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最全2014年全国化学竞赛---63硝酸盐


中学化学竞赛试题资源库——硝酸盐
A组
1.中国古代四大发明之一的黑火药,其主要成分中作氧化剂的是 A 硝酸钾 B 木炭 C 硫黄 D 氧气 2.Cu(NO3)2 受热分解的方程式为 2Cu(NO3)2=2CuO+4NO2↑+O2↑,将所得气体充 满一干燥烧瓶(标准状况) ,再将烧瓶倒置于水中,过较长时间后,烧瓶中溶液的物质的 量浓度可能为(假设烧瓶中的溶质不

扩散到外面) A 1/28mol/L B 1/14mol/L C 0mol/L D 1/22.4mol/L 3.某常见二价金属的硝酸盐 R(NO3)2 受热分解后,将所得气体充满一干燥烧瓶(标 准状况) ,再将烧瓶倒置于水中,过较长时间后,烧瓶中溶液的物质的量浓度可能为(假 设烧瓶中的溶质不扩散到外面) A 1/28mol/L B 1/14mol/L C 0mol/L D 0.8mol/L 4.AgNO3 与 NaHCO3 的混合物 5.08g,在 500℃加热到不再放出气体为止,冷却,再 加足量稀硝酸,然后把溶液蒸干,得无水盐 5.1g,原混合物中 AgNO3 的质量是 A 1.84g B 1.68g C 1.7g D 3.4g 5. 为了检验 Pb(NO3)2 热分解的产物, 有人用示意图中的装置进行实验。 (图中铁架台、 铁夹和加热设备均略去) 实验时在试管中放入研细的 Pb(NO3)2 晶体; 实验结束后, 试管中得到黄色粉末 (PbO) , U 型管下部有少量液体 X,集气瓶中收集到无色气体 Y。 (如图)

回答下面问题: (1)在装置中试管和 U 型管上的橡皮塞最好用锡箔包住,用橡皮管连接的两玻璃管 口要相互紧靠,原因是 。 (2)液体 X 可能是 ;气体 Y 可能是 。 (3)导管口不再有气泡冒出时,停止反应,这时在操作上应注意 ,理由是 。 (4)用简单的实验证实(2)中的判断 ①对 X 的判断 ②对 Y 的判断(要求:怎样从水槽中取出集气瓶、实验方法、现象、结论) 6.把 Cu(NO3)2 固体受热分解所产生的气体在标准状况下充满一只烧瓶,把烧瓶倒置 水中,瓶内液面逐渐上升。假设烧瓶内溶质不扩散到外面的水中,最终烧瓶内溶液的物质 的量浓度是 。 7.含氮废水进入水体而对环境造成的污染越来越严重,有人认为可以用金属镁将水

体中的 NO3 还原为 N2,从而消除污染。该反应的离子方程式是:5Mg+2NO3 +6H2O= - 5Mg(OH)2↓+N2↑+2OH 。环境专家认为要消除氮的污染,用金属铝比镁更经济,其反 应的原理和金属镁相同。 - (1)写出铝和含氮废水中 NO3 反应的离子方程式 。 - - (2)现在要除去含 NO3 0.3mol 的废水(设氮元素都以 NO3 的形式存在)中的氮, 则至少需要消耗金属铝 g。 (3) 已知金属镁是从海水中提取的无水 MgCl2 通过电解制得的。 0.95t 含 0.5% 从 (质 - 3 3 量分数)MgCl2 的海水中提取的镁,可以处理 m 废水(NO3 浓度为 0.2mol/m ) 8.将 6.225g Cu(NO3)2、KNO3、NH4Cl、KOH 的固体混合物加热,把生成的气体用水 吸收,得到 pH=2 的溶液 1L,余下 112mL 不溶于水的无色气体(标准状况) 。将加热后 的残余固体溶于水,水溶液呈碱性,并有 0.8g 不溶性固体生成。求混合物中各化合物的物 质的量。 9.加热硝酸铜结晶水合物和硝酸银的混和物 110.2g,使其完全分解,得到固体残留 渣 48.4g。将反应生成的气体通过水充分吸收后,剩余气体为 1.68L(标准状况) 。求原混 和物中硝酸铜结晶水合物的分子式。 10.强热 NH4NO3 与 Fe(NO3)2·6H2O 的晶体混和物 36.8g,待其完全分解后将生成的 气体干燥,得干燥气体 0.3mol。又已知混和晶体经强热后生成的残渣重 8.0g,求干燥后气 体的成分和它们各自的物质的量。 (已知 NH4NO3 按下式分解:NH4NO3=N2↑+1/2O2↑ +2H2O) 11.近年来,工业上用 Mg(NO3)2 替代浓硫酸作为制取浓硝酸的脱水剂(以下数据均 为质量百分比浓度) 。65%HNO3(质量为 M1)中加 72%Mg(NO3)2 溶液(质量为 M2)后蒸 馏,分别得到 97.5%HNO3 和 60%Mg(NO3)2 溶液(不含 HNO3) , (1)若蒸馏过程中 HNO3、Mg(NO3)2、H2O 均无损耗,求蒸馏前的投料比 M1︰M2 的值。 (2)蒸馏过程中,若水的损耗占总质量的 5%,即有(M1+M2)×5%的水流失,则 投料时的比值 M1︰M2 应该 (增大、减小或不变) 。





