专题01 硫、氮、硅及其化合物的性质及转化——2022-2023学年高一化学下学期期末专项突破学案（人教版2019必修第二册）

这是一份专题01 硫、氮、硅及其化合物的性质及转化——2022-2023学年高一化学下学期期末专项突破学案（人教版2019必修第二册），文件包含必刷01硫氮硅及其化合物的性质及转化解析版docx、必刷01硫氮硅及其化合物的性质及转化原卷版docx等2份学案配套教学资源，其中学案共23页， 欢迎下载使用。

必刷01 硫、氮、硅及其化合物的性质及转化（20题）
1．下列说法正确的是( )
A．因SO2具有漂白性，所以能使品红溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊试液褪色
B．能使品红溶液褪色的物质不一定是SO2
C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，且原理相同
D．等物质的量的SO2和Cl2混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中，漂白效果更好
【答案】B
【解析】A．二氧化硫的漂白性是因为和有色物质反应生成无色物质而漂白品红溶液，二氧化硫被溴、酸性高锰酸钾氧化而使这两种物质褪色，二氧化硫不能使酸碱指示剂褪色，A错误；
B．二氧化硫、次氯酸等物质都能使品红溶液褪色，所以能使品红溶液褪色的物质不一定是SO2，B正确；
C．漂白粉和过氧化钠的漂白性是利用其氧化性，活性炭的漂白性是利用其吸附性，二氧化硫的漂白性是因为和有色物质反应生成无色物质，所以其漂白原理不相同，C错误；
D．二者恰好反应生成盐酸和硫酸，反应方程式为Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl，盐酸和硫酸没有漂白性，所以等物质的量的SO2和Cl2混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中不能使有色布条褪色，D错误；
故选B。
2．下列关于SO2和NO2的说法正确的是
A．都是无色有毒的气体
B．都可用向下排空气法收集
C．SO2与过量的NO2混合后通入水中可得到两种常见的酸
D．盛满NO2的试管倒扣在水槽中，水可充满试管
【答案】C
【解析】A项，二氧化氮为红棕色，错误；B项，SO2和NO2密度都比空气大，可以通过向上排空气法收集，错误；C项，SO2与过量的NO2混合通入水中可得到硫酸和硝酸，生成两种酸，正确；D项，二氧化氮和水反应生成硝酸和NO，NO难溶于水，故不可充满试管，错误。
3．由下列实验事实得出的结论正确的是：
A．由SiO2不能与水反应生成硅酸可知，SiO2不是酸性氧化物
B．CO2通入Na2SiO3溶液产生白色沉淀，可知酸性H2CO3＞H2SiO3
C．由SiO2＋2CSi＋2CO↑，可知碳的非金属性大于硅
D．SiO2可与NaOH溶液反应，也可与氢氟酸反应，可知SiO2为两性氧化物
【答案】B
【解析】A．酸性氧化物是能跟碱生成盐和水的氧化物，SiO2能与碱反应生成硅酸盐和水，所以SiO2是酸性氧化物，酸性氧化物不是用是否跟水反应确定的，故A错误；
B．CO2通入Na2SiO3溶液产生白色沉淀，白色沉淀为硅酸，根据强酸可以制弱酸，可知酸性H2CO3＞H2SiO3，故B正确；
C．碳和硅是同主族元素，碳的原子半径小于硅，碳得电子能力强于硅，所以碳的非金属性强于硅，反应SiO2＋2CSi＋2CO↑能发生的原因主要是生成了CO气体，CO可以离开反应体系，可以促使反应不断向右进行，故C错误；
D．SiO2可与NaOH等碱溶液反应生成盐和水，SiO2虽然可与氢氟酸反应，但不能和其他酸反应，SiO2和酸的反应不具有普遍性，所以SiO2不是两性氧化物，SiO2是酸性氧化物，故D错误；
故选B。
4．针对下列实验现象表述不正确的是
A．往氯水和FeCl2混合溶液中滴加KSCN溶液，溶液显红色
B．SO2气体使湿润的蓝色石蕊试纸先变红色后褪色
C．金属钠投入到硫酸铜溶液中，钠四处游动，并产生蓝色沉淀
D．往蔗糖中加入浓硫酸，蔗糖变成黑色蜂窝状的固体，同时释放出刺激性气味气体
【答案】B
【解析】A．氯水具有氧化性， FeCl2具有还原性，两者反应产生FeCl3，铁离子遇KSCN显红色，故A正确；
B．SO2与水反应生成亚硫酸，能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，但不能褪色，故B错误；
C．金属钠投入到硫酸铜溶液中，钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再和硫酸铜反应产生蓝色氢氧化铜沉淀，所以现象会有钠四处游动，并产生蓝色沉淀，故C正确；
D．浓硫酸的脱水性使蔗糖变成黑色蜂窝状的固体（C），同时放热，浓硫酸和C发生氧化还原反应产生二氧化硫，即释放出刺激性气味气体，故D正确。
答案选B。
5．下列离子反应方程式正确的(　　)
A．实验室用固体氯化铵和熟石灰共热制取NH3：2+Ca(OH)22NH3↑+Ca2++2H2O
B．铜与浓硝酸反应: 3Cu+8H++ 2=3Cu2++2NO↑+4H2O
C．氨水与FeCl3反应：3OH－+ Fe3+ ＝Fe(OH)3↓
D．用碳酸钠溶液吸收少量二氧化硫：2+SO2+H2O=2+
【答案】D
【解析】A.实验室用固体氯化铵和熟石灰共热制取氨气的反应不是在水溶液中进行的反应，不能用离子方程表示，故A错误；
B.铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应的离子方程式为Cu+4H++ 2=Cu2++2NO2↑+2H2O，故B错误；
C.氨水与氯化铁溶液反应生成氢氧化铁沉淀和氯化铵，反应的离子方程式为3NH3·H2O+ Fe3+ ＝3+Fe(OH)3↓，故C错误；
D.碳酸钠溶液与少量二氧化硫反应生成碳酸氢钠和亚硫酸钠，反应的离子方程式为2+SO2+H2O=2+，故D正确；
故选D。
6．用下列实验装置完成对应实验，能达到实验目的的是

