(2013?西城區(qū)一模)甲、乙兩同學用下圖所示裝置進行實驗,探究硝酸與鐵反應的產物.
文獻記載:I.在濃硝酸和活潑金屬反應過程中,隨著硝酸濃度的降低,其生成的產物有+4、+2、-3價等氮的化合物.
II.FeSO
4+NO?Fe(NO)SO
4(棕色)△H<0.
III.NO
2和NO都能被KMnO
4氧化吸收.
甲的實驗操作和現(xiàn)象記錄如下:
實驗操作 |
實驗現(xiàn)象 |
打開彈簧夾,通入一段時間CO2,關閉彈簧夾. |
|
打開分液漏斗活塞,將濃硝酸緩慢滴入燒瓶中,關閉活塞. |
無明顯現(xiàn)象. |
加熱燒瓶,反應開始后停止加熱. |
①A中有紅棕色氣體產生,一段時間后,氣體顏色逐漸變淺; B中溶液變棕色; C中溶液紫色變淺. ②反應停止后,A中無固體剩余. |
請回答下列問題:
(1)滴入濃硝酸加熱前沒有明顯現(xiàn)象的原因是
常溫時,鐵遇濃硝酸形成致密氧化膜,阻止反應進一步發(fā)生
常溫時,鐵遇濃硝酸形成致密氧化膜,阻止反應進一步發(fā)生
.
(2)檢驗是否生成-3價氮的化合物,應進行的實驗操作是
取少量反應后A中溶液于試管中,向其中加入濃NaOH溶液,加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙接近試管口.若試紙變藍,則A中生成NH4+
取少量反應后A中溶液于試管中,向其中加入濃NaOH溶液,加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙接近試管口.若試紙變藍,則A中生成NH4+
.
(3)甲取少量B中溶液,加熱,實驗現(xiàn)象是
棕色溶液變淺(或綠),無色氣體逸出,且在空氣中變?yōu)榧t棕色
棕色溶液變淺(或綠),無色氣體逸出,且在空氣中變?yōu)榧t棕色
.請用化學平衡原理解釋原因:
FeSO4+NO?Fe(NO)SO4(棕色)△H<0正反應放熱,加熱后,平衡向逆反應方向移動
FeSO4+NO?Fe(NO)SO4(棕色)△H<0正反應放熱,加熱后,平衡向逆反應方向移動
.甲依據(jù)該現(xiàn)象得出的結論是A中有NO生成.
(4)乙認為甲得出A中有NO生成的證據(jù)不足.為獲取充足的證據(jù),乙仍采用該裝置和操作進行對照實驗,乙作出的改變是
濃硝酸換成稀硝酸
濃硝酸換成稀硝酸
,證明有NO生成的實驗現(xiàn)象是
A中沒有紅棕色氣體生成,B中溶液變?yōu)樽厣?/div>
A中沒有紅棕色氣體生成,B中溶液變?yōu)樽厣?/div>.
(5)證明A溶液中是否含有Fe
2+和Fe
3+,選擇的藥品是(填序號)
cd
cd
.
a.鐵粉 b.溴水 c.鉄氰化鉀溶液 d.硫氰化鉀溶液.
分析:(1)常溫時,鐵遇濃硝酸形成致密氧化膜,阻止反應進一步發(fā)生;
(2)若有-3價氮的化合物生成,應生成NH4+,檢驗A溶液中是否有NH4+離子即可;
(3)B中溶液變棕色,說明B中有Fe(NO)SO4生成,反應FeSO4+NO?Fe(NO)SO4(棕色)的正反應是放熱反應,升高溫度平衡向逆反應移動,棕色溶液變淺(或綠),生成的NO與氧氣反應生成二氧化氮,氣體在空氣中變?yōu)榧t棕色;
(4)銅和濃硝酸反應生成紅棕色氣體二氧化氮,二氧化氮和水反應生成一氧化氮,一氧化氮能使硫酸亞鐵溶液變成棕色,所以不能證明鐵和濃硝酸反應過程中NO生成,為排除生成的NO干擾,把濃硝酸換成稀硝酸,如果硫酸亞鐵溶液再變成棕色則說明有NO生成;
(5)亞鐵離子和鐵鉄氰化鉀溶液反應生成藍色沉淀,鐵離子和硫氰化鉀溶液反應生成血紅色溶液.
