北京市2023_2024学年高一化学下学期3月月考试题含解析 (1)
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这是一份北京市2023_2024学年高一化学下学期3月月考试题含解析 (1),共15页。试卷主要包含了 下列说法不正确的是等内容,欢迎下载使用。
(考试时间60分钟满分100分)
提示:试卷答案请一律填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。
在答题卡上,选择题用2B铅笔作答,其他试题用黑色签字笔作答。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 Na23 S32 Cl35.5
第一部分 (选择题共42分)
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 在碳、氮、硫的氧化物中,许多是工业上重要的化工原料,但是当它们分散到空气中时,会带来很多环境问题。下列有关这些元素的氧化物的说法,不正确的是
A. 开发太阳能、水能、风能、氢能等新能源将有利于减少这些氧化物的产生
B. 这些氧化物使雨水的pH<7,我们把pH<7的雨水称之为酸雨
C. 氮与硫的氧化物还能直接危害人的身体健康,引发呼吸道疾病
D. “温室效应”与二氧化碳的排放有着直接的关系
【答案】B
【解析】
【详解】A.开发太阳能、水能、风能、氢能等新能源,可以减少化石燃料的使用,从而有利于减少这些氧化物的产生,A正确;
B.这些氧化物溶于雨水后,使雨水的pH<7,我们把pH<5.6的雨水称之为酸雨,B不正确;
C.氮与硫的氧化物被人体吸入后,引发呼吸道疾病,危害人的身体健康,C正确;
D.二氧化碳能吸收太阳光释放的能量,并阻止地球表面热量的扩散,从而引起“温室效应”,D正确;
故选B。
2. 下列有关化学用语表述不正确的是
A. 中子数为16的硫原子:
B. 的电子式:
C. 氨气的结构式:
D. 由Na和Cl形成NaCl的过程:
【答案】B
【解析】
【详解】A.S的质子数为16,中子数为16的S的质量数为32,A正确;
A.是共价化合物,其电子式为,B错误;
C.氨的化学式为NH3,为共价化合物,其结构式为,C正确;
D.氯化钠是离子化合物,其形成过程要标明电子的转移,其形成过程可表示为,D正确;
故选B。
3. 下列说法不正确的是
A. 硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料
B. 硅晶体是良好的半导体,可用于制造光导纤维
C. 陶瓷化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点
D. 在二氧化硅中,每个硅原子结合4个氧原子
【答案】B
【解析】
【详解】A.硅能将太阳能转化为电能,人类常利用硅生产太阳能电极板,将太阳能转换为电能,A正确;
B.硅晶体是良好的半导体,用于生产半导体材料、芯片、太阳能电池等,二氧化硅可用于制造光导纤维,B不正确;
C.陶瓷由陶土或瓷土经高温烧结而成,它具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点,C正确;
D.在二氧化硅晶体中,每个硅原子结合4个氧原子,每个氧原子结合2个硅原子,D正确;
故选B。
4. 下列实验室制取气体的方法不合理的是
A. 锌粒与稀硫酸反应制H2B. 加热浓氨水制NH3
C. 铜与浓硝酸反应制NOD. 二氧化锰与浓盐酸共热制Cl2
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验室常用锌粒与稀硫酸反应制H2,并用排水法或向下排空气法收集H2,A合理;
B.浓氨水受热后,易分解产生氨气,所以可采用加热浓氨水方法制NH3,B合理;
C.铜与浓硝酸反应,生成硝酸铜、二氧化氮气体等,铜与稀硝酸反应用于制NO,C不合理;
D.二氧化锰与浓盐酸共热时发生反应,生成MnCl2、Cl2等,可用于制Cl2,D合理;
故选C。
5. 氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是
A. 海洋中的氮循环起始于氮的氧化
B. 海洋中的氮循环属于固氮作用的是③