A
B
C
D
实验装置




实验目的
验证浓硫酸具有氧化性
制取并收集少量氨气
干燥SO2
喷泉实验
【答案】A
【解析】A项，蔗糖和浓硫酸发生脱水，生成的碳与浓硫酸发生氧化还原反应，产生的SO2可还原Br2使溴水褪色，可验证浓硫酸具有氧化性，正确；B项，收集氨气的试管口不能密封，应利用一团棉花堵住试管口，防止与空气发生对流，错误；C项，干燥气体，导管应长进短出，错误；D项，氯气难溶于饱和食盐水，不能形成喷泉，错误。
7．硫元素的价类二维图如图所示(其中h、g的阳离子均为Na＋)。下列说法正确的是

A．可以用f的浓溶液除去a中混有的水蒸气
B．将c通入紫色石蕊溶液中，溶液先变红后褪色
C．工业上制备f时，用浓度为98.3%的f溶液吸收d
D．b与Fe在加热条件下反应生成Fe2S3
【答案】C
【解析】a是S的－2价氢化物，a是H2S；b是S单质；c是S的＋4价氧化物，c是SO2；d是S的＋6价氧化物，c是SO3；e是S的＋4价含氧酸，e是H2SO3；f是S的＋6价含氧酸，f是H2SO4；g是S的＋4价含氧酸的钠盐，g是Na2SO3；h是S的＋6价含氧酸的钠盐，h是Na2SO4。
A项，浓H2SO4具有强氧化性，H2S具有还原性，二者可以发生氧化还原反应，因此不能用浓H2SO4除去H2S中的水蒸气，错误；B项，SO2具有漂白性，但不能漂白指示剂，通入石蕊溶液中生成H2SO3，使石蕊变红，但不能褪色，错误；C项，由于SO3与H2O反应放热剧烈，工业上用98.3%的浓硫酸吸收SO3，正确；D项，S与Fe反应生成FeS，Fe＋SFeS，错误。
8．如图所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的可能是什么气体

