2025版高一化学必修第二册（含不定项选择）课时过程性评价 攻克难点：硝酸性质的实验探究

攻克难点:硝酸性质的实验探究(15分钟20分)1.(2分)下列有关实验室制取少量的NO2的实验装置、操作或现象的叙述均正确的是()A.a装置可制得较纯的NO2B.可用b装置除去NO2中的NO杂质C.可用c装置除去NO2尾气D.将少量的NO2通入淀粉-KI溶液中,溶液不变蓝【解析】选C。a装置中Cu与稀硝酸反应生成NO,不能用来制备NO2,故A错误;b装置中放入的是水,水会与NO2反应生成NO,不能用于NO2的除杂,故B错误;NO2可与NaOH溶液发生反应:2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O,可除去NO2尾气,故C正确;少量的NO2通入淀粉-KI溶液中会先与水反应生成HNO3,HNO3具有强氧化性,可将I-氧化为I2,淀粉遇I2变蓝,故D错误。【补偿训练】铜与硝酸反应的装置如图所示,实验步骤如下:步骤1:向试管a中加入2mL浓硝酸,塞上带有铜丝的橡胶塞。观察到铜丝逐渐变细,溶液变绿,试管a中充满红棕色气体。步骤2:一段时间后,试管a中反应变平缓,溶液逐渐变成蓝色,同时气体颜色从下方开始变浅,最终变成无色。步骤3:反应停止后,用注射器向试管a中注入少量稀硫酸,铜丝继续溶解,产生无色气体。下列说法不正确的是()A.步骤1观察到试管a中充满红棕色气体,说明铜和浓硝酸反应生成NO2B.步骤2观察到反应变平缓而且气体颜色从下方开始变浅,说明浓硝酸已经变成稀硝酸C.步骤3铜丝继续溶解,说明此时Cu被H+氧化D.相对于步骤2,步骤1中溶液显绿色可能是NO2溶解在硝酸铜中所致【解析】选C。铜和浓硝酸发生氧化还原反应生成红棕色二氧化氮气体,步骤1观察到试管a中充满红棕色气体,说明铜和浓硝酸反应生成NO2,A正确;铜和稀硝酸发生氧化还原反应生成无色的一氧化氮气体,步骤2观察到反应变平缓而且气体颜色从下方开始变浅,说明浓硝酸已经变成稀硝酸,B正确;步骤2得到溶液中含有硝酸根离子,步骤3加入稀硫酸,酸性条件下,硝酸根离子继续氧化铜单质生成NO,而不是Cu被H+氧化,C错误;NO2为红棕色,溶解在蓝色硝酸铜溶液中,从而使得溶液显示绿色,D正确。2.(4分)碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置),下列有关说法正确的是()A.洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡B.在Z导管出来的气体中无二氧化碳C.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡D.在Z导管口有无色气体出现【解析】选A。碳跟浓硫酸共热产生的气体为二氧化碳和二氧化硫的混合气体,铜跟浓硝酸反应产生的气体为二氧化氮气体,将二氧化碳和二氧化硫的混合气体、二氧化氮气体同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中,二氧化碳与氯化钡溶液不反应,二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,硝酸与二氧化硫气体和氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀、盐酸和一氧化氮,一氧化氮和二氧化碳气体通过Z导管逸出,在Z导管口一氧化氮与氧气反应生成红棕色的二氧化氮气体。由分析可知,洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡,故A正确;由分析可知,一氧化氮和二氧化碳气体通过Z导管逸出,故B错误;由分析可知,洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡,故C错误;由分析可知,一氧化氮和二氧化碳气体通过Z导管逸出,在Z导管口一氧化氮与氧气反应生成红棕色的二氧化氮气体,故D错误。3.(14分)(2024·东营高一检测)某课外活动小组为了探究木炭与浓硝酸反应后的气态生成物,设计如图所示实验。(1)甲同学设计实验如图甲。红热木炭未进入试管前,浓硝酸上方并无明显变化。当按图甲装置进行实验后,浓硝酸液面上方有明显的红棕色气体产生,且沾有澄清石灰水的玻璃片出现浑浊,一段时间后浑浊消失。①液面上方出现红棕色气体,说明浓硝酸具有BC(填字母)。(1分)

A.酸性B.挥发性C.不稳定性②沾有澄清石灰水的玻璃片出现浑浊,不能(填“能”或“不能”)说明木炭与浓硝酸发生了反应,是因为木炭与空气中的氧气反应也能生成CO2,使澄清石灰水变浑浊。(3分)

【解析】(1)①木炭未伸入浓硝酸中,液面上方出现红棕色NO2气体,NO2气体可能是硝酸蒸气遇热分解产生,证明浓硝酸具有挥发性和不稳定性,故选BC;②木炭与空气中的氧气反应生成二氧化碳,木炭与浓硝酸反应也能生成二氧化碳,所以沾有澄清石灰水的玻璃片出现浑浊,不能证明木炭与浓硝酸发生了反应。(2)乙同学设计实验如图乙。按图乙装置进行实验后,浓硝酸液面上方有明显的红棕色气体产生,且沾有澄清石灰水的玻璃片无明显变化。沾有澄清石灰水的玻璃片无明显变化,不能(填“能”或“不能”)说明木炭与浓硝酸未反应,是因为挥发出的硝酸和生成的NO2消耗了石灰水。(3分)

【解析】(2)挥发出的硝酸和反应生成的NO2都能与石灰水反应消耗石灰水,所以沾有澄清石灰水的玻璃片无明显变化,不能证明木炭与浓硝酸未反应。(3)丙同学克服了甲、乙同学设计上的缺点,设计实验如图丙。已知酸性高锰酸钾能将NO、NO2氧化成NO3-,MnO4-被还原为Mn①加热木炭与浓硝酸前需先通一段时间N2,目的是排尽装置中的空气。(1分)

②装置A中木炭与浓硝酸反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。(2分)

③能证明木炭被氧化的实验现象为C中澄清石灰水变浑浊。(2分)

④D装置中发生反应的离子方程式为5NO+3MnO4-+4H+===5NO3-+3Mn2++2H2O【解析】(3)①为防止装置内部的空气对实验的干扰,加热木炭与浓硝酸前需先通一段时间N2,将装置中的空气排尽;②木炭与浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮、水,反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)CO2