解答:解:(1)常溫時,鐵和濃硝酸反應生成一層致密的氧化物薄膜,阻止了鐵和濃硝酸進一步反應,即產生鈍化現(xiàn)象,所以滴入濃硝酸加熱前沒有明顯現(xiàn)象,
故答案為:常溫時,鐵遇濃硝酸形成致密氧化膜,阻止反應進一步發(fā)生;
(2)生成-3價氮的化合物是氨氣,氨氣極易溶于水生成氨水,氨水電離生成銨根離子,檢驗銨根離子的方法是:取少量反應后A中溶液于試管中,向其中加入濃NaOH溶液,加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙接近試管口.若試紙變藍,則A中生成NH4+,故答案為:取少量反應后A中溶液于試管中,向其中加入濃NaOH溶液,加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙接近試管口.若試紙變藍,則A中生成NH4+;
(3)取少量B中溶液,加熱,棕色溶于變淺,有無色氣體逸出,且該氣體在空氣中變?yōu)榧t棕色,應為可逆反應FeSO4+NO?Fe(NO)SO4(棕色)是放熱反應,升高溫度,平衡向逆反應方向移動,導致Fe(NO)SO4(棕色)降低,所以溶液顏色變淺,故答案為:棕色溶液變淺(或綠),無色氣體逸出,且在空氣中變?yōu)榧t棕色;FeSO4+NO?Fe(NO)SO4(棕色)△H<0 正反應放熱,加熱后,平衡向逆反應方向移動;
(4)二氧化氮和水反應生成的一氧化氮能使硫酸亞鐵溶液變成棕色,所以不能證明鐵和濃硝酸反應過程中NO生成,為排除生成的NO干擾,把濃硝酸換成稀硝酸,稀硝酸和銅反應生成無色的一氧化氮,沒有二氧化氮生成,則A中氣體是無色的,且B中溶液變?yōu)樽厣,則說明生成的一氧化氮和硫酸亞鐵反應生成棕色,從而說明A中無色氣體是一氧化氮,
故答案為:濃硝酸換成稀硝酸;A中沒有紅棕色氣體生成,B中溶液變?yōu)樽厣?BR>(5)亞鐵離子的特征反應是:亞鐵離子和鐵氰化鉀溶液反應生成藍色沉淀,鐵離子的特征反應是:鐵離子和無色的硫氰化鉀溶液反應血紅色溶液,故選cd.
點評:本題考查鐵、硝酸的性質,銨根離子、鐵離子和亞鐵離子的檢驗是高考熱點,注意:常溫時,鐵和濃硝酸不是不反應,而是發(fā)生了鈍化現(xiàn)象,阻止了進一步反應,為易錯點.
練習冊系列答案
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題型:
(2013?西城區(qū)一模)利用圖實驗裝置,能得出相應實驗結論的是( 。
|
① |
② |
③ |
實驗結論 |
|
A |
濃醋酸 |
CaCO3 |
C6H5ONa |
酸性:醋酸>碳酸>苯酚 |
B |
濃硫酸 |
蔗糖 |
溴水 |
濃硫酸具有脫水性、氧化性 |
C |
H2O |
電石 |
KMnO4 |
乙炔具有還原性 |
D |
鹽酸 |
Na2CO3 |
Na2SiO3 |
非金屬性:Cl>C>Si | |
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(2013?西城區(qū)一模)已知:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ/mol相同溫度下,在體積相同的兩個恒溫密閉容器中,加入一定量的反應物發(fā)生反應.相關數(shù)據(jù)如下:
容器編號 |
起始時各物質物質的量/mol |
達平衡過程體系 能量的變化 |
CO |
H2O |
CO2 |
H2 |
① |
1 |
4 |
0 |
0 |
放出熱量:32.8 kJ |
② |
0 |
0 |
1 |
4 |
熱量變化:Q | 下列說法中,不正確的是( 。 |
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