A．可能是N2与NO2的混和气体
B．可能是O2与NO2的混和气体
C．可能是NO气体
D．只可能是NO2一种气体
【答案】B
【解析】A．N2不溶于水，在溶液中不能氧气反应，试管不可能完全被水充满，故A错误；
B．如果是O2与NO2的混和气体，能发生：4NO2+ O2+2H2O=4HNO3，气体假如恰好发生反应时，试管内完全被水充满。在氧气不足的情况下将试管倒扣在水中生成一定定量的一氧化氮不溶与水，继续通氧气之后试管内可以充满，故B正确；
C．如是NO，开始水面不会上升，故C错误；
D．如全部是NO2一种气体，持续多次通入氧气，能发生4NO2+ O2+2H2O=4HNO3，气体恰好发生反应时，试管可以被水充满，但试管中气体可以是多种气体组合，故D错误；
故答案为：B。
9．如图是实验室制取SO2并验证SO2某些性质的装置图。若观察到装置④中有淡黄色沉淀生成，⑤中的溴水褪色，下列说法错误的是( )

A．①中发生反应的离子方程式是SO＋2H＋=H2O＋SO2↑
B．②中溶液变为红色
C．③的品红溶液褪色，证明SO2有漂白性
D．④中SO2作还原剂
【答案】D
【分析】亚硫酸钠与硫酸反应生成二氧化硫，二氧化硫能够使石蕊溶液变红（体现酸性氧化物性质），使品红溶液褪色（体现漂白性），与氢硫酸溶液反应生成黄色沉淀（体现氧化性），使溴水褪色（体现还原性），最后尾气被碱液吸收。
【解析】A．亚硫酸钠与硫酸反应生成二氧化硫，①中发生反应的离子方程式是SO＋2H＋=H2O＋SO2↑，故A正确；
B．②中溶液变为红色，SO2溶于水生成亚硫酸，石蕊遇到酸变红，故B正确；
C．二氧化硫能够使品红褪色，③的品红溶液褪色，证明SO2有漂白性，故C正确；
D．④中为二氧化硫与氢硫酸反应生成单质硫，反应中SO2作氧化剂，被还原，故D错误；
故选D。
10．下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论正确的是



①
②
③
A．①中产生红棕色气体，说明浓硝酸受热易分解
B．②中产生红棕色气体，说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
C．③中产生红棕色气体，说明浓酸具有挥发性，生成的红棕色气体为氧化产物
D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定被浓硝酸氧化
【答案】A
【解析】A项，①中产生红棕色气体，推断①中发生反应4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O，说明浓硝酸受热易分解，正确；B项，②中产生红棕色气体，表明木炭与浓硝酸发生了反应或者浓硝酸受热分解产生了NO2气体，错误；C项，③中产生红棕色气体，说明浓酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物，错误；D项，③的气体产物中检测出CO2，说明木炭可能被浓硝酸氧化，也可能是木炭被空气中的氧气氧化，错误。
11．选用如图所示仪器中的两个或几个(内含物质)组装成实验装置，以验证木炭可被浓硫酸氧化成CO2，下列说法不正确的是

A．按气流从左向右流动，连接装置的正确顺序可以是A→F→E→C→D→B
B．丁中溶液褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中生成CO2
C．丙中溶液褪色，乙中溶液变浑浊，无法说明甲中生成CO2
D．丙中溶液不褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中生成CO2
【答案】B
【解析】A．碳和浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫，用酸性高锰酸钾除去二氧化硫、用品红溶液检验二氧化硫是否除尽，再用澄清石灰水检验二氧化碳，按气流从左向右流动，连接装置的正确顺序可以是A→F→E→C→D→B，故A正确；
B．二氧化硫、二氧化碳都能使石灰水变浑浊，丁中溶液褪色，乙中溶液变浑浊，不能说明甲中生成CO2，故B错误；
C．丙中溶液褪色，说说明二氧化硫未除尽，二氧化硫、二氧化碳都能使石灰水变浑浊，乙中溶液变浑浊，无法说明甲中生成CO2，故C正确；
D．丙中溶液不褪色，说明二氧化硫已除尽，乙中溶液变浑浊，说明甲中生成CO2，故D正确；
选B。
12．高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。工业上制各高纯硅有多种方法，其中的一种工艺流程如图：