C. 海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与
D. 向海洋排放含NO3—的废水会影响海洋中NH4+的含量
【答案】D
【解析】
【详解】A.海洋中的氮循环起始于N2转化为NH4+的过程,N的化合价降低,被还原,这个过程是氮的还原过程,A错误;
B.固氮作用指的是N2转化为氮的化合物的过程,海洋中的氮循环属于固氮作用的是②,B错误;
C.反硝化作用是指将硝酸盐转变成氮气的过程。反硝化作用:反硝化细菌在缺氧条件下,还原硝酸盐,释放出分子态氮(N2)或一氧化二氮(N2O)的过程,不一定有氧参加,C错误;
D.转化关系图中硝酸根离子增多,反硝化作用增强,向海洋排放含NO3-的废水会影响海洋中NH4+的含量,D正确;
答案选D。
6. 下列有关浓硫酸和浓硝酸的说法中不正确的是
A. 在常温下浓硫酸和浓硝酸都能够使铁、铝等金属钝化
B. 浓硫酸和浓硝酸都有强氧化性,能把氨气氧化
C. 将浓硫酸滴到蔗糖表面,蔗糖固体变黑膨胀,体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性
D. 浓硝酸见光易分解,需要避光保存
【答案】B
【解析】
【详解】A.浓硫酸和浓硝酸都具有强氧化性,在常温下浓硫酸和浓硝酸都能够使铁、铝等金属表面形成致密的氧化物保护膜,从而发生钝化,A正确;
B.浓硫酸和浓硝酸都有强氧化性,能与氨气反应生成盐,但不能把氨气氧化,B不正确;
C.将浓硫酸滴到蔗糖表面,蔗糖固体变黑,体现了浓硫酸的脱水性,黑色固体体积膨胀,体现了浓硫酸的强氧化性,C正确;
D.浓硝酸稳定性差,见光易分解,所以保存浓硝酸时需要避光,D正确;
故选B。
7. 对3NO2+H2O=2HNO3+NO反应的下列说法正确的是
A. 氧化剂与还原剂的质量比为1∶2
B. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2
C. NO2是氧化剂,H2O是还原剂
D. 在反应中若有6mlNO2参与反应时,有3ml电子发生转移
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应中N元素的化合价由+4价变为+5价和+2价,所以生成硝酸的二氧化氮是还原剂,其计量数是2,生成NO的二氧化氮是氧化剂,其计量数是1,所以氧化剂与还原剂的质量比为1∶2,故A正确;
B.该反应中氧化产物是硝酸,还原产物是NO,所以氧化产物和还原产物的物质的量之比是2∶1,故B错误;
C.该反应中N元素的化合价由+4价变为+5价和+2价,所以二氧化氮既是氧化剂又是还原剂,水中各元素价态都不变,所以水既不是氧化剂又不是还原剂,故C错误;
D.根据反应3NO2+H2O= 2HNO3+NO可知,3ml NO2参与反应时,由2ml电子发生转移,则有6ml NO2参与反应时,有4ml电子发生转移,故D错误;
答案选A。
8. 常温下,下列各组离子因氧化还原反应而不能大量共存的是
A. 、、、B. 、、、
C. 、、、D. 、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.、能发生反应,生成CO2气体等,但发生非氧化还原反应,A不符合题意;
B.、能发生非氧化还原反应,生成H2S等,B不符合题意;
C.、、在溶液中能发生氧化还原反应,生成Fe3+、氮的氧化物等,C符合题意;
D.、、在溶液中能发生非氧化还原反应,生成CaCO3沉淀等,D不符合题意;
故选C。
9. 为了除去粗盐中的、、,可将粗盐溶于水,然后进行下列操作:①过滤;②加过量溶液;③加适量稀盐酸;④加过量溶液;⑤加过量溶液。其中操作顺序正确的是
A. ①④②⑤③B. ②④⑤①③C. ⑤④②③①D. ⑤②④①③
【答案】D
【解析】
【详解】除去粗盐中的、、,选NaOH除去镁离子,加过量的氯化钡除去硫酸根离子,然后用碳酸钠去除过量的钡离子及钙离子,所以碳酸钠溶液必须放在氯化钡之后,过滤后加盐酸,最后蒸发得到NaCl,则操作顺序为⑤②④①③或②⑤④①③或⑤④②①③。
故选D。
10. 某废水中存在大量的Na+、Cl-、NH、SO,欲除去其中的NH和SO,设计了如下流程。
下列说法中,不正确的是
A. NaOH的作用是除去NH
B. Na2CO3的作用是除去过量的Ba2+
C. 试剂a为H2SO4溶液
D. NaOH改在过滤后加入可达到相同目的
