【題目】硝酸是一種重要的化工原料,用來制取一系列硝酸鹽類氮肥,如硝酸銨、硝酸鉀等;也用來制取含硝基的炸藥等。試回答下列問題:
(1)某同學(xué)對(duì)鐵與稀硝酸的反應(yīng)進(jìn)行探究,若HNO3只被還原成NO,則:
①寫出鐵與過量稀硝酸反應(yīng)的離子方程式:__。
②寫出過量鐵與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式:__。
③若28g鐵與含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反應(yīng),則生成的Fe3+和Fe2+的物質(zhì)的量之比為__。上述反應(yīng)結(jié)束后,向反應(yīng)后的溶液中加足量氫氧化鈉溶液,濾出沉淀洗滌后,在空氣中灼燒至質(zhì)量不變,最終得到的固體質(zhì)量為__g。
(2)飲用水中NO3-對(duì)人類健康會(huì)產(chǎn)生危害,為了降低飲用水中NO3-的濃度,某飲用水研究人員提出,可在堿性條件下用鋁粉將NO3-還原為N2。
①配平方程式:__Al+__NO3-+__OH-+__=__[Al(OH)4]-+__N2↑。
②上述反應(yīng)中,還原劑與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是__,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子0.3mol,生成__mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)N2。
【答案】Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O 3Fe+2NO3-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O 2∶3 40 10 6 4 18H2O 10 3 10∶3 672
【解析】
(1)①鐵與過量稀硝酸反應(yīng)生成硝酸鐵、NO和水,離子方程式為Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O;
②過量鐵與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸亞鐵、NO和水,離子方程式為3Fe+2NO3-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O;
③28g鐵的物質(zhì)的量為0.5mol,與含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反應(yīng),設(shè)生成的Fe3+和Fe2+的物質(zhì)的量分別是xmol、ymol,即生成xmol硝酸鐵和ymol硝酸亞鐵,根據(jù)N原子守恒知,生成NO的物質(zhì)的量為(1.6-3x-2y)mol,根據(jù)得失電子守恒有3x+2y=3(1.6-3x-2y),又有x+y=0.5,解得x=0.2,y=0.3,則生成的Fe3+和Fe2+的物質(zhì)的量之比為2∶3;上述反應(yīng)結(jié)束后,向反應(yīng)后的溶液中加足量氫氧化鈉溶液,濾出沉淀洗滌后,在空氣中灼燒至質(zhì)量不變,由于生成的氫氧化亞鐵在空氣中易被氧化為氫氧化鐵,氫氧化鐵受熱分解最終得到的固體是氧化鐵,故其物質(zhì)的量為0.5mol×=0.25mol,質(zhì)量為40g;
(2)①根據(jù)得失電子守恒、原子守恒及電荷守恒,可知離子方程式為10Al+6NO3-+4OH-+18H2O=10[Al(OH)4]-+3N2↑;
②上述反應(yīng)中,還原劑是Al,還原產(chǎn)物是N2,其物質(zhì)的量之比為10∶3;由方程式可知,生成3molN2時(shí)轉(zhuǎn)移電子30mol,所以反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子0.3mol,生成N2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為×22.4L·mol-1=0.672L=672mL。
【點(diǎn)睛】
金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算一般常采用以下方法:①原子守恒法:HNO3與金屬反應(yīng)時(shí),一部分HNO3起酸的作用,以NO的形式存在于溶液中;一部分作為氧化劑轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物,這兩部分中氮原子的總物質(zhì)的量等于反應(yīng)消耗的HNO3中氮原子的物質(zhì)的量;②得失電子守恒法:HNO3與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng),HNO3中氮原子得到電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量;③電荷守恒法:HNO3過量時(shí)反應(yīng)后溶液中(不考慮OH-)有:c(NO3-)=c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金屬離子);④離子方程式計(jì)算法:金屬與H2SO4、HNO3的混合酸反應(yīng)時(shí),由于溶液中NO3-在H2SO4提供H+的條件下能繼續(xù)與金屬反應(yīng),因此此類題目應(yīng)用離子方程式來計(jì)算,先作過量判斷,然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H+或NO3-進(jìn)行相關(guān)計(jì)算,且溶液中要符合電荷守恒。
【題型】綜合題
【結(jié)束】
21
【題目】如圖是氮元素的幾種價(jià)態(tài)與物質(zhì)類別的對(duì)應(yīng)關(guān)系。請(qǐng)回答下列問題:
(1)寫出N2的一種用途:___。
(2)HNO3與圖中的物質(zhì)C常用于檢驗(yàn)Cl-的在,則C的化學(xué)式為___。
(3)實(shí)驗(yàn)室制取物質(zhì)B的化學(xué)方程式為____。
(4)NO2與水反應(yīng)生成物質(zhì)A的化學(xué)方程式為____。
(5)濃硝酸與木炭在加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。
【答案】做保護(hù)氣(或做冷凍劑、制氨氣等) AgNO3 Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O 3NO2+H2O===2HNO3+NO 4HNO3(濃)+CCO2↑+4NO2↑+2H2O
【解析】
(1)由于氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑,所以可做保護(hù)氣,也可做冷凍劑、制氨氣等;
(2)檢驗(yàn)Cl-的方法是先向待測液中加入硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則證明待測液中含有Cl-,因此C為AgNO3;
(3)B是NH3,在實(shí)驗(yàn)室中用銨鹽與堿共熱來制取NH3,化學(xué)方程式為Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;
