氮族元素练习题(六)
班级_______姓名________得分________
[i]．如下图的装置中：
a是盛有标况下的空气（氧气占五分之一）和10毫升1.2mol/L硝酸的250毫升烧瓶。b是未充气（实验开始前内部没有气体）放有0.384克铜粉的气球。c是夹紧了的弹簧夹。d中盛有足量的过氧化钠。e是充有二氧化碳的针筒。整套装置已经过气密性检查合格。
（1）将气球中的铜粉小心倒入烧瓶中，充分反应后发现铜粉有余（设产生的气体不溶解于溶液中），则可观察到的是 。
（2）欲提高铜与硝酸反应的速度可采用多种不同的措施
①若用加入化学试剂法，下列试剂中可以使用的是（填代号） ；
A 蒸馏水 B 无水醋酸钠 C 石墨 D 硝酸银溶液（少量）
②若用升高温度法，请在图中画出完整的示意图。
③将烧瓶不断振荡发现气球逐渐缩小，发生有关反应的化学方程式是 ，此时气球全在烧瓶外还是有一部分进入烧瓶?
④打开弹簧夹将二氧化碳扒推入干燥管内继续振荡，使气体与气体、溶液充分接触，欲使所有的铜粉都溶解，至少需要推入二氧化碳 毫升
⑤将上述全过程用一个总的化学方程式表示。
[ii]．用下图中的仪器、药品验证由铜和适量浓硝酸反应产生的气体中含有NO（N2、O2的用量可自由控制）。已知：
①NO＋NO2＋2OH－＝2NO2－＋H2O ②气体液化的温度：NO2：21℃；NO：－152℃。
铜粉 NaOH溶液 浓H2SO4 热水浴 冰水浴
A B C D E
试回答：
（1）仪器的连接顺序（按左→右连接，填各接口的编号为
（2）反应前应先通入一定量氮气，目的是
（3）确认气体中含有NO的现象是
（4）装置E的作用是
（5）如果O2过量，则装置B中发生的化学方程式为
[iii]．某学生要用浓硝酸法（测定反应生成气体的量）测定某铜银合金中铜的质量分数。资料表明：①反应中除生成NO2气体外，还会有少量NO生成； ②常温下NO2与N2O4混合存在，在低于0℃时几乎只有无色的N2O4液体（或晶体）存在。为完成测定并验证确有NO生成，该学生设计的实验装置如下图，试回答：
（1）实验前要先打开A装置的活塞K1，通入一段时间氮气后再关闭K1其目的和原因是 。
（2）装置B的作用是 。
（3）实验时A中反应停止后，打开D装置导管的活塞K2并通入氧气，若反应确有NO产生，D中的现象是
；实验时发现通入氧气温度的高低对实验有较大的影响，为便于观察应通入
（填“冷”或“热”）的氧气，其原因是（用所学过的理论知识解释）
（4）为减小测量误差，在A中反应完成和D中出现现象后，还应进行的操作是
（5）若设反应中硝酸无挥发也无分解，且溶液的体积变化忽略不计，实验已测得以下数据：铜银合金的质量、浓硝酸的物质的量浓度及体积（过量）、E装置反应生成物中氮元素的质量；为确定合金中铜的质量分数，还需测定的数据是
（6）若实验只测定Cu的质量分数，不检验NO的产生，则在铜银合金与浓硝酸反应后，只需简单实验操作（不使用B～E连续装置）就可达目的，简述实验过程
[iv]．某化学探究性实验小组的同学对铜与硝酸反应的实验进行了下列几方面的研究。
（1）用铜屑与稀硝酸反应的实验反应速率较慢，为加快反应的速率，可采取的措施是 或 。
（2）铜与稀硝酸反应的离子方程式为： ；在做铜与稀硝酸反应的实验时常观察到试管内生成的气体先为浅紫红色，其原因是 ；为了直接观察到生成的气体的颜色，可在往稀硝酸中加入铜的同时，加入少量的碳酸盐即可达目的。那么加入碳酸盐的作用是 。
（3）在做铜与浓硝酸反应的实验时，实验小组为了减少污染，设计了以下四种装置，希望既能观察到反应现象，又能在木拆卸、不增加仪器的情况下使No被吸收（注：NaOH溶液可吸收NOx）以避免污染环境。他们设计的装置中能达到目的的是________（填序号）。
（4）实验小组利用上图中的 装置（填序号），可以在不拆卸、不增加仪器的情况下，用同一装置先后连续完成铜与浓、稀硝酸的反应。要达到此目的，棉球a蘸的物质是 ，液体b为 。
[v]．Cu＋4HNO3（浓）＝Cu(NO3)2＋2NO2＋2H2O……①
3Cu＋8HNO3（稀）＝3Cu(NO3)2＋2NO＋4H2O……②
上述两个化学方程式只表明反应的一个总的结果，而未表明反应过程中的一些情况
（1）假定在反应②的过程中只有NO2生成，但实验中却看不到红棕色气体生成，试用文字和化学方程式简要说明。
（2）若在反应①的过程中也有NO生成，但反应结果中却只有NO2（不考虑外界影响），试写出该变化的化学方程式。
[vi]．下面所示装置（酒精灯、铁架台等未画出）制取三氯化磷，在仪器d（瓶塞用金属簿包裹）放入足量白磷，将氯气迅速而又不间断地通入仪器d中，氯气与白磷就会发生反应，产生火焰。三氯化磷和五氯化磷的物理常数如下表所示：
| 熔点 | 沸点 | |
| 三氯化磷 | -112℃ | 76℃ |
| 五氯化磷 | 148℃ | 200℃(分解) |
| 熔点 | 沸点 | |
