適用于新高考新教材浙江專版2025屆高考化學一輪總復習第4章非金屬及其化合物作業(yè)12氮及其氧化物硝酸新人教版

作業(yè)12氮及其氧化物硝酸

A組基礎達標1.(2024·浙江金華一中月考改編)下列物質的性質與用途的對應關系正確的是()A.NO2呈紅棕色,能使潮濕的淀粉碘化鉀試紙變藍B.稀硝酸具有強氧化性,常溫下可清洗附著在試管內壁的銀鏡C.氨氣易液化,可用于生產(chǎn)硝酸D.NH3·H2O具有堿性,能溶解氫氧化銅2.(2024·浙江紹興高三二模)下列關于元素及其化合物的性質說法不正確的是()A.濃硫酸與蔗糖反應,視察到蔗糖變黑,體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性B.硝酸見光受熱易分解,一般保存在棕色試劑瓶中,放置在陰涼處C.燃油發(fā)動機產(chǎn)生的NO2、NO與CO反應能生成N2和CO2,因此可以干脆排放D.鋁制餐具不宜用來蒸煮或長時間存放酸性或者堿性食物3.在酸性環(huán)境中,用Pt-g-C3N4作催化劑的光催化氧化法脫除NO的過程,如圖所示。下列說法不正確的是()A.該脫除NO過程中有電流產(chǎn)生B.g-C3N4端為正極,其反應為O2+2e-+2H+H2O2C.H+向Pt端遷移D.Pt-g-C3N4降低了NO、O2、H2O反應生成HNO3的活化能4.(2024·湖南五市十校聯(lián)考)柴油發(fā)動機在工作過程中會產(chǎn)生氮的氧化物,在尾氣處理環(huán)節(jié),加入尿素CO(NH2)2可有效削減氮氧化物的排放,相關反應如下:2CO(NH2)A.該反應中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物物質的量之比為2∶5B.常溫下NO遇空氣會變成紅棕色C.該反應每消耗1molNO轉移2mol電子D.氮氣和氧氣在高溫條件下發(fā)生反應是汽車尾氣中氮氧化物的主要成因5.某同學探討濃硝酸與KSCN溶液的反應,在通風櫥中進行如下試驗:已知:SCN-能被氧化為黃色的(SCN)2,(SCN)2可聚合為紅色的(SCN)x。下列分析錯誤的是()A.SCN-被氧化為(SCN)2過程中,S的化合價上升B.分析①②③知,(SCN)2聚合為(SCN)x的速率大于其被硝酸氧化的速率C.取少量③中的溶液加入BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,證明最終有SO4D.①中改用溶有NO2的濃硝酸重復上述試驗,溶液先變紅后快速褪色并產(chǎn)生大量紅棕色氣體,證明NO2氧化性強于濃硝酸B組綜合提升6.(2024·浙江回浦中學檢測)向200mL2mol·L-1HNO3溶液中,漸漸加入鐵粉至過量(假設生成的氣體只有一種),在此過程中,n(Fe2+)隨n(Fe)的變更如圖所示。下列有關說法正確的是()A.該過程中產(chǎn)生標準狀況下的氫氣4.48LB.向c點處的反應液中加入稀鹽酸后無明顯現(xiàn)象C.圖中a=1.5、b=1.5D.當加入鐵粉nmol時(0.1<n<0.15),溶液中n(Fe3+)=(0.3-2n)mol7.(2024·江蘇無錫期中)小組同學探究Cu和物質A的反應,試驗如下。裝置序號物質A試驗現(xiàn)象①0.6mol·L-1Fe(NO銅粉溶解,溶液變?yōu)樯钭厣玔經(jīng)檢驗含F(xiàn)e(NO)2+]②0.6mol·L-1FeCl3溶液銅粉溶解,溶液變?yōu)樗{綠色③1.8mol·L-1NaNO3溶液(調pH=1)無明顯變更下列分析不正確的是()A.②中銅粉溶解的緣由:Cu+2Fe3++2Fe2+B.①中產(chǎn)生NO的緣由:pH=1時銅粉干脆將NO3C.若向③中加入FeSO4固體,推想銅粉會溶解D.①②③現(xiàn)象的差異不僅與物質氧化性(或還原性)強弱有關,也與反應速率有關8.(2024·山東菏澤期末)N2O、NO和NO2等氮氧化物是空氣污染物,含有氮氧化物的尾氣需處理后才能排放。(1)N2O的處理。N2O是硝酸生產(chǎn)中氨催化氧化的副產(chǎn)物,用特種催化劑能使N2O分解。NH3與O2在加熱和催化劑作用下生成N2O的化學方程式為。

(2)NO和NO2的處理。已除去N2O的硝酸尾氣可用NaOH溶液吸取,主要反應為NO+NO2+2OH-2NO2-+H2O,2NO2+2OH-NO2-+N①下列措施能提高尾氣中NO和NO2去除率的有(填字母)。