(4)A是NO,NO2與水反應(yīng)生成NO的化學(xué)方程式為3NO2+H2O=2HNO3+NO;
(5)濃硝酸有強(qiáng)氧化性,與木炭在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成CO2、NO2和H2O,反應(yīng)的化學(xué)方程式為4HNO3(濃)+CCO2↑+4NO2↑+2H2O;
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是( )
A. CH3(C2H5)CHCH(CH3)2的系統(tǒng)命名為2—甲基—3—乙基丁烷
B. 苯甲酸的結(jié)構(gòu)簡式為
C. 利用乙醇的還原性以及Cr3+、Cr2O72-的顏色差異來檢驗(yàn)酒后駕車
D. C5H10的同分異構(gòu)體中屬于烯烴的有6種
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【題目】過氧化鈣晶體(CaO2·8H2O)常溫下為白色,能溶于酸,難溶于水、乙醇,是一種溫和的氧化劑,常用于魚類長途運(yùn)輸?shù)脑鲅鮿┑取?/span>
⑴過氧化鈣晶體可用下列方法制備:CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl。
用如下制取裝置制備過氧化鈣晶體。
①裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。
②儀器X的名稱為______;Y是______。
③為提高CaO2·8H2O產(chǎn)率,裝置B的溫度需控制在0℃,可采取的方法是______。
⑵測定產(chǎn)品中CaO2·8H2O含量的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
步驟一:準(zhǔn)確稱取0.5000 g產(chǎn)品于有塞錐形瓶中,加入適量蒸餾水和過量的KI晶體,再滴入2 mol·L—1的硫酸溶液,充分反應(yīng)。
步驟二:向上述錐形瓶中加入幾滴淀粉溶液,逐滴加入濃度為0.200 mol·L—1的Na2S2O3溶液至反應(yīng)完全,滴定至終點(diǎn),消耗Na2S2O3溶液體枳為20.00 mL。求產(chǎn)品中CaO2·8H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫出計(jì)算過程)_____________
已知:CaO2·8H2O+2KI+2H2SO4=CaSO4+2K2SO4+I2+10H2O
I2+2S2O32-=2I-+ S4O62-
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【題目】已知:①H2(g)+ O2(g)=H2O(g);ΔH1= akJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g);ΔH2= b kJ·mol-1 ③ H2(g)+ O2(g)=H2O(l);ΔH3= c kJ·mol-1
④2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l);ΔH4= d kJ·mol-1,下列關(guān)系式中正確的是( )
A.2a=b<0B.b>d>0C.a<c<0D.2c=d>0
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【題目】將18.0 g由Cu、Al、Fe組成的合金溶于足量的NaOH溶液中,合金質(zhì)量減少了5.4 g。另取等質(zhì)量的合金溶于過量稀HNO3中,生成了8.96 L NO(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),向反應(yīng)后的溶液中加入過量的NaOH溶液,則沉淀的質(zhì)量為
A.22.8 gB.25.4 gC.33.2gD.無法計(jì)算
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【題目】阿魏酸在食品、醫(yī)藥等方面有著廣泛用途。一種合成阿魏酸的反應(yīng)可表示為:
++H2O+CO2
下列說法正確的是( )
A.可用酸性溶液檢測上述反應(yīng)是否有阿魏酸生成
B.香蘭素、阿魏酸均可與、溶液反應(yīng)
C.通常條件下,香蘭素.阿魏酸都能發(fā)生取代、加成、氧化反應(yīng)
D.香蘭素最多可以與發(fā)生加成反應(yīng)
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【題目】已知HA的酸性強(qiáng)于HB的酸性。25℃時(shí),用NaOH固體分別改變物質(zhì)的量濃度均為0.1 molL-1的HA溶液和HB溶液的pH(溶液的體積變化忽略不計(jì)),溶液中A-、B-的物質(zhì)的量濃度的負(fù)對(duì)數(shù)與溶液的pH的變化情況如圖所示。下列說法正確的是
A.曲線Ⅰ表示溶液的pH與-lgc(B-)的變化關(guān)系
B.Ka(HA)∶Ka(HB)=1000∶1
C.溶液中水的電離程度:M<N
D.N點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中c(Na+)>Q點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中c(Na+)
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【題目】新藥H的一種合成路線如圖:
已知:A能使溴水褪色,R遇氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。
(1)R的名稱是____________________;G中所含官能團(tuán)名稱是______________。
(2)C→D的反應(yīng)條件和試劑是____________;E→F的反應(yīng)類型是___________。
(3)能檢驗(yàn)H含酯基的儀器名稱是_________。A→B的原子利用率為___________。
(4)寫出D→E的化學(xué)方程式:____________。
(5)在G的同分異構(gòu)體中,同時(shí)滿足下列條件的同分異構(gòu)體有_______種。
①屬于苯的衍生物;
②能發(fā)生水解反應(yīng)和銀鏡反應(yīng);
③能與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應(yīng)。
(6)參照上述合成路線,設(shè)計(jì)一條由乙烯、乙酸為原料制備的合成路線__________
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【題目】如圖是有機(jī)物R 的結(jié)構(gòu)簡式,它可用于生產(chǎn) S﹣誘抗素,下列關(guān)于R 的說法正確的是
( )
A.R 結(jié)構(gòu)中含手性碳原子數(shù)多于 1 個(gè)
B.R 可以在酸性條件下充分水解生成兩種有機(jī)產(chǎn)物
C.R 可以發(fā)生氧化、取代、加聚、縮聚反應(yīng),并能與鹽酸反應(yīng)生成有機(jī)鹽
D.1 mol R 分別與足量NaOH 溶液、足量溴水反應(yīng),最多消耗 4 mol NaOH 和 5 mol Br2
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