【答案】C
【解析】
【详解】A.NH与OH-反应放出氨气,NaOH的作用是除去NH,故A正确;
B.Ba2+和反应生成碳酸钡沉淀,Na2CO3的作用是除去过量的Ba2+,故B正确;
C.加试剂a的目的是除去过量的氢氧化钠、碳酸钠,若试剂a为H2SO4溶液,会引入杂质SO,所以试剂a为盐酸,故C错误;
D.NaOH的作用是除去NH,加入氢氧化钠不生成沉淀,NaOH改在过滤后加入可达到相同目的,故D正确;
故选C。
11. 双碱法脱硫过程如图所示。下列说法不正确的是
A. 过程Ⅱ中,1 ml O2可氧化2 ml Na2SO3
B. 过程Ⅰ中,SO2表现还原性
C. 双碱法脱硫过程中,NaOH可以循环利用
D. 总反应为
【答案】B
【解析】
【详解】A.过程Ⅱ中,Na2SO3、Ca(OH)2与O2反应,生成NaOH和CaSO4,1ml O2可氧化2ml Na2SO3,故A正确;
B.过程Ⅰ中SO2被NaOH吸收生成 Na2SO3,SO2体现出酸性氧化物的性质,故B错误;
C.过程Ⅰ中NaOH被消耗,过程Ⅱ中又生成NaOH,所以双碱法脱硫过程中,NaOH可以循环利用,故C正确;
D.由以上分析可知,总反应为2Ca(OH)2+2SO2+O2═2CaSO4+2H2O,故D正确;
故选:B。
12. 实验室用下图装置(夹持装置已略去)制备,并研究其性质。其中,a、b为湿润的红色石蕊试纸。下列说法不正确的是
A. 制备的试剂是和的固体混合物
B. 装置乙中,b比a先变蓝
C. 装置丙中,产生大量白烟
D. 装置丁具有防止倒吸的作用,其中试剂可以是水
【答案】B
【解析】
【详解】A.,可以制备氨,A正确;
B.由于NH3的密度比空气小,故装置乙中,a先变蓝,b后变蓝,B错误;
C.浓盐酸具有挥发性,与挥发出来的HCl反应:,产生固体,故装置丙中产生大量白烟,C正确;
D.NH3易溶于水,可以用水来吸收多余的NH3,且干燥管可以起到防倒吸的作用,D正确;
故选B。
13. 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,下列说法正确的是
A. 按气流从左向右流向,连接装置的正确顺序是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. 丙中品红溶液褪色,乙中溶液变浑浊说明甲中生成CO2
D. 丁和丙中溶液都褪色,乙中溶液变浑浊,说明甲中有CO2生成
【答案】A
【解析】
【分析】甲为反应发生装置,发生反应为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,KMnO4可氧化SO2,用酸性KMnO4溶液除去SO2,再通过品红溶液,若不褪色可确认SO2已除干净,在排除SO2干扰的条件下,气体通过澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊可确认CO2的存在。
【详解】A.根据分析,按气流从左向右流向,以上装置的顺序为甲→丁→丙→乙,气体长进短出,装置中接口的连接正确顺序是A→F→E→C→D→B,故A正确;
B.SO2具有漂白性,能使品红褪色,丁装置用酸性KMnO4溶液除SO2,若丁中溶液褪色,SO2可能没除尽,若丙中品红褪色,则乙中的澄清石灰水变浑浊无法证明甲中反应生成了CO2,故B错误;
C.若丙中品红溶液褪色,则说明SO2没有除尽,SO2也能够使澄清石灰水变浑浊,所以无法证明甲中有CO2生成,故C错误;
D.丁和丙都褪色,说明SO2没有除尽,SO2干扰CO2的检验,不能根据乙中澄清石灰水变浑浊判断甲中生成了CO2,故D错误;
答案选A。
14. 某实验过程如图所示,则试管③中的现象是
A. 无明显现象,因稀H2SO4不与铜反应
B. 铜片溶解,产生无色气体,该气体遇到空气不变色
C. 铜片溶解,放出红棕色有刺激性气味的气体
D. 铜片溶解,产生无色气体,该气体在试管口变为红棕色
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】管①中铜和稀硝酸反应方程式为3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,根据图知,Cu有剩余,硝酸不足量,向③中加入稀硫酸,酸性条件下,硝酸根离子具有强氧化性,相当于又有稀硝酸,则硝酸和铜又发生反应3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,生成的无色气体NO不稳定,被氧气氧化生成红棕色气体NO2,同时Cu片溶解,所以看到的现象是铜片溶解,且有无色气体生成,该气体在试管口变为红棕色,故选D。
