Question

【題目】下圖是各種不同密度的硝酸與鐵反應（相同溫度）時主要還原產物的分布圖。請認真讀圖分析，回答有關問題。

(1)下列敘述中正確的是（填序號）_______________。

A.圖中橫坐標是硝酸的密度，硝酸的密度越大，其濃度越小。

B.當還原劑和溫度相同時，不同濃度的硝酸被還原的產物不是單一的，只是在某濃度時，以某種產物為主而已。

C.硝酸的濃度越大，還原產物中N元素低化合價產物越少

D.當硝酸密度大于1.3g·cm-3時，還原產物主要為NO、NO2

(2)從下圖中選擇儀器、藥品驗證由鐵和過量1.36 g·cm-3硝酸反應產生的氣體中含有NO（N2和O2的用量可自由控制，加熱裝置和固定裝置省略）

已知：Ⅰ.NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O

Ⅱ.常溫下，NO2與N2O4混合存在，在0℃時幾乎只有無色的N2O4液體或晶體存在。

①儀器的連接順序（按左→右連接，填各接口的編號）為______________。

②反應前先通入N2，目的是___________________。

③確認氣體中含的現象是__________________。

④裝置F的作用是________________。

⑤若從A出來的混合氣體中NO2、NO的體積分別為V1mL、V2mL（V1、V2均不為0），且本套裝置最終能將氮的氧化物完全吸收，則裝置中至少需要沖入氧氣的體積為：________mL（相同狀態下）。

Answer 1

【答案】 BCD 1→5→4→10→11→6→7→3→2（或1→5→4→11→10→6→7→3→2） 排除整個裝置系統中的空氣 D中氣體變為紅棕色 使NO2和NO分離 1/4V2mL

【解析】（1）本題考查影響氧化性強弱因素，A、圖像所示的是硝酸密度與硝酸還原產物的分布，并不表示其濃度大小，故錯誤；B、根據圖像的信息分析硝酸的濃度不同，其還原產物不相同，在某濃度時，會以某種產物為主，如硝酸濃度為1.36到1.4之間的點時，還原產物是NO2和NO，以NO2為主，故正確；C、根據圖像，硝酸的濃度越大，硝酸還原產物中高價氮元素越來越多，低價態的越來越少，故正確；D、根據圖像，當硝酸的密度大于1.3g/cm3時，還原產物主要是NO2、NO，其他還原產物幾乎不存在，故正確；（2）本題考查實驗設計方案的評價，①實驗目的是驗證鐵與1.36g/cm3硝酸反應產物中含有NO，首先反應，制備氣體，產生氣體是NO2、NO、水蒸氣，應除去水蒸氣，用濃硫酸進行干燥，1→5→4，然后除去NO2，利用信息II，除去NO2，4→10→11或4→11→10，接著讓NO轉化成NO2，為防止生成NO2轉化成N2O4，應在水浴中加熱，即選擇裝置D進行NO的轉化，即11→6→7，因為NO2和NO有毒，對環境有污染，必須除去，依據信息I，用NaOH除去NO和NO2，即7→3→2，綜上所述，連接順序是1→5→4→10→11→6→7→3→2；②因為NO與O2反應生成NO2，干擾實驗，反應前通入N2的目的是排除裝置的空氣；③NO是無色氣體,NO2是紅棕色氣體，因此裝置D中氣體變為紅棕色，證明NO的存在；④裝置F的目的是除去NO中混有NO2，或使NO2和NO分離；⑤根據信息I，完全被吸收，NO和NO2的體積比為1：1，設有xmL的NO轉化成NO2，則NO2的體積為xmL，因此有(V2－x)=x，解得x=V1/2mL，依據2NO＋O2=2NO2，需要通入氧氣的體積為V2/4mL。