【考点16】 氮元素单质及其重要化合物
1.(2010•荆门模拟)13.8g 63%的HNO3溶液(密度为1.38g•cm-3)和100mL 13.8 mol/L的HNO3溶液相比,正确的是( )
A.都应用棕色广口瓶存储 B.浓度不同的两种HNO3溶液
C.溶液的体积不同但浓度相同 D.均可与Au反应而发生钝化现象
【解析】选C。浓硝酸 应该盛放在棕色细口瓶中,因此A选项错误;前者根据公式c=1000ρw%/M可以计算出物质的量浓度为13.8 mol/L,因此两者浓度相同,B选项错误;C选项正确;浓硝酸不与Pt、Au反应,室温下浓硝酸能够使铁、铝钝化因此D选项错误。
2.(2010•福建师大附中模拟)相同质量的铜片分别与过量的体积相同的浓硝酸、稀硝酸反应。二者比较,相等 的是( )
①铜片消耗完所需时间; ②反应生成的气体体积(标准状况);
③反应中氧化剂得到的电子总数; ④反应后溶液中铜离子的浓度
A.①③ B.②④ C.③④ D.只有①
【解析】选C。硝酸的浓度越大,反应速率越快,消耗时间越少;1mol Cu与足量的浓硝酸反应会生成2mol NO2, 1mol Cu与足量的稀硝酸反应会生成2/3 mol NO;参加反应的铜的质量相同,因此氧化剂得到的电子也相同;由于铜元素守恒,反应后溶液中铜离子的浓度也相同。
3.(2010•龙岩模拟)亚硝酸(HNO2)及其钠盐参加反应时既可作氧化剂又可作还原剂。当它们作还原剂时,生成的含氮产物可能是( )
A.NO B.N2 C.NO2 D.NH3
【解析】选C。当亚硝酸(HNO2)及其钠盐作还原剂时,氮元素的化合价只能升高,因此选C选项。
4.(2010•南京模拟).研究发现,空气中少量的NO2能参与硫酸型酸雨的形成,反应过程如下:
①SO2+NO2→SO3+NO ②SO3+H2O→H2SO4 ③2NO+O2→2NO2
NO2在上述过程中的作用,与H2SO4在下列变化中的作用相似的是( )
A.加 入少量H2SO4使淀粉水解
B.碳酸钠与硫酸反应
C.向铜和双氧水的混合物中加入硫酸
D.潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶
【解析】选A。观察题干信息可知,NO2起到了催化剂的作用,A选项中H2SO4起了催化剂的作用;B、C选项中H2SO4作为反应物;D选项中浓H2SO4起到了干燥剂的作用,A选项符合题意。
5.(2010•湖南师大附中模拟)在常温常压下,在a、b、c、d四支相同的试管中,分别装入等物质的量混合的两种气体。a试管内是NO2和O2;b试管内是Cl2和SO2;c试管内是NO和O2;d试管内是CO和O2。将四支试管迅速同时倒立于水中,最后水面上升高度h的比较正确的是( )
A、b>c>a>d B、 c>a>b>d C、d>a>c>b D、b>a>c>d
【解析】选A。假设试管中的气体分别为1mol ,那么试管a中剩余3/4mol 的O2, 试管b中无气体剩余, 试管c中剩余1/4mol 的O2,试管d中CO和O2均难溶于水,试管中剩余气体越少水面上升高度越高,因此A选项正确。
6.(2010•南京模拟)下列有关工业生产的叙述中,错误的是 ( )
A.制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英
B.氨是制作氮肥、硝酸、铵盐的重要原料
C.将二氧化硫催化氧化生成三氧化硫后,在吸收塔内用水吸收制得浓硫酸
D.炼铁的主要原理是在高温下,用还原剂从铁矿石中把铁还原出来
【解析】选C。如果吸收塔内用水吸收三氧化硫会形成酸雾,工业上是用浓硫酸来吸收三氧化硫。
7.(2010•姜堰模拟)下列叙述正确的是( )(用NA代表阿伏加德罗常数的值)
A.2.7g金属铝变为铝离子时失去的电子数为0.3NA
B.标准状况下,5.6L一氧化氮和5.6L氧气混合后的气体中分子总数为0.5NA
C.在标准状况下,体积均为22.4L的CH4与H2O所含有的电子数均为10NA
D.CO和N2为等电子体,22.4L的CO气体与1molN2所含的电子数相等
