高考化学备考之氮及其化合物压轴突破训练∶培优-易错-难题篇及详细答案.doc

高考化学备考之氮及其化合物压轴突破训练∶培优易错难题篇及详细答案

一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）
1．在盛有一定量浓硝酸的试管中加入6.4g铜片发生反应。请回答：
(1)开始阶段，观察到的现象为________________，反应的化学方程式是_____________。
(2)反应结束后，铜片有剩余，再加入少量20%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，反应的离子方程式是__________________。
(3)若6.4g铜片消耗完时，共产生气体2.8L(标准状况)。则整个反应过程中所消耗的硝酸的物质的量是_____________。
(4)实验室中硝酸通常保存在棕色试剂瓶中，原因是_____________(用化学方程式表示)。
(5)工业上通常用氨催化氧化法制硝酸，写出氨催化氧化的化学方程式：_______________。
【答案】铜片逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色，产生红棕色的气体Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O0.325mol4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O4NH3+5O24NO+6H2O
【解析】
【分析】
(1)开始时Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮，据此解答；
(2)Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜，反应后溶液中氢离子消耗完毕，但硝酸根离子有剩余，若再加入少量20%的稀硫酸，相当于稀硝酸溶液，铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，据此书写离子方程式；
(3)铜与硝酸反应生成硝酸铜、NO2和NO的混合气体，根据Cu、N原子守恒计算整个反应过程中所消耗的硝酸的物质的量；
(4)浓硝酸见光或受热容易分解，据此书写方程式；
(5)氨催化氧化生成一氧化氮和水，据此书写反应的化学方程式。
【详解】
(1)开始时Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮，发生反应为：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO)3+2NO2↑+2H2O，生成的二氧化氮为红棕色气体，因此现象为铜片逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色，产生红棕色的气体，故答案为铜片逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色,产生红棕色的气体；Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO)3+2NO2↑+2H2O；
(2)Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜，反应后溶液中氢离子消耗完毕，但硝酸根离子有剩余，若再加入少量20%的稀硫酸，相当于稀硝酸溶液，铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，反应的离子方程式为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，故答案为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；
(3)6.4g铜的物质的量为0.1mol，反应生成硝酸铜，结合硝酸根离子0.2mol，整个反应过程共产生标准状况下气体2.8L，即生成0.125molNO2和NO的混合气体，根据N原子守恒，反应过程中被还原的HNO3的物质的量为0.125mol，则整个反应过程中所消耗的硝酸的物质的量为0.2mol+0.125mol=0.325mol，故答案为0.325mol；
(4)浓硝酸见光或受热容易分解，4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O，因此实验室中硝酸通常保存在棕色试剂瓶中，故答案为4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O；
(5)氨催化氧化生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O，故答案为：4NH3+5O24NO+6H2O。
【点睛】
本题考查了铜与硝酸的反应。解答本题需要注意，浓硝酸和稀硝酸与铜的反应生成物不同。本题的易错点为(3)中的计算，要注意利用守恒法解答。

2．已知19.2gCu与过量的200mL5mol/L稀硝酸充分反应，反应方程式如下：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(1)写出该反应的离子方程式：________；
(2)标准状况下，产生NO气体的体积为：________；转移电子的物质的量为______；反应后NO3-的物质的量浓度为：______。（忽略反应前后溶液体积的变化）
【答案】3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O4.48L0.6mol4mol/L
【解析】
【分析】
(1)根据离子方程式的拆写原则，硝酸和硝酸铜拆为离子，结合电荷守恒书写；
(2)先计算19.2g铜的物质的量，再结合反应方程式确定需消耗硝酸的物质的量，由反应可知被还原的硝酸和生成的NO的物质的量，最后根据N元素守恒计算溶液中含有的NO3-的物质的量，根据c=计算反应后NO3-的物质的量浓度。
【详解】
(1)Cu与稀硝酸反应方程式为：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，在该反应中，硝酸和硝酸铜是易溶的强电解质，拆为离子，其余物质仍然用化学式表示，则该反应的离子方程式为：3Cu+8H+