A.加快通入尾氣的速率B.接受氣、液逆流的方式吸取尾氣C.吸取尾氣過程中定期補加適量NaOH溶液②吸取后的溶液經(jīng)濃縮、結晶、過濾,得到NaNO2晶體,該晶體中的主要雜質是(填化學式);吸取后排放的尾氣中含量較高的氮氧化物是(填化學式)。

(3)NO的氧化吸取。用NaClO溶液吸取硝酸尾氣,可提高尾氣中NO的去除率。其他條件相同,NO轉化為NO3①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和NO3-,其離子方程式為②NaClO溶液的初始pH越小,NO轉化率越高。其緣由是

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9.(2024·浙江杭州四中檢測節(jié)選)某小組同學探究銅和濃硝酸的反應,進行如下試驗:試驗1:分別取3mL濃硝酸與不同質量的銅粉充分反應,銅粉完全溶解,溶液顏色如下表:編號①②③④⑤銅粉質量/g0.10.20.30.40.5溶液顏色綠色草綠色藍綠色偏綠藍綠色偏藍藍色(1)寫出銅和濃硝酸反應的離子方程式:

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(2)小組同學猜想溶液顯綠色的可能緣由:猜想1:硝酸銅濃度較高,溶液呈綠色;猜想2:NO2溶解在混合溶液中,溶液呈綠色。依據(jù)試驗1中的現(xiàn)象,推斷猜想1是否合理,并說明理由:

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(3)?、葜腥芤?

(填操作和現(xiàn)象),證明猜想2成立。小組同學進行如下試驗也證明白猜想2成立。試驗2:向①中溶液以相同流速分別通入N2和空氣,視察現(xiàn)象。通入氣體氮氣空氣現(xiàn)象液面上方出現(xiàn)明顯的紅棕色氣體,25min后溶液變?yōu)樗{色液面上方出現(xiàn)明顯的紅棕色氣體,5min后溶液變?yōu)樗{色(4)結合上述試驗現(xiàn)象,下列推想合理的是(填字母)。

a.①中溶液通入N2時,N2被緩慢氧化為NO2b.①中溶液里某還原性微粒與綠色有關,通入空氣時較快被氧化c.空氣中的CO2溶于水顯酸性,促進了溶液變藍色d.加熱溶液①后,可能視察到溶液變藍的現(xiàn)象(5)小組同學接著探究試驗2中現(xiàn)象的差異,并查閱文獻:Ⅰ.“可溶性銅鹽中溶解亞硝酸(HNO2)”可能是試驗1中溶液顯綠色的主要緣由Ⅱ.NO2在溶液中存在以下反應:反應1:2NO2+H2OHNO3+HNO2(慢)反應2:2HNO2NO2+NO+H2O(快)說明試驗2中通入氮氣變藍慢,通入空氣變藍快的緣由:

