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硝酸是氧化性酸,其本质是NO3-有氧化性,某课外实验小组进行了下列有关NO3-氧...

硝酸是氧化性酸,其本质是NO3有氧化性,某课外实验小组进行了下列有关NO3氧化性的探究(实验均在通风橱中完成)。

实验装置

编号

溶液X

实验现象

 

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实验Ⅰ

6 mol·L-1稀硝酸

电流计指针向右偏转,铜片表面产生无色气体,在液面上方变为红棕色。

实验Ⅱ

15 mol·L-1浓硝酸

电流计指针先向右偏转,很快又偏向左边,铝片和铜片表面产生红棕色气体,溶液变为绿色。

(1)实验Ⅰ中,铝片作____________(填“正”或“负”)极。液面上方产生红棕色气体的化学方程式是____________

(2)实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是________________

查阅资料:活泼金属与1 mol·L-1稀硝酸反应有H2和NH4+生成,NH4+生成的原理是产生H2的过程中NO3被还原。

(3)用上图装置进行实验Ⅲ:溶液X为1 mol·L-1稀硝酸溶液,观察到电流计指针向右偏转。

① 反应后的溶液中含NH4+。实验室检验NH4+的方法是________

② 生成NH4+的电极反应式是________

(4)进一步探究碱性条件下NO3氧化性,进行实验Ⅳ:

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① 观察到A中有NH3生成,B中无明显现象。A、B产生不同现象的解释是________

A中生成NH3的离子方程式是________

(5)将铝粉加入到NaNO3溶液中无明显现象,结合实验Ⅲ和Ⅳ说明理由________

 

(1)负 2NO+O2=2NO2 (2)Al开始作电池的负极,Al在浓硝酸中迅速生成致密氧化膜后,Cu作负极 (3)① 取少量待检溶液于试管中,加入浓NaOH溶液,加热,若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则溶液中含NH4+② NO3-+8e-+10 H+=NH4++3H2O (4)① Al与NaOH溶液反应产生H2的过程中可将NO3-还原为NH3,而Mg不能与NaOH溶液反应② 8Al+3NO3-+5OH-+2H2O=3NH3↑+8AlO2- (5)因为铝与中性的硝酸钠溶液无生成H2的过程,NO3-无法被还原。 【解析】 试题分析:(1)实验Ⅰ中,由于Al的金属活动性比Cu强,因此Al做负极。铜片表面产生的无色气体是NO,在液体上方NO被空气中的氧气氧化成红棕色的NO2,方程式为2NO+O2=2NO2;(2)实验Ⅱ中, Al的金属活动性比Cu强,Al开始作电池的负极,电流计指针先偏向右边;由于Al在浓硝酸中迅速生成致密氧化膜,阻止了内层金属的进一步反应,因此,Cu作负极,电流计指针偏向左边;(3)①实验室检验NH4+有两种常用方法:方法一,取少量待检溶液于试管中,加入浓NaOH溶液,加热,若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则溶液中含NH4+;方法二,取少量待检溶液于试管中,加入浓NaOH溶液,加热,并在试管口放一蘸有浓盐酸的玻璃棒,若有白烟生成,证明溶液中含NH4+;②NH4+的生成是NO3-被还原的结果,其电极反应式为NO3-+8e-+10 H+=NH4++3H2O(4)①观察到A中有NH3生成,是由于Al与NaOH溶液反应产生H2,并且与此同时,H2可将NO3-还原为NH3;B中无现象是由于Mg与NaOH溶液不反应;②A中生成NH3的离子方程式为 8Al+3NO3-+5OH-+2H2O=3NH3↑+8AlO2-;(5)铝与中性的硝酸钠溶液不能生成H2, NO3-无法被还原,因此将铝粉加入到NaNO3溶液中无明显现象 考点:考查NO3-的强氧化性,并通过实验探究其还原产物。  
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考点分析:
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铜冶金技术以火法冶炼为主。

(1)火法炼铜的工艺流程如下:

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反应Ⅰ:2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)+2SO2(g)  ΔH = -768.2 kJ·mol-1

反应II:2Cu2O(s)+Cu2S(s)=6Cu(s)+SO2(g)  ΔH = +116.0 kJ·mol-1

在反应Ⅱ中,每生成1 mol SO2转移电子________mol

反应Cu2S(s)+O2(g) =2Cu(s)+SO2(g)ΔH =________ kJ·mol-1

理论上m1:m2=________

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制硫酸中重要的一步反应是2SO2(g)+O2(g)满分5 manfen5.com2SO3(g)   ΔH = -196 kJ·mol-1

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(3)工业硫酸中往往含有一定量SO 2 ,测定过程如下:取m g工业硫酸配成100 mL溶液,取出20.00 mL溶液,加入1 mL指示剂,用c mol·L-1 I2标准溶液滴定,消耗的I2标准溶液V mL,工业硫酸中含有SO2的质量分数的计算式是________。

 

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(1)HX为         酸(填“强”或“弱”)

(2)N点pH>7的原因是(用化学用语表示)__________。

(3)下列说法正确的是_________(填字母)。

a M点c(HX)<c(X)

b M点c(Na+)>c(OH)

c P点c(Cl)=0.05 mol·L-1

 

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卤族元素的单质能与H2反应

H2+F2=2HF

在暗处能剧烈化合并发生爆炸

H2+Cl2=2HCl

光照或点燃发生反应

H2+Br2=2HBr

加热至一定温度才能反应

H2+I2=2HI

不断加热才能缓慢反应,生成的HI会分解

 

(1)卤族元素位于周期表中的________族。

(2)用电子式表示HCl的形成过程________。

(3)依据上表,可以推测出:随着原子序数的递增,________(填字母)。

a单质的熔沸点逐渐升高             b元素的非金属性逐渐减弱

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(4)不同卤素原子之间可形成卤素互化物,其性质与卤素单质相近。写出BrCl和SO2在水溶液中发生反应的化学方程式________。

 

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利用催化技术可将汽车尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:2NO + 2CO 满分5 manfen5.com 2CO2 + N2。某温度下,在容积不变的密闭容器中通入NO和CO,测得不同时间的NO和CO的浓度如下表:

时间/s

0

1

2

3

4

5

c(NO) /×10-3 mol·L-1

1.00

0.45

0.25

0.15

0.10

0.10

c(CO) / ×10-3 mol·L-1

3.60

3.05

2.85

2.75

2.70

2.70

满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com下列说法中,不正确的是

满分5 manfen5.comA.2s内的平均反应速率υ(N2)=1.875×10-4 mol·L-1·s-1

满分5 manfen5.comB.在该温度下,反应的平衡常数K=5

满分5 manfen5.comC.若将容积缩小为原来的一半,NO转化率大于90%

满分5 manfen5.comD.使用催化剂可以提高单位时间CO和NO的处理量

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