已知：流化床反应的产物中，除SiCl4外，还有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl等。(已知：各物质的沸点：SiH3Cl：-30.4 ℃、SiH2Cl2：8.3 ℃、SiHCl3：31.8 ℃、SiCl4：571.57 ℃)，下列说法不正确的是
A．电弧炉中发生的反应为C＋SiO2CO2↑＋Si
B．SiCl4进入还原炉之前需要经过蒸馏提纯
C．硅在高温下会与氧气反应，所以整个操作流程都要隔绝空气
D．流程中HCl和H2可以循环利用
【答案】A
【解析】由题给流程可知，石英砂和焦炭在电弧炉中高温条件下反应生成硅和一氧化碳，硅在流化床反应器中与氯化氢高温条件下反应得到含有杂质的四氯化硅，经过蒸馏提纯得到的四氯化硅在还原炉中与氢气高温条件下反应得到高纯硅。
A项，由分析可知，电弧炉中发生的反应为石英砂和焦炭在高温条件下反应生成硅和一氧化碳，反应的化学方程式为SiO2＋2CSi＋2CO↑，错误；B项，由分析可知，四氯化硅进入还原炉之前需要经过蒸馏提纯除去三氯硅烷等杂质，正确；C项，硅在高温下会与氧气反应，所以整个操作流程都要隔绝空气，防止空气中氧气干扰高纯硅的制备，正确；D项，由题给流程可知，在高纯硅制备过程中氯化氢和氢气先是流化床反应的反应物和生成物，后是还原反应的生成物和反应物，所以流程中可以循环利用，正确。
13．硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S，其转化如下图所示(CuS不溶于水)。下列说法中，不正确的是

A．过程①中，生成CuS的反应为H2S＋Cu2＋＝CuS↓＋2H＋
B．过程②中，Fe3＋作氧化剂
C．过程③中，各元素化合价均未改变
D．回收S的总反应为2H2S＋O22H2O+2S↓
【答案】C
【解析】A项，过程①是铜离子和硫化氢反应生成氢离子和硫化铜，离子方程式为H2S＋Cu2＋＝CuS↓＋2H＋，正确；B项，过程②中，铁离子和硫化铜反应生成亚铁离子，铁离子化合价降低，因此Fe3＋作氧化剂，正确；C项，过程③中，氧气和亚铁离子反应生成铁离子，因此铁元素化合价升高，氧元素化合价降低，错误；D项，根据图中信息，H2S和O2反应生成S和H2O，因此回收S的总反应为2H2S＋O22H2O＋2S↓，正确。
14．已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖变黑。A与X反应的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物已略去，下列有关说法正确的是

A．X能使蔗糖变黑主要体现了X的强氧化性
B．若A为铁，则足量A与X在室温下即可完全反应
C．若A为碳单质，则将C通入少量澄清石灰水中，最终一定有白色沉淀产生
D．工业上，B转化为D的反应需使用催化剂
【答案】D
【解析】X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑，则X是硫酸，D和水反应生成硫酸，则D是三氧化硫，B和氧气反应生成三氧化硫，则B是二氧化硫。
A项，X能使蔗糖变黑，说明X为浓硫酸，该现象主要体现了浓硫酸的脱水性，错误；B项，常温下铁遇浓硫酸发生钝化，错误；C项，若A为碳单质，则C为CO2，过量的CO2通入澄清石灰水中最终没有沉淀产生，错误；D项，由题意，D为SO3，则B为SO2，则SO2转化为SO3需在催化剂作用下进行，正确。
15．某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解9.6 g。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析或结果错误的是