答案选D。
第二部分 (非选择题共58分)
本部分共3小题,共58分。
15. 某小组用如下装置(夹持装置已略去)制备并探究SO2的性质。
(1)制备SO2的化学方程式是___________。
(2)a中控制生成SO2多少的操作是___________;反应后a中若溶液颜色无色,试管底部有灰白色固体,确定产物中有CuSO4的操作是___________。
(3)b用于探究SO2的性质。
①b中为___________溶液时,可证明SO2有漂白性。
②b中为I2和淀粉混合溶液时,溶液蓝色褪去,可证明SO2有还原性,反应的化学方程式___________。
③b中为Na2S溶液时,出现淡黄色沉淀,迅速变为黄色溶液,经查阅资料黄色为多硫离子(x=2~5)的颜色,此时反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为___________。随着反应进行,又出现淡黄色沉淀,溶液黄色消失,这是由于溶液中的与SO2又继续反应了,写出反应的离子方程式___________(资料:Na2S能与S反应生成,与酸反应生成S和H2S)。
④b中为H2O2溶液时,反应后在溶液中可检验出,说明检验的方法是___________。有同学认为此法不能证明SO2和H2O2可以反应,理由是___________,更严谨的做法是应该在a和b之间加一个盛有___________的洗气瓶。
(4)c用于吸收SO2尾气,可选用的试剂是___________。
A. 澄清石灰水B. 烧碱溶液C. 纯碱溶液D. 氨水
【答案】(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2) ①. 上下移动铜丝可以控制生成SO2多少 ②. 将反应混合物缓慢倒入盛有一定量水的烧杯内,并不断搅拌
(3) ①. 品红 ②. SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4 ③. 2:1 ④. 2+3SO2=2+(2x+1)S↓ ⑤. 取少量溶液放入试管,先滴加盐酸至无现象,再滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则证明溶液中含有 ⑥. 反应过程中可能有挥发出的硫酸蒸气混在二氧化硫气体中 ⑦. 饱和NaHSO3溶液(4)BC
【解析】
【分析】用题给装置制备并探究SO2的性质时,先将铜丝与浓硫酸接触,加热,让反应发生,生成的气体通入盛有品红溶液的试管b中,溶液的红色褪去,证明有SO2气体生成,也可用此装置探究SO2的某些性质;SO2尾气用NaOH溶液吸收。为防止倒吸现象的发生,用刚接触水面的倒置的漏斗吸收SO2。
【小问1详解】
用铜丝与浓硫酸加热发生反应,制备SO2同时生成CuSO4,发生反应化学方程式是Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
【小问2详解】
a中控制生成SO2多少的操作是:上下移动铜丝可以控制生成SO2多少;反应后a中若溶液颜色无色,试管底部有灰白色固体,确定产物中有CuSO4的操作是:将反应混合物缓慢倒入盛有一定量水的烧杯内,并不断搅拌。
【小问3详解】
①b中为品红溶液时,可证明SO2有漂白性。
②b中为I2和淀粉混合溶液时,溶液蓝色褪去,可证明SO2有还原性,反应的化学方程式:SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4。
③b中为Na2S溶液时,出现淡黄色沉淀,表明发生反应2Na2S+3SO2=2Na2SO3+3S↓,S2-+(x-1)S=,此时反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为2:1。溶液中的与SO2反应,生成S沉淀等,反应的离子方程式为2+3SO2=2+(2x+1)S↓。
