废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如图流程:
下列说法不正确的是
A.固体1 中主要含有CaCO3、CaSO3、Ca(OH)2
B.X 可以是空气,但不能过量
C.捕获剂所捕获的气体主要是CO、N2
D.处理含
废水时,发生的反应为:
+
=N2↑+2H2O
【答案】C
【分析】工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO 不考虑其他成分)通过过量的石灰乳,二氧化碳和二氧
化硫被吸收,生成碳酸钙和亚硫酸钙,气体1 是不能被过量石灰水吸收的N2、NO、CO,气体1 通入气体
X,用氢氧化钠溶液处理后到的NaNO2,X 可为空气,但不能过量,否则得到硝酸钠,亚硝酸钠和铵根离
子的溶液反应生成无污染的气体,应为氮气,气体2 有氮气和一氧化碳,捕获剂所捕获的气体主要是一氧
化碳,据此解答。
【解析】A.工业废气中CO2、SO2可被石灰水吸收,生成CaCO3、CaSO3,因氢氧化钙过量,则固体1 为主
要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3,故A 正确;B.由分析可知,气体1 是不能被过量石灰水吸收的N2、
NO、CO,气体1 通入气体X,用氢氧化钠溶液处理后得到NaNO2,X 可为空气,但不能过量,否则得到
硝酸钠,故B 正确;C.根据分析可知,气体2 含有CO、N2,经捕获剂得到氮气和CO,所捕获的气体主
要是CO,防止污染空气,故C 错误;D.根据图示可知,氢氧化钠溶液处理后到的NaNO2与含有
的
溶液反应生成无污染气体,应生成氮气,发生反应的离子方程式为:
+
=N2↑+2H2O,故D 正确;
故答案为C。
7.(2023·辽宁沈阳·统考一模)明代《徐光启手迹》记载了制备王水的方法,其主要流程如图所示(水蒸
气等部分产物已省略),下列说法中正确的是
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A.X 不能使酸性
溶液褪色
B.操作1 的名称为蒸馏
C.流程中涉及的均为非氧化还原反应
D.步骤ⅱ能在铁容器中进行
【答案】B
【解析】A.由题意,Fe 元素化合价升高,故部分硫元素化合价降低,X 的化学式应为SO2,SO2具有还原
性能使酸性
溶液褪色,故A 错误;B.操作1 后得到硝酸,该过程中制取硝酸是利用了硝酸易挥发
的性质,则操作1 的名称为蒸馏,故B 正确;C.步骤i 中煅烧绿矾生成SO2过程中,S、Fe 的化合价发生
变化,属于氧化还原反应,故C 错误;D.王水是浓硝酸和浓盐酸按体积比=1:3 的混合物,会腐蚀铁容器,
步骤ⅱ不能在铁容器中进行,故D 错误;故选B。
8.(2023·重庆万州·重庆市万州第二高级中学校考二模)汽车尾气中的氮氧化合物(NOx)与大气中的
NH3发生如下作用,形成一种雾霾。
NOx
N2O5
HNO3
烟(一种雾霾)
有关该雾霾的叙述错误的是
A.该雾霾中含硝酸铵固体
B.反应②是非氧化还原反应
C.NH3是形成该雾霾的催化剂
D.NH3可能来自过度施用氮肥
【答案】C
【分析】由于工业生产中使用矿物作为燃料,大量向空气中排放污染物,加上汽车尾气的大量排放,以及
冬季取暖也向空气中排放粉尘,致使大量微小尘粒、烟粒或盐粒等颗粒悬浮在大气中,形成雾霾。
【解析】A.硝酸与氨气反应生成硝酸铵固体,故A 正确;B.反应②是五氧化二氮与水反应生成硝酸,
反应中元素没有化合价变化,属于非氧化还原反应,故B 正确;C.硝酸与氨气反应生成硝酸铵固体,氨
气是反应物,不是催化剂,故C 错误;D.铵盐不稳定易分解产生氨气,则NH3可能来自过度施用氮肥,
故D 正确;故选C。
考点三 氮及其化合物的有关计算
1.(2023·河南安阳·安阳一中校考模拟预测)下列四组混合气体中各组分的体积比为
;
;
;
。将分别盛满上述各种气体的容积相等的四支
试管倒置于盛有水的水槽中,最后试管内液面由低到高的顺序为
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
发生反应:
,试管中
、
的体积比为
,剩余
,最终液
体充满试管容积的
;
发生反应:
,试管中NO、
的体积比为
,剩余
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NO,最终液体充满试管容积的
;
易溶于水,
不易溶于水,试管中
、
的体积比为
,
全部剩余,最终液体充满试管容积的
;
发生反应:
,试管中
、
NO、
的体积比为
,恰好完全反应,无气体剩余,最终液体充满试管。综上所述,最后试管内液面
由低到高的顺序为
,选项A 正确;答案选A。
2.(2023 秋·湖南长沙·高三长沙市明德中学校考开学考试)某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液
,平均
分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解
。向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁
粉质量增加的变化如图所示已知硝酸只被还原为NO 气体。下列分析或结果错误的是
A.原混合酸中
的物质的量为
B.OA 段产生的是NO,AB 段发生的反应为
,BC 段产生氢气
C.第二份溶液中最终溶质为
D.
