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(15分)
某研究小组想研究碳与浓硝酸的反应。其实验过程如下。
操作
现象
a.用干燥洁净的烧杯取约10 mL浓硝酸,加热。
 
b.把小块烧红的木炭迅速伸入热的浓硝酸中。
红热的木炭与热的浓硝酸接触发生剧烈反应,同时有大量红棕色气体产生,液面上木炭迅速燃烧,发出光亮。
(1)热的浓硝酸与红热的木炭接触会发生多个化学反应。
① 碳与浓硝酸的反应,说明浓硝酸具有     性。
② 反应产生的热量会使少量浓硝酸受热分解,产生红棕色气体、一种无色无味的单质气体X和水,气体X的化学式是     。
(2)实验现象中液面上木炭迅速燃烧,发出光亮。同学甲认为可能是木炭与气体X反应产生的现象;同学乙猜测NO2可能具有助燃性,木炭能在NO2中燃烧。他们设计了以下实验。
Ⅰ.制取NO2气体。
① 在虚线框内画出用铜与浓硝酸制取和收集NO2的装置简图(夹持仪器略)。

② NaOH溶液的作用是吸收多余的NO2,该反应生成两种物质的量相等的正盐,写出反应的化学方程式     。
Ⅱ.探究实验。
实验操作:在空气中引燃木炭,使其燃烧并带有火焰,将带火焰的木炭伸入盛有NO2气体的集气瓶中。
实验现象:木炭在NO2气体中持续燃烧,火焰迅速变亮,集气瓶中气体颜色变浅直至无色,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,且遇空气不变色。
① 根据实验现象写出碳与NO2气体反应的化学方程式     。
② 试分析是否需要增加带火焰的木炭与纯净的X气体反应的实验      。
③ 通过实验探究,你认为甲、乙同学的预测是否合理,请简述理由     。
(15分,画图3分,其他每空2分)
(1)① 强氧化性 ② O2
(2)Ⅰ①

两处导气管进出长短对各1分,漏斗对1分)
② 2NO2 + 2NaOH  NaNO2 + NaNO3 + H2O(物质1分,配平1分)
Ⅱ① 2NO2 + 2C点燃 N2 + 2CO2(物质1分,配平1分)
② 当木炭燃烧时,体系中氧气浓度低于空气中氧气浓度,所以不用补充木炭在纯氧
中燃烧的实验。(按要求给分)
③ 主要是和NO2的燃烧反应,也会发生与氧气的燃烧反应,因为两种气体均存在。(按要求给分)

试题分析:(1)①碳与浓硝酸的反应,说明浓硝酸具有强氧化性;
② 根据氧化还原反应中元素的化合价有升有降的原则,红棕色气体是二氧化氮,N元素的化合价降低,而H元素的化合价已是最高,不能再升,所以只能是O元素的化合价升高,因此,无色气体X是O2;
(2)Ⅰ①铜与浓硝酸制取二氧化氮不需加热,用烧瓶和分液漏斗即可,二氧化氮的密度大于空气,所以用向上排气法收集NO2,导气管长进短出,装置如图

②NaOH溶液的作用是吸收多余的NO2,该反应生成两种物质的量相等的正盐,则两种盐分别是硝酸钠和亚硝酸钠,化学方程式为2NO2 + 2NaOH  NaNO2 + NaNO3 + H2O;
Ⅱ. ①木炭在NO2气体中持续燃烧,火焰迅速变亮,集气瓶中气体颜色变浅直至无色,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,说明碳与NO2气体反应生成二氧化碳和无色气体氮气,化学方程式为
2NO2 + 2C点燃 N2 + 2CO2
②当木炭燃烧时,体系中氧气浓度肯定低于空气中氧气浓度,实验现象说明火焰迅速变亮,不是碳与氧气反应的结果,所以不用补充木炭在纯氧中燃烧的实验。
③木炭所处的环境是二氧化氮的浓度大于氧气的浓度,所以出现火焰迅速变亮的现象主要是木炭和NO2的燃烧反应,也会发生与氧气的燃烧反应,因为两种气体均存在。
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程,化学键的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量。现提供以下化学键的键能(kJ·mol)Si—O:460,Si—Si:175,O=O:498,则反应:Si+O2==SiO2的反应热△H为  
A.-992 kJ·molB.一247 kJ·mol
C.-236 kJ·molD.+236 kJ·mol

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列叙述中正确的是
A.酚类中加入浓溴水一定能产生白色沉淀
B.氮化硅陶瓷属于无机非金属材料
C.浓硝酸存放于带橡胶塞的棕色细口瓶中
D.淀粉和纤维素的分子式都是(C6H10O5)n

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列陈述Ⅰ、Ⅱ均正确且有因果关系的是:(    )     
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
动物油脂相对不容易被氧化
油脂工业通常要将液态油脂氢化
B
HNO3具有酸的通性
硝酸常用作金属铜加工前的酸洗
C
明矾可以净水
浑浊的石灰水加入明矾会变澄清
D
Si是一种非金属单质
单质Si能与NaOH溶液反应