④b中为H2O2溶液时,反应后在溶液中可检验出,则检验的方法是:取少量溶液放入试管,先滴加盐酸至无现象,再滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则证明溶液中含有。有同学认为此法不能证明SO2和H2O2可以反应,理由是:反应过程中可能有挥发出的硫酸蒸气混在二氧化硫气体中,更严谨的做法是应该在a和b之间加一个盛有饱和NaHSO3溶液的洗气瓶。
【小问4详解】
A.澄清石灰水的浓度太小,吸收SO2的效果差,A不符合题意;
B.烧碱溶液具有强碱性,吸收SO2效果好,B符合题意;
C.纯碱溶液也具有较强的碱性,对SO2也有良好的吸收效果,C符合题意;
D.氨水碱性弱,且具有挥发性,常用于工业上吸收SO2,D不符合题意;
故选BC。
【点睛】SO2气体通入紫色石蕊试液中,只变红不褪色。
16. 硝酸是重要的化工原料。下图是以合成氨为基础的传统硝酸生产工艺流程(其中空气等基础原料已略去)。
(1)关于合成氨工艺,下列说法正确的是___________(填序号)。
a.合成氨是一种重要的人工固氮方法
b.该反应过程中氮元素被氧化
c.合成的氨气还可以用于化肥工业、制碱工业
d.空气中含氮量很高,合成氨反应中所需氮气可以用空气代替
(2)氨氧化装置中,产生的含氮物质主要为NO,反应的化学方程式为___________。
(3)聚合、吸收装置中,含氮物质转化的主要反应包括①;②;③,其中属于氧化还原反应的是___________(填序号)。
(4)吸收装置中,发生的反应为,若用的稀硝酸作为吸收液,反应后得到的浓硝酸,则理论上吸收装置中需消耗的O2的物质的量为___________ml(写出计算式)。
(5)为实现制硝酸的绿色化改进,技术人员将①分离液态空气、②电解水等工艺整合在上述流程中。请在①、②中任选一种,说明该工艺的产物如何应用于硝酸生产流程:___________。
(6)硝酸工业尾气中的氮氧化物属于大气污染物,尾气处理可以变废为宝。
①溶液吸收法一般用足量的Na2CO3溶液,以NO2为例,写出相关反应的离子方程式___________。
②NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术,可用于上述硝酸生产工艺的废气处理,反应原理如下图所示:
若催化剂表面参与反应的NO和NO2物质的量之比为1:1,则总反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)ac(2)4NH3+5O24NO+6H2O
(3)①③(4)
(5)①分离液态空气得到氮气可用于合成氨气,氧气可用于氨氧化等;
②电解水得到氢气,可用于合成氨气,氧气可用于氨氧化等
(6) ①. 2NO2+=++CO2 ②. NO+NO2+2NH32N2+3H2O
【解析】
【分析】N2、H2混合气在催化剂作用下合成氨气,氨气催化氧化生成一氧化氮和水,再将一氧化氮氧化二氧化氮,二氧化氮聚合为四氧化二氮,四氧化二氮用稀硝酸吸收,可生成浓硝酸。
【小问1详解】
a.合成氨将氮气与氢气化合生成氨气,是一种重要的人工固氮方法,a正确;
b.该反应过程中,氮元素由0价降低到-3价,氮气作氧化剂,被还原,b不正确;
c.合成的氨气还可以用于制取尿素、铵态氮肥等化肥工业,也可以用于制取纯碱,c正确;
d.虽然空气中含氮量很高,但合成氨反应中所需氮气不可以用空气代替,因为空气中的氧气等能与氢气反应,会干扰氨气的生产,d不正确;
故选ac。
【小问2详解】
氨氧化装置中,产生含氮物质主要为NO,另外还有水生成,反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O;
【小问3详解】
聚合、吸收装置中,含氮物质转化的主要反应包括①;②;③,②中N元素价态不变,①③中N元素的价态都发生改变,则属于氧化还原反应的是①③;
【小问4详解】
吸收装置中,发生的反应为,则可建立关系式:O2~4HNO3,若用的稀硝酸作为吸收液,反应后得到的浓硝酸,则生成HNO3的物质的量为(Vby-Vax)ml,理论上吸收装置中需消耗的O2的物质的量为ml;
【小问5详解】
为实现制硝酸的绿色化改进,技术人员将①分离液态空气、②电解水等工艺整合在上述流程中。该工艺的产物应用于硝酸生产流程的方法:①分离液态空气得到氮气可用于合成氨气,氧气可用于氨氧化等;②电解水得到氢气,可用于合成氨气,氧气可用于氨氧化等;
【小问6详解】