浓度为
【答案】A
【分析】由图象可知,由于铁过量,OA 段发生反应为:
,AB 段发生反
应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC 段发生反应为:Fe+2H+=Fe2++H2↑。
A、OA 段发生反应为:
,硝酸全部起氧化剂作用,根据铁的物质的量结
合离子方程式计算;B、铁先与硝酸反应生成一氧化氮与铁离子,之后铁与铁离子反应生产亚铁离子,最
后是铁和硫酸反应;C、铁先与硝酸反应,之后铁与铁离子反应生产亚铁离子,最后是铁和硫酸反应,铁
单质全部转化为亚铁离子,硝酸全部起氧化剂作用,没有显酸性的硝酸;D、根据铁和硫酸的反应中铁的
质量来确定所需硫酸的量,进而确定硫酸的浓度。
【解析】A、根据题图可知,OA 段发生的反应为:
,硝酸全部起氧化剂
作用,所以每份混合酸中
,所以原混合酸中
的物质的量为
,
A 符合题意;B、OA 段发生的反应为:
,产生NO,AB 段发生的反应为
,BC 段发生的反应为
,产生氢气,B 不符合题意;C、第二份溶液
中硝酸全部被还原,因为溶液中有
,并且Fe 全部转化为
,所以最终溶液中溶质为
,C 不
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符合题意;D、反应最终消耗
,其物质的量为
,所有的铁都以硫酸亚铁的形式
存在于溶液中,根据
守恒可知,每份溶液中含硫酸
,所以硫酸的浓度是
,
D 不符合题意;故答案为:A。
3.(2023 秋·宁夏吴忠·高三吴忠中学校考开学考试)向27.2gCu 和Cu2O 的混合物中加入某浓度的稀硝酸
0.5 L,固体物质完全反应,生成NO 和Cu(NO3)2。在所得溶液中加入1.0 mol/L 的NaOH 溶液1.0 L,此时
溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,沉淀质量为39.2g,下列说法不正确的是
A.Cu 与Cu2O 的物质的量之比为1:2
B.硝酸的物质的量浓度为2.4 mol/L
C.产生的NO 在标准状况下的体积为4.48 L
D.Cu、Cu2O 与硝酸反应后剩余HNO3的物质的量为0.2 mol
【答案】A
【分析】在所得溶液中加入1.0 mol/L 的NaOH 溶液1.0 L,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,沉淀
质量为39.2g,则生成的Cu(OH)2质量为39.2g,n[Cu(OH)2]=
=0.4mol,Cu2+消耗NaOH 的物质的量
为0.8mol,则剩余HNO3的物质的量为1.0 mol/L×1.0 L-0.8mol=0.2mol。
27.2gCu 和Cu2O 的混合物中,n(Cu)总= 0.4mol,m(Cu)总= 0.4mol×64g/mol=25.6g,m(O)= 27.2g-25.6g=1.6g,
n(O)=
=0.1mol。
【解析】A.n(O)= 0.1mol,则 n(Cu2O)=0.1mol,n(Cu)=0.4mol-0.2mol=0.2mol,所以Cu 与Cu2O 的物质的
量之比为0.2:0.1=2:1,A 不正确;B.n(Cu2O)=0.1mol,n(Cu)=0.2mol,则表现出酸性的硝酸为0.8mol,表
现出氧化性的硝酸为
=0.2mol,剩余硝酸0.2mol,硝酸的物质的量浓度为
=2.4
mol/L,B 正确;C.表现出氧化性的硝酸为0.2mol,则产生的NO 为0.2mol,在标准状况下的体积为
0.2mol×22.4L/mol=4.48 L,C 正确;D.由分析知,Cu、Cu2O 与硝酸反应后剩余HNO3的物质的量为0.2
mol,D 正确;故选A。
4.(2023·校联考二模)有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸,其中H2SO4和HNO3的物质的量浓度分别是1
mol/L 和0.5 mol/L,取10 mL 此混合酸,向其中加入过量的铁粉,反应结束后产生标准状况下的气体的体
积是(设反应中HNO3被还原成NO)
A.0.168 L
B.0.112 L
C.0.672 L
D.0.224 L
【答案】A
【解析】10 mL 混合酸中含有:n(H+) = 0.01 L × 2 × 1 mol/L + 0.01 L × 0.5 mol/L = 0.025 mol,n(NO ) = 0.01
L × 0.5 mol/L = 0.005 mol,由于铁过量,先后发生的反应为:3 Fe + 2 NO
+ 8 H+ = 3 Fe2+ + 2 NO↑ + 4
H2O,Fe + 2 H+ = Fe2+ + H2↑,则:
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,反应后剩余
n(H+)=0.025mol-0.02mol=0.005mol,则: 0.005mol H+~0.0025H2↑,所以:n(NO)
+n(H2)=0.005mol+0.0025mol=0.0075mol, V(NO)+V(H2)=0.0075mol×22.4L/mol=0.168L;答案选A。
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