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作業(yè)12氮及其氧化物硝酸1.BNO2具有氧化性,能使潮濕的淀粉碘化鉀試紙變藍,A不正確;稀硝酸具有強氧化性,能溶解銀,B正確;氨氣具有還原性,是生產(chǎn)硝酸的原料,C不正確;NH3·H2O能溶解氫氧化銅,緣由是形成配離子,D不正確。2.C濃硫酸與蔗糖反應,蔗糖變黑,體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性,A正確;硝酸見光受熱易分解,一般保存在棕色試劑瓶中,放置在陰涼處,B正確;NO2、NO與CO反應須要在催化劑作用下轉化為無毒的氣體,因此須要催化轉化后排放,C錯誤;鋁與酸、堿均會反應,故鋁制餐具不宜用來蒸煮或長時間存放酸性或者堿性食物,D正確。3.C視察圖示,反應的起始物質是NO、O2和H2O,終態(tài)物質是HNO3,屬于氧化還原反應,脫除NO過程中發(fā)生氧化還原反應,有電流產(chǎn)生,A正確;圖示中O2轉化為H2O2,表明O2得到電子,所以g-C3N4端為正極,其反應為O2+2e-+2H+H2O2,B正確;H+向g-C3H4端遷移,C不正確;用Pt-g-C3N4作催化劑的光催化氧化法脫除NO,降低了NO、O2、H2O反應生成HNO3的活化能,D正確。4.A該反應中CO(NH25.D在SCN-被氧化為(SCN)2過程中,S元素的化合價由SCN-中的-2價上升為(SCN)2中的-1價,A正確;依據(jù)溶液顏色變更及反應時間的長短,可知(SCN)2聚合為(SCN)x的速率大于其被硝酸氧化的速率,B正確;③中的溶液顯強酸性,取少量③中的溶液加入BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,在強酸性溶液中加入BaCl2溶液產(chǎn)生的白色沉淀只能是BaSO4,可證明SCN-最終被氧化有SO42-生成,C正確;①中改用溶有NO2的濃硝酸重復題述試驗,溶液先變紅后快速褪色并產(chǎn)生大量紅棕色氣體,可能是NO26.D硝酸與鐵反應生成硝酸鐵、NO和水,不生成氫氣,A錯誤;c點處溶液的溶質是硝酸亞鐵,若加入稀鹽酸,H+、NO3-和Fe2+發(fā)生氧化還原反應生成Fe3+,溶液變?yōu)樽攸S色,B錯誤;向硝酸中加入鐵粉發(fā)生的反應為Fe+4HNO3Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,硝酸的物質的量為0.4mol,則消耗鐵的物質的量為0.1mol,b=0.1,生成硝酸鐵0.1mol,隨后發(fā)生反應2Fe(NO3)3+Fe3Fe(NO3)2,生成硝酸亞鐵0.15mol,則a=0.15,C錯誤;依據(jù)上述分析,當加入鐵粉nmol時(0.1<n<0.15),參與反應2Fe(NO3)3+Fe3Fe(NO3)2的鐵為(n-0.1)mol,消耗硝酸鐵為2(n-0.1)mol,則溶液中n(Fe3+)=0.1mol-2(n-0.1)mol=(0.3-27.B試驗②中,銅與Fe3+反應生成藍色Cu2+和綠色Fe2+,A正確;經(jīng)檢驗含F(xiàn)e(NO)2+,說明加入銅粉后銅與Fe3+反應生成藍色Cu2+和綠色Fe2+,酸性條件下Fe2+與硝酸根離子反應產(chǎn)生NO,選項B不正確;若向③中加入FeSO4固體,因酸性條件下Fe2+與NO3-發(fā)生氧化還原反應生成Fe3+,產(chǎn)生了硝酸鐵,依據(jù)試驗①的條件,推想銅粉會溶解,選項C正確;①②③現(xiàn)象的差異不僅與物質氧化性(或還原性)強弱有關,如Fe3+、NO3-等氧化性強弱,Fe2+還原性等;也與N8.答案(1)2NH3+2O2N2O+3H2O(2)①BC②NaNO3NO(3)①3HClO+2NO+H2O3Cl-+2NO3-+5H+解析(1)NH3與O2在加熱和催化劑作用下發(fā)生氧化還原反應生成N2O,依據(jù)得失電子守恒和原子守恒可知反應有水生成,化學方程式為2NH3+2O2N2O+3H2O。(2)①加快通入尾氣的速率,不能提高尾氣中NO和NO2的去除率;接受氣、液逆流的方式吸取尾氣,可使氣液充分接觸,能提高尾氣中NO和NO2的去除率;定期補加適量的NaOH溶液可增大反應物濃度,能提高尾氣中NO和NO2的去除率;②由吸取反應:NO+NO2+2OH-2NO2-+H2O,2NO2+2OH-NO2-+NO3-+H2O可知,反應后得到NaNO2和NaNO3混合溶液,經(jīng)濃縮、結晶、過濾得到NaNO2和NaNO3晶體,因此得到的NaNO2晶體中混有NaNO3;由吸取反應可知,若NO和NO2的物質的量之比大于1∶1,NO不能被完全吸取,因此,吸取后排放的尾氣中含量較高的氮氧化物是NO。(3)①在酸性NaClO溶液中,次氯酸根離子和氫離子結合生成HClO,HClO和NO發(fā)生氧化還原反應生成NO3-和Cl-,依據(jù)得失電子守恒及電荷守恒、原子守恒,配平離子方程式為2NO+3HClO+H2O2NO9.答案(1)Cu+4H++2NO3-2NO2↑+2H2(2)不合理,試驗編號①~⑤中銅粉均溶解,隨著硝酸銅濃度的增大,溶液顏色反而由綠色變?yōu)樗{色,與猜想1不符(3)通入NO2氣體,若溶液顏色變綠(4)bd(5)通入氮氣時,二氧化氮和一氧化氮氣體被吹出,由于反應1較慢,亞硝酸濃度下降較慢;通入空氣時,一氧化氮與空氣中的氧氣發(fā)生反應2NO+O2,溶液中一氧化氮濃度降低,反應2快速向正反應方向移動,亞硝酸濃度降低快,溶液顏色變更快解析(1)銅和濃硝酸反應的離子方程式為Cu+4H++2NO3-+2NO2↑+2H2(2)依據(jù)題意,銅粉完全溶解,則隨著銅粉質量的增加,溶液中硝酸銅的濃度不斷增大,但溶液顏色由綠色漸漸變?yōu)樗{色,與猜想不符,故猜想1不合理。(3)猜想2認為,NO2溶解在混合溶液中使溶液呈綠色,故向⑤中溶液通入NO2,若溶液變?yōu)榫G色,則猜想2成立。(4)試驗2證明,向①中溶液通入氮氣,溶液較慢變?yōu)樗{色,通入空氣,溶液較快變?yōu)樗{色;N2