| 三氯化磷 | －112℃ | 76℃ |
| 五氯化磷 | 148℃ | 200℃（分解） |
（1）有浓盐酸、浓硫酸、白磷、二氧化锰、氢氧化钠等物质供选用，a、b中应该装入的试剂分别是a_____________、b______________。
（2）需要加热的仪器有___________ (填字母)。
（3）生成的三氯化磷在蒸馏烧瓶e中收集，为保证三氯化磷蒸汽冷凝，应在水槽g中加入________________。
（4）三氯化磷遇水蒸气强烈反应，甚至爆炸。所以d、e仪器以及装入的物质都不能含有水分。为除去氯气中的水分，C可以装入下列物质中的___________（填字母）。
A 碱石灰 B 浓硫酸 C 无水氯化钙
（5）氯气和白磷反应放出大量的热，为使仪器d不致因局部过热而炸裂，实验开始前应在曲颈瓶的底部放少量________________。
（6）实验室的白磷保存在水中，取出白磷后用滤纸吸干表面的水分，浸入无水酒精中片刻再浸入乙醚中片刻即可完全除去水分。已知水与酒精互溶，酒精与乙醚互溶。用上述方法完全除去水分的原理是_________________。
（7）为防止氯气污染空气，装置末端导出的气体最好用（填字母）________进行净化处理。
A NaOH溶液 B Ca(OH)2溶液 C 饱和食盐水
[vii]．测定铵盐中氮含量的经典方法是：将NaOH与NH4＋离子作用，产生的氨气通入盐酸溶液中被吸收，当吸收完全后，以0.1%甲基红为指示剂，用标准氢氧化钠溶液滴定剩余的盐酸，从而计算出氮的含量。用上述方法测定氮含量有两点不太理想：第一点是氨溶于盐酸中生成氯化铵，其溶液是无色的，不能直观地看到氨气是否被盐酸吸收；第二点是采用甲基红为指示剂，其pH变色范围较宽（Ph＝4.4～6.2），判断终点不太灵敏，容易带来误差。后改用新的分析方法，即：用硼酸为氨的吸收液，0.1%的亚甲基蓝和0.1%的甲基红的混合液为指示剂（变色范围pH＝5.2～5.6，酸性时为红紫色，碱性时为绿色），用标准盐酸滴定上述吸收了氨的混合液，求出氮的含量。
根据新的分析方法，回答下列问题：
（1）若用如右图的装置使NH4Cl与NaOH反应放出氨气，则a中应放的药品是________，b中应放的药品是________，c中应放入 和 。
（2）硼酸吸收液从 色变到 色时表示有氨被吸收。
（3）用标准盐酸滴定硼酸吸收液时，是否要再另加指示剂？答： 。
（4）新方法的主要优点是：
[i] （1）溶液变蓝色，烧瓶内气体由无色继而变成红色，气球胀大 （2）①CD ②
③4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3或4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3 有一部分被吸入烧瓶 ④38.4 ⑤2Cu＋4HNO3＋O2＝2Cu(NO3)2＋2H2O
[ii]（1）1，4，5，8，9，6，7，2（8和 9可颠倒） （2）驱赶装置中的空气，防止反应产生的NO被氧化 （3）通入O2后装置D中有红棕色气体生成 （4）分离NO和NO2 （5）4NO2＋O2＋4NaOH＝4NaNO3＋2H2O
[iii] （1）排尽整个装置中的空气；防止生成的NO被氧化，而在D中观察不到现象。 （2）吸收所流中的水蒸气。 （3）无色气体变为红棕色 热 由题意可知2NO2
N2O4是放热反应，升高温度可使平衡向吸热方向（逆向）移动，无色的N2O4减少，红棕色NO2增多，便于观察。（或降温可使平衡正向移动，无色N2O4增多，NO2减少，不易观察到红棕色 （4）打开K1、K2持续通入一段时间的N2和O2 （5）装置C中烧瓶在实验前后增加的质量 （6）向反应后的混合溶液中加入过量的NaCl溶液，过滤、洗涤、干燥沉淀，称量生成的AgCl沉淀质量，然后进行计算。（其它合理答案均给分）
[iv] （1）改用铜粉或微热或加热 （2）3Cu＋8H＋＋2NO3－＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 试管内有空气存在，将生成的NO氧化为NO2（或2NO＋O2＝2NO2） 由于碳酸盐与硝酸反应速率快，生成的CO2排走了试管内的空气 （3）①③ （4）③ NaOH溶液 蒸馏水
[v] （1）生成的NO2溶解在水中：3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO （2）生成的NO具有较强的还原性，它被浓硝酸氧化：2HNO3＋NO＝3NO2＋H2O
[vi] （1）浓盐酸，二氧化锰 （2）b （3）冰水 （4）C （5）细沙 （6）相似相溶原理 （7）A
[vii] （1）NaOH NH4Cl 硼酸 混合指示剂 （2）红色 绿色 （3）不要 （4）①能看到氨被吸收的现象 ②指示剂变色范围窄、灵敏度高、准确性好