A．原混合酸中NO3－的物质的量为0.1 mol
B．OA段产生的是NO，AB段发生的反应为Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋，BC段产生氢气
C．第二份溶液中最终溶质为FeSO4
D．H2SO4浓度为2.5 mol·L－1
【答案】A
【解析】A项，由图像可知，铁过量，OA段发生反应为：Fe＋NO3－＋4H＋＝Fe3＋＋NO↑＋2H2O，硝酸全部起氧化剂作用，所以每份混合酸中n(NO3－)＝n(Fe)＝＝0.1 mol，则原混合酸中NO3－的物质的量为0.1 mol×2＝0.2 mol，符合题意；B项，OA段发生反应为：Fe＋NO3－＋4H＋＝Fe3＋＋NO↑＋2H2O，产生NO，AB段发生反应为：Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋，BC段发生反应为：Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑，产生H2,不符合题意；C项，第二份溶液中硝酸全部被还原，因为溶液中有SO42－，并且Fe全部转化为Fe2＋，所以最终溶液中溶质为FeSO4，不符合题意；D项，反应最终消耗14.0 g Fe，其物质的量为＝0.25 mol，所有的铁都以硫酸亚铁的形式存在于溶液中，根据SO42－守恒可知，每份溶液中含硫酸0.25 mol，所以硫酸的浓度是＝2.5 mol·L－1，不符合题意。
16．下图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是

A．操作Ⅱ发生反应的离子方程式为：2Fe2++4H++O2=2Fe3++2H2O
B．溶液b中阳离子只有Fe2+
C．溶液a转化为溶液b的反应中，SO2被氧化
D．加入FeO可以使溶液c转化为溶液a
【答案】C
【分析】Fe3+有氧化性，SO2有还原性，Fe2(SO4)3被SO2还原为FeSO4，溶液b主要溶质为FeSO4、H2SO4，可能含Fe2(SO4)3或SO2，空气中氧气将FeSO4及可能存在的SO2氧化得溶液a循环使用。
【解析】A．电荷不守恒，操作Ⅱ发生反应的离子方程式为：4Fe2++4H++O2= 4Fe3++2H2O，A错误；
B．操作I中发生反应的离子方程式为：2Fe3++SO2+2H2O = 2Fe2+++4H+，溶液中阳离子有Fe2+、H+，若SO2少量，则还有Fe3+，B错误；
C．溶液a转化为溶液b的反应中，SO2被Fe3+氧化，C正确；
D．溶液c中含有 Fe2(SO4)3、H2SO4等物质，加入FeO后会生成FeSO4，D错误。
答案选C。
17．如图是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系。请回答下列问题：

（1）写出N2的一种用途：___________。
（2）B物质的电子式为：___________。
（3）HNO3与图中的物质C常用于检验Cl-的存在，则C的化学式为___________。
（4）实验室制取物质B的化学方程式为___________。
（5）浓硝酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为___________。
（6）从N元素化合价角度分析，上图中涉及的六种物质只有还原性的是___________(填化学式，下同)，既有氧化性又有还原性的是___________。
【答案】（1）做保护气(冷冻剂、制氨气)
（2）
（3）AgNO3
（4）
（5）
（6）NH3 N2、NO、NO2
【解析】（1）氮气化学性质不活泼，可以用来做保护气，也可以用来保存粮食，也可做冷冻剂、制氨气等；
（2）B为氨气，电子式为；
（3）Cl-的检验方法是向待测溶液中加入硝酸酸化，再滴加AgNO3溶液，若产生不是沉淀，就证明溶液中含有Cl-。因此C为AgNO3；
（4）在实验室中是用铵盐与碱共热来制取氨气的。制取物质氨气的化学方程式为；
（5）浓硝酸有强氧化性，在加热条件下与木炭发生反应产生CO2、NO2、H2O。反应的化学方程式为；
（6）化合价最低的NH3只有还原性，处于中间价态的N2、NO、NO2既有氧化性又有还原性。
18．为探究SO2的性质，采用下列实验装置制取少量SO2并进行相应的实验探究：