【解析】选A。Al→Al3+,0.1mol Al失去0.3mol的电子,A选项正确;一氧化氮和氧气反应会生成二氧化氮,混合后分子总数会小于0.5N A,B选项错误;标况下水是液体,C选项错误;D选项未给出标况下,22.4L的CO气体可能不是1molCO,因此D选项错误。
8.(2010•长沙模拟)a mol FeS与b mol FeO投入到VL、c mol/L的硝酸溶液中充分反应,产生NO气体,所得澄清溶液成分可看作是Fe(NO3)3、H2SO4的混合液,则反应中未被还原的硝酸可能为( )
①(a+b)×63g ②(a+b)×189g ③(a+b)mol ④Vc-(9a+b)/3mol
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
【解析】选D。在此反应中硝酸分两部分参加反应即硝酸的总量=被还原的硝酸的量+未被还原的硝酸的量,由铁原子守恒和氮原子守恒可知n(未被还原的硝酸)=3n[Fe(NO3)3],m(未被还原的硝酸)=(a+b)×3×63=(a+b)×189g;由得失电子相等可以求出被还原的硝酸的物质的量:a×(3-2)+a×[6-(-2)]+b×(3-2)=n(被还原的硝酸)×(5-2) n(被还原的硝酸)= (9a+b)/3mol,n(未被还原的硝酸)=n(总硝酸)—n(被还原的硝酸)= Vc-(9a+b)/3mol因此D选项正确。
9.(2010•台州模拟)1.28g Cu完全溶于一定量的浓HNO3中,生成的气体刚好充满500mL的烧瓶,然后将该烧瓶倒置于水中,缓缓通入一定量的氧气后容器内刚好充满水,则通入的氧气为( )
A.0.16g B.0.02mol C.0.32g D.0.224g
【解析】选C。铜失去的电子给了硝酸,然后硝酸被还原为氮氧化物,氮氧化物与氧气反应,氮氧化物又把电子给了氧气,相当于铜直接把电子给了氧气;由得失电子相等可以计算,n(失电子)=n(得电子),n(Cu)×2=n(O2)×4,(1.28÷64)×2= n(O2)×4, n(O2)=0.01mol,m(O2)=0.01mol×32g/mol=0.32g,因此C选项正确。
10.(2010•济南模拟)向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入150mL4 mol•L-1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解,放出2.24LNO(标准状况),往所得溶液中加入KSCN溶液,无红色出现。若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物,所得到的铁的物质的量为( )
A.0.21mol B.0.25mol C.0.3mol D.0.35mol
【解析】选B。稀硝酸恰好使混合物完全溶解,加入KSCN溶液,无红 色出现,说明铁元素在溶液中以Fe(NO3)2形式存在,根据氮元素守恒可以求出n[Fe(NO3)2]=[0.15L×4 mol•L-1—2.24L÷22.4L•mol—1]
÷2=0.25mol,再由铁元素守恒,可以知用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物,所得到的铁的物质的量为0.25mol
11.(2010•台州模拟) 如图,同温 同压下,两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3、②NO2,进行喷泉实验。经充分反应后,瓶内溶液的物质的量浓度为( )
A.①>② B.①<② C.①=② D.不能确定
【解析】选C。假设两个容器的状况为标准状况,①中物质的量浓度计算公式为c=(VL÷22.4 L•mol—1)
÷VL=1/22.4 mol•L-1 ②中物质的量浓度计算公式为c=(2/3×V/22.4)mol÷2/3L=1/22.4 mol•L-1 因此C选项正确。
12.(2010•烟台模拟)下列说法不正确的是 ( )
A.当镀锡铁制品的镀层破损后,镀锡铁比镀锌铁更耐腐蚀,镀层能对铁制品起电化学保护作用
B.离子化合物中可以不含金属元素
C.12C和14C互为同位素,而C60与C70互为同素异形体
D.若硝酸与锌反应还原的产物为N2O,被还原硝酸与未被还