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

(18分)实验室常用下列装置制备、收集二氧化氮气体,并探究其性质。

(1)装置A中的分液漏斗里盛装的液体通常是         ,圆底烧瓶中预先加入的是铜片,但铁的价格比铜的价格低,此处用铜片不用铁片的原因是             。
(2)干燥管D中装的干燥剂是无水氯化钙,其作用是                            。
(3)随着时间的推移,浓硝酸逐渐变稀,装置E的作用是吸收尾气,吸收过程中发生反应的化学方程式如下:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O ;NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O
①NO和NO2混合气体的组成可表示成NOx,该混合气体通入NaOH溶液被完全吸收时,x的值可以为                    (填字母)
A.1.1B.1.2C.1.5D.1.8
②现有2.4mol NO2和1.2mol NO组成的混合气体,要用NaOH溶液使其完全吸收,最终无气体剩余。现有浓度为1mol/L的NaOH溶液,则需此NaOH溶液的体积至少是        L。
(4)在上述装置中,若改用其它收集装置,最后收集到的气体中无NO2气体,则采用的收集装置是     (选填“F”或 “G”)。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下4种猜想:
甲:Mg(NO3)2、NO2、O2  乙:MgO、NO2、O2 丙:Mg3N2、O2    丁:MgO、NO2、N2
(1)实验前,小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由是_____________。
查阅资料得知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
针对甲、乙、丙猜想,设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):

(2)实验过程
①取器连接后,放人固体试剂之前,关闭k,微热硬质玻璃管(A),观察到E 中有气泡连续放出,表明________
②称取Mg(NO3)2固体3 .79 g置于A中,加热前通人N2以驱尽装置内的空气,其目的是________;关闭K,用酒精灯加热时,正确操作是先________然后固定在管中固体部位下加热。
③观察到A 中有红棕色气体出现,C、D 中未见明显变化。
④待样品完全分解,A 装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为1 . 0g
⑤取少量剩余固体于试管中,加人适量水,未见明显现象。
(3)实验结果分析讨论
① 根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想_______是正确的。
② 根据D 中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有O2,因为若有O2,D中将发生氧化还原反应:_____________________(填写化学方程式),溶液颜色会退去;小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检侧到的原因是_____________________。
③ 小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装里进一步研究。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

已知氨气可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用下图中的装置可以实现该反应。
实验时C中粉末逐渐变为红色,D中出现无色液体。下列有关说法正确的是
A.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶3
B.装置B中加入的物质可以是碱石灰或无水氯化钙
C.装置D中液体可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝
D.为防止装置D中发生倒吸,可以改用向下排空气法收集氮气

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

某校化学实验小组为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮,用如图所示装置进行实验(加热装置和夹持装置均已略去,装置气密性良好,F是用于鼓入空气的双连打气球)。

实验操作及现象:
实验操作
现象
Ⅰ.将B装置下移,使碳酸钙与稀硝酸接触
产生气体
Ⅱ.当C装置中产生白色沉淀时,立刻将B装置上提
 
Ⅲ.将A装置中铜丝放入稀硝酸中,给A装置微微加热
A装置中产生无色气体
E装置中开始时出现浅红棕色气体
Ⅳ.用F装置向E装置中鼓入空气
E装置内气体颜色逐渐加深
Ⅴ.一段时间后
C装置中白色沉淀溶解
 
试回答下列问题:
(1)操作Ⅰ中产生气体的化学式为                 ;操作Ⅰ的目的是                ;D装置的作用是                                                。
(2)C装置中白色沉淀的化学式是                                  ,操作Ⅱ中当C装置中产生白色沉淀时立刻将B装置上提的原因是                                。
(3)操作Ⅲ中A装置中产生无色气体的化学方程式是                                。
(4)E装置内气体颜色逐渐加深的原因是                                。
(5)操作Ⅴ现象产生的原因是(用化学方程式说明)                                。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

如图1所示是实验室中制取气体的一种简易装置。
(1)请简述检验它的气密性的方法                                       。
(2)利用如图1所示装置制取气体时,可适用的反应条件和反应物状态为________________________。
某同学设计如图2所示装置,用粗铁粒与16.9%稀硝酸反应制取NO气体并探究产物中铁的价态。请回答有关问题。

(3)已知16.9%稀硝酸的密度为1.10g·cm-3,则其物质的量浓度为____________(计算结果保留两位小数)。若用63%的硝酸配制16.9%稀硝酸500mL,所需的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、            。
(4)实验开始时,先打开止水夹a、关闭止水夹b时,A装置的干燥管中观察到的现象是                。B装置烧杯中液体的作用是_________________________。当A装置中气体几乎无色时,打开止水夹b,关闭止水夹a,可用C装置收集NO气体。
(5)现有仪器和药品:试管和胶头滴管,0.1mol·L-1KSCN溶液、0.2mol·L-1酸性KMnO4溶液、0.1mol·L-1KI溶液、氯水等。请你设计一个简单实验,探究A装置烧杯里完全反应后含铁可能的价态,填写下列实验报告:
实验步骤
操作
现象与结论
第一步
取少量液体装于试管,向试管中滴入几滴KSCN溶液。
 
第二步
 
若溶液紫色褪去,则说明含有Fe2+;
若无明显变化,则说明不含Fe2+。
 

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