（1）装置A中烧瓶内发生的化学反应方程式是____________________________________，装置B、C可验证SO2具有的性质是______________________。
（2）装置D中倒置漏斗的作用是___________________。
（3）装置D中NaOH溶液吸收足量SO2时，可得NaHSO3溶液，可由此NaHSO3溶液制备无水Na2SO3固体。已知：0.1 mol·L－1Na2SO3溶液的pH约为10。
请将下列实验方案补充完整的实验方案：取适量NaHSO3溶液，________________________
_____________________________________________________________________，加热浓缩溶液至有大量晶体析出，在高于34℃条件下趁热过滤，洗涤、干燥得Na2SO3固体。(可选择的试剂有稀硫酸、NaOH溶液)
（4）SO2可还原某含碲物质(主要成分为TeOSO4)溶液可得到粗碲，具体实验操作为：取该溶液于烧瓶中，加入适量NaCl，加热到一定温度，持续通入SO2，待反应一定时间，过滤得到粗碲。在一定条件下，碲沉淀率与温度、还原时间的变化曲线分别如图1、图2所示：

①由图可知，最适宜的温度和还原时间分别为_______________________。
②图1中80℃后，升高温度，碲沉淀率几乎不再升高，甚至有下降趋势。可能的原因是
_______________________________________________________________________。
【答案】（1）Na2SO3＋H2SO4＝Na2SO4＋H2O＋SO2↑ 漂白性、还原性
（2）防倒吸 （3）边搅拌边向NaHSO3溶液中加入NaOH溶液，测量溶液的pH，当pH约为10时，停止滴加NaOH溶液 （4）①80℃ 2.0 h ②SO2的溶解度随着温度的升高而降低，SO2浓度降低，粗碲的产率会降低
【解析】（1）装置A中是制备二氧化硫的反应，其方程式为：Na2SO3＋H2SO4＝Na2SO4＋H2O＋SO2↑；二氧化硫有漂白性，可以漂白品红，可以使品红褪色；二氧化硫有还原性，可以被高锰酸钾溶液氧化，使高锰酸钾溶液褪色，故装置B、C可验证SO2具有的性质是漂白性、还原性；（2）二氧化硫在氢氧化钠溶液中的溶解度大，容易发生倒吸，故倒置漏斗的作用是防倒吸；（3）由题意可知0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液的pH约为10，故调节溶液的pH为10的时候，溶质为Na2SO3，故取适量NaHSO3溶液之后的操作为：边搅拌边向NaHSO3溶液中加入NaOH溶液，测量溶液的pH，当pH约为10时，停止滴加NaOH溶液；（4）①由图1、图2可知粗碲沉淀率在温度为80℃，时间为2.0 h时最高，故最适宜的温度和还原时间分别为80℃，2.0 h；②在本题中是用SO2来还原TeOSO4得到粗碲，但是SO2的溶解度随着温度的升高而降低，SO2浓度降低，粗碲的产率会降低。
19．实验探究是学习化学的重要方法。以下是某研究小组探究硝酸性质的实验。
实验一 探究铜与浓硝酸的反应
图甲、乙均为铜与浓硝酸反应的装置

（1）铜与浓硝酸反应的离子方程式为________________________________________。
（2）和甲装置相比，乙装置的优点是_____________________、______________________。
实验二 探究铜与稀硝酸的反应
研究小组通过乙装置进行实验二，无法确定气体产物的组成，为进一步验证气体产物，设计了丙装置

