某学习小组探究稀HNO3、浓HNO3与铜的反应。
装置(尾气处理装置略) | 现象 |
| Ⅰ中开始无明显现象,渐有小气泡生成,越来越剧烈,液面上方出现浅红棕色气体,溶液呈蓝色。 |
Ⅱ中反应剧烈,迅速生成大量红棕色气体,溶液呈绿色。 |
(1)试管Ⅰ中Cu与稀HNO3反应的化学方程式是________。
(2)Ⅱ中反应的速率比Ⅰ中的快,原因是________。
(3)针对Ⅱ中溶液呈绿色的原因,提出假设:
假设1:Cu2+的浓度较大所致;

假设2:溶解了生成的NO2。
探究如下:取Ⅱ中绿色溶液,分为两等份。
①取一份于如图所示装置中,_______(填“操作”和“现象”),证实Ⅱ中溶解了NO2。
②向另一份溶液加入_____(填化学试剂),溶液变为蓝色。证实假设1不成立,假设2成立。
(4)对于稀HNO3与铜生成NO、浓HNO3与铜生成NO2的原因,提出两种解释:
解释1.HNO3浓度越稀,溶液中NO3-的数目越少,被还原时,每个NO3-从还原剂处获得较多电子的机会_____(填“增多”或“减少”),因此被还原为更低价态。
解释2.推测下列平衡导致了产物的不同,并通过如下实验证实了推测的合理性。
3NO2+H2O=2HNO3+NO

①B中盛放的试剂是________。
②C中盛放Cu(NO3)2和_________。
③该小组证实推测的合理性所依据的实验现象是________。
工、农业废水以及生活污水中浓度较高的
会造成氮污染。工业上处理水体中
的一种方法是零价铁化学还原法。某化学小组用废铁屑和硝酸盐溶液模拟此过程,实验如下。
(1)先用稀硫酸洗去废铁屑表面的铁锈,然后用蒸馏水将铁屑洗净。
①除锈反应的离子反程式是__________。
②判断铁屑洗净的方法是__________。
(2)将KNO3溶液的pH调至2.5。从氧化还原的角度分析调低溶液pH的原因是__________。
(3)将上述处理过的足量铁屑投入(2)的溶液中。如图表示该反应过程中,体系内相关离子浓度、pH随时间变化的关系。请根据图中信息回答:

①t1时刻前该反应的离子方程式是__________。
②t2时刻后,该反应仍在进行,溶液中
的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有增大,可能的原因是__________。
(4)铁屑与KNO3溶液反应过程中向溶液中加入炭粉,可以增大该反应的速率,提高
的去除效果,其原因是__________。
工业制硝酸的关键是氨的催化氧化,与硝酸工业相关的过程中产生的氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物,假设不含N2O4)的处理与应用也是科学研究的热点。
⑴工业上可用氨催化吸收法处理NOx,反应原理为4xNH3+6NOx
(2x+3)N2+6xH2O。某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如图所示:

①装置A中发生反应的化学方程式为________。
②装置D中碱石灰的作用是________。
⑵工业上也常用Na2CO3溶液吸收法处理NOx(已知:NO不能与Na2CO3溶液反应)。NO+NO2+ Na2CO3 = 2 NaNO2+ CO2;
2NO2+ Na2CO3 = NaNO2+ NaNO3+ CO2。
①当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时,x的值不可能是________
填选项字母
。
A.1.4 B.1.6 C.1.8
②将1 mol NOx通入Na2CO3溶液中,被完全吸收时,溶液中生成的NO3-、NO2-两种离子的物质的量随x变化关系如图所示:

图中线段a表示________
填化学式
随x值的变化关系;若用溶质质量分数为21.2%的Na2CO3溶液吸收,则需要Na2CO3溶液至少________g。
用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx,每产生22.4 L(标准状况)CO2(全部逸出)时,吸收液质量就增加44g,则NOx中的
________。
⑶氨催化吸收法和Na2CO3溶液吸收法处理NOx尾气的意义是________。
⑷尿素也可用于吸收处理NOx,其反应原理为NO+NO2+ H2O = 2HNO2、2HNO2+CO(NH2)2 = 3H2O + CO2↑+ 2N2↑。当混合气体中NO、NO2按上述反应中系数比时吸收效果最佳。若混合气体中V(NO):V(NO2)=5:1时,可通入一定量的空气,同温同压下,V(空气):V(NO)= ________ (空气中O2的体积含量约为20%)。
以下关于铜跟浓、稀硝酸反应的说法中错误的是
A.1 mol浓硝酸被还原转移1 mol电子,而1 mol稀硝酸被还原转移3 mol电子,故氧化性稀硝酸强于浓硝酸
B.Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应剧烈,故氧化性浓硝酸强于稀硝酸
C.Cu与浓、稀硝酸反应都不需加热
D.生成等量的硝酸铜,消耗浓硝酸的量多
将3mol的NO2气体依次通入下列三个分别装有足量①NaHCO3饱和溶液 ②浓H2SO4 ③Na2O2的装置后,用排水法把残留气体收集起来,则收集到的气体是(同温、同压下测定)( )
A. 1 mol NO B. 2 mol O2
C. 0.25 mol O2 D. 1 mol NO2和0.05 mol O2
将标准状况下10 L NO2、NH3、N2组成的混合气体通入稀硝酸中,溶液的质量增加了12.5g,气体的体积缩小到3.28 L(标准状况下
。则下列关于原混合气体成分的叙述正确的是
A.原混合气体中NO2的体积是6.72 L
B.原混合气体中NH3的体积是3.36 L
C.原混合气体中N2的体积是2.24 L
D.原混合气体中NO2与NH3的体积之比是2:1