①溶液吸收法一般用足量的Na2CO3溶液,以NO2为例,相关反应的离子方程式为:2NO2+=++CO2;
②若催化剂表面参与反应NO和NO2物质的量之比为1∶1,则总反应的化学方程式为:NO+NO2+2NH32N2+3H2O。
17. 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,设计如下实验。
(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。当如图甲连接实验后,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,后浑浊消失。
①液面上方出现红棕色气体,说明浓硝酸具有________(填选项字母)。
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,________(填“能”或“不能”)说明木炭与浓硝酸发生了反应,是因为________。
(2)乙同学设计实验如图乙。
如图乙连接实验后,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,________(填“能”或“不能”)说明木炭与浓硝酸未反应,是因为________。
(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 Mn2+。
①如图连接装置后,需进行的实验操作为________;加热木炭与浓硝酸前需先通一段时间N2,目的为________________。
②装置A中木炭与浓硝酸反应的化学方程式为_________________________。
③能证明木炭被氧化的实验现象为________________________________________。
④D 装置中发生反应的离子方程式为________________________________。
【答案】 ①. bc ②. 不能 ③. 木炭与空气中的氧气反应也能生成二氧化碳,使澄清石灰水变浑浊 ④. 不能 ⑤. 挥发出的硝酸和生成的NO2消耗了石灰水 ⑥. 检查装置气密性 ⑦. 将装置中的空气排尽 ⑧. C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O ⑨. C中石灰水变浑浊 ⑩. 5NO+3MnO4-+4H+=5 NO3-+3Mn2++2H2O
【解析】
【分析】(1)①木炭未伸入浓硝酸中,液面上方出现红棕色NO2气体,说明试管内有硝酸蒸气;NO2气体可能是由硝酸分解产生;②木炭与氧气、木炭与浓硝酸,都能反应生成二氧化碳,沾有澄清石灰水的玻璃片出现浑浊,只能证明有二氧化碳生成;
(2)挥发出的硝酸和反应生成的NO2都能与石灰水反应;
(3)进入B中的硝酸被水吸收、NO2与水反应生成NO和硝酸,进入C中的气体只有NO和CO2,NO与石灰水不反应;NO进入D被高锰酸钾溶液吸收。
【详解】(1)①木炭未伸入浓硝酸中,液面上方出现红棕色NO2气体,说明试管内有硝酸蒸气,证明浓硝酸具有挥发性;NO2气体可能是硝酸分解产生,证明浓硝酸具有不稳定性,故选bc;②木炭与空气中的氧气反应也能生成了二氧化碳,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)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)①涉及气体制备的实验要检验装置气密性,所以连接装置后,需进行的实验操作为检查装置气密性;为防止空气对实验的干扰,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↑+4NO2↑+2H2O。
③若石灰水变浑,可证明木炭被氧化为二氧化碳,所以能证明木炭被氧化的实验现象为C中石灰水变浑浊。
④D装置中NO被氧化为NO3-,MnO4-被还原为Mn2+,发生反应的离子方程式为5NO+3MnO4-+4H+=5 NO3-+3Mn2++2H2O。
【点睛】本题为实验探究题,探究木炭与浓硝酸能否发生反应,重点考查学生对实验现象分析的严密性,注重对培养发散思维能力、分析问题能力、解决问题能力。
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