（3）丙装置中仪器a的名称为_________________。
（4）如图所列装置中，可作为NO气体的收集装置的是_______(填序号)。

（5）实验步骤：
①连接好仪器装置后，首先进行的操作是_______________________。
②将绕成螺旋状的铜丝一端插入U形管左侧胶塞内，先打开活塞A，然后从漏斗中逐渐注入稀硝酸，当U形管注满后，立即关闭活塞A，U形管中左管可观察到的现象为：铜丝的表面有气泡生成，______________________________________。
③待反应停止后打开活塞A，U形管左管液面上升，仪器a中可观察到______________。
（6）实验评价：通过实验现象，能否得出“铜与稀硝酸反应生成的气体只有NO”的结论？说明理由：______________________________________________________________________。
（7）在0.2 mol·L－1 HNO3和0.1 mol·L－1 H2SO4的100 mL混合液中加入3.2 g铜粉，待充分反应后(若还原产物只有NO)，所得溶液中Cu2＋的物质的量浓度为_______ mol·L－1(假设溶液体积不变)。
【答案】（1）Cu＋4H＋＋2NO3－＝Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O 2）①可控制反应的进行 ②对尾气进行处理
（3）干燥管 （4）CE （5）①检查装置的气密性 ②左边液面下降，右边液面上升 ③a管中出现红棕色气体 （6）由于NO2与水反应生成NO，不能确定气体中除了NO是否还有其它气体 （7）0.15
【解析】铜片与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，铜片与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水；尾气会污染环境，需进行尾气处理；一氧化氮与氧气易发生反应生成二氧化氮，其收集不能用排空气法，需用排水法。
（1）铜与浓硝酸反应生成铜离子、二氧化氮和水，离子方程式为：Cu＋4H＋＋2NO3－＝Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O；（2）和甲装置相比，乙装置的优点是：可通过上下移动的铜丝控制反应的进行，用氢氧化钠溶液对尾气处理；（3）根据图示，丙装置中仪器a的名称为干燥管；（4）NO易与O2反应，不能用排空气法收集，用洗气瓶排水法收集则导管要短进长出。如图所列装置中，可作为NO气体的收集装置的是CE；（5）①连接好仪器装置后，首先进行的操作是检查装置的气密性；②关闭活塞A，Cu与稀硝酸反应产生的NO排不出去，U形管中左管可观察到的现象为：铜丝的表面有气泡生成，左边液面下降，右边液面上升；③待反应停止后打开活塞A，NO气体从导管排除，U形管左管气压下降、液面上升，NO进入仪器a中，与O2反应生成红棕色的NO2，可观察到：a管中出现红棕色气体；（6）由于NO2与水反应生成NO，不能确定气体中除了NO是否还有其它气体，故通过实验现象，不能得出“铜与稀硝酸反应生成的气体只有NO”的结论；（7）该操作下发生反应：3Cu＋2NO3－＋8H＋＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；体系中3.2 g铜粉物质的量为＝0.05 mol，NO3－物质的量为0.2 mol·L－1×0.1 L＝0.02 mol，H＋的物质的量为0.2 mol·L－1×0.1 L＋0.1 mol·L－1×2×0.1 L＝0.04 mol，根据方程式中化学计量数的关系：
3Cu ＋ 2NO3－ ＋8H＋＝ 3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
3 2 8 3
0.05 mol 0.02 mol 0.04 mol
Cu2＋、NO3－过量，0.04 mol H＋完全反应，生成Cu2＋物质的量为0.015 mol，物质的量浓度为＝0.15 mol·L－1。
20．已知19.2g Cu与过量的200mL 6mol/L硝酸充分反应，反应结束后，除了产生Cu(NO3)2以外，还产生了NO与NO2两种气体共8.96L(标准状况下测定)，请计算(忽略反应前后溶液体积的变化)：
(1)反应中转移电子的物质的量为______mol。
(2)反应产生的混合气体中，产生NO气体的体积为______mL(标准状况下测定)。
(3)反应后，NO的物质的量浓度为______mol/L。
【答案】0.6 2240 4
【解析】(1)该过程中Cu为唯一还原剂，且全部反应，则19.2gCu失去的电子即反应中转移的电子，19.2gCu的物质的量为=0.3mol，转移电子0.6mol；
(2) NO与NO2两种气体共8.96L，则二者的物质的量之和为=0.4mol，设NO的物质的量为x，NO2的物质的量为y，则x+y=0.4mol；根据电子守恒有3x+y=0.6mol，解得x=0.1mol，y=0.3mol，即NO的物质的量为0.1mol，则体积为2240mL；
(3)整个过程中除了部分NO生成NO和NO2外，其余NO都存在于水溶液中，所以溶液中n(NO)=0.2L´6mol/L-0.4mol=0.8mol，浓度为：=4mol/L。