B组
12.硝酸盐热分解很有规律,例如硝酸铜热分解可得氧化铜、二氧化氮和氧气。当把 硝酸铜热分解后产生的气体收集在一个大试管中,用带火星的木条检验,可以观察到的现 象是 A 带火星的木条复燃 B 带火星的木条与在空气中时现象一样 C 带火星的木条马上熄灭 D 无法判断 13.浓硫酸加硝酸盐通过加热可以制备硫酸盐或硫酸氢盐,但浓硝酸加硫酸盐即使加 热也不能制备相应的硝酸盐,这是因为 A 硫酸是离子化合物 B 硫酸氧化能力不如硝酸 C 硫酸盐比硝酸盐稳定得多 D 硝酸比硫酸易挥发 14.某金属硝酸盐加热分解生成的 NO2 和 O2 的物质的量之比为 3∶1,则在加热的过 程中,该金属元素的化合价 A 降低 B 升高 C 不变 D 无法确定

15.有一未知金属的硝酸盐受热充分分解得到此金属的氧化物、二氧化氮和氧气,已 知所得的气体产物中 NO2 和 O2 之比大于 4︰1,则金属元素在变化中价态将 A 不变 B 升高 C 降低 D 无法判断 16.已知 Zn(NO3)2 受热后分解成 ZnO、NO2 和 O2,现将 Zn 和 Zn(NO3)2 的混合物在 空气中充分灼烧至质量不再改变为止, 冷却后称其质量与原混合物相同, 则原混合物中 Zn 和 Zn(NO3)2 的物质的量之比为 A 2︰5 B 5︰2 C 27︰4 D 21︰8 - 17. 检验 NO3 的方法是: 在试液中加入饱和 FeSO4 溶液摇匀, 将试管倾斜成 45?左右, 沿管壁缓慢加入硫酸,静置片刻,在两液体的界面上有棕色环产生,这种棕色环的主要成 份是 A Fe(SO4)3 B Fe(NO)SO4 C Fe(NO2)SO4 D Fe(OH)SO4 18.某混合物可能由 NaNO3,AgNO3,Cu(NO)3 三种无水盐的一种或几种组成,取少 量此混合盐充分加热,得到 m mL 气体(标准状况)。将此气体反复水洗,最后剩下了 m/6 mL 气体(标准状况),该混合物中三种金属阳离子的物质的量之比正确的是 + + + + + + ①Ag ︰Na ︰Cu2 =1︰0︰0 ②Ag ︰Na ︰Cu2 =0︰1︰1 + + + + + + ③Ag ︰Na ︰Cu2 =1︰1︰1 ④Ag ︰Na ︰Cu2 =n︰1︰1(n≠1) A 只有① B 只有①② C 只有①②③ D ①②③④ 19. Fe(NO3)2 加热分解反应为 Fe(NO3)2-Fe2O3+NO2↑+O2↑ (未配平) 将 Fe(NO3)2 , 与 AgNO3 的混合物加热后,放出的气体通过排水法收集时得不到气体,由此可知混合物 中 Fe(NO3)2 与 AgNO3 物质的量之比为 A 1︰1 B 2︰1 C 1︰2 D 无法计算 20.电视剧《西游记》中仙境美仑美奂。这些神话仙境中所需的烟幕是用 NH4NO3 和 Zn 粉按质量比 8︰6.5 混合放于温热的石棉网上,使用时滴水数滴即产生大量的白烟,又 知发生反应后有 N2 和水生成。有关的说法中正确的是 A 水起着溶解 NH4NO3,发生吸热现象以启动反应的作用 - + B 每还原 1mol NO3 需氧化 1mol Zn 和 1mol NH4 C 成烟物质是两性氧化物小颗粒 D 成烟物质是小锌粒,它由 NH4NO3 反应放热而蒸出 21.四种不含结晶水的固体:①NaHCO3,②NH4HCO3,③Zn(NO3)2,④KNO3 各取 1mol, 在高温下 (100℃以上) 加热完全分解, 得到的气体体积由大到小的顺序为 。 22.硝酸盐在国计民生各方面有广泛的用途,例如,含氮量最高的无机肥是_____, 用作感光材料的是_____,在喜庆节日放焰火中发绿色光的是_____,发红色光的是____。 23.某学生根据高中课本中硝酸铅受热分解的实验操作来判断硝酸铅的分解产物之一 是氧气;将试管中的硝酸铅加热到熔融,把带有火星的细木条伸进试管口,检验放出的气 体。当发现木条复燃时该学生即断言;硝酸铅受热分解有氧气放出。请你对上述实验及结 论的合理性作出评价。如有必要,可提出改进的实验方案。 24.将两种无水硝酸盐的混合物 4.95g 灼烧,生成气态产物。当在 1atm 加热到 1273K 时,其体积为 626L,同时生成 1.38g 固体。后者易溶于水,其溶液呈弱碱性。本实验所用 的是一些什么盐? 25.某固体盐可能由 KNO3、AgNO3、Cu(NO3)2 三种无水盐中的一种或几种组成。取

少量的该混合物加热,在标准状况下收集到 m mL 气体,将此气体反复通过水洗最后残留 m/6 气体(标准状况) 。试推断该固体盐的可能组成,若为混合物,须写明各种盐的物质的 量之比。 26.将焰色为黄色的盐 A 加热到 300℃时熔化,继续加热转变为另一种含氧酸盐并放 出气体 B。碳在气体 B 中可迅速燃烧。加热盐 C 放出相同体积的气体 B,同时还生成 40g 某二价金属的氧化物(该金属的质量分数是 80%) ,并放出红棕色气体。无论盐 A 或者盐 C 同浓硫酸一起加热都能蒸馏出一种液体, 该液体能溶解铜。 试确定原 A 盐和 C 盐的组成 和质量。 27.假定某硝酸盐在热分解之后,产物为不含氮元素的固体物质和 NO2、O2(无其他 气体) 。NO2 的熔点和沸点分别为-11℃和 21℃。 (1)上述某种硝酸盐受热分解后,着产生 NO2 和 O2 的物质的量之比为 6︰1,则金 属元素的价态在反应过程中 (填“升高”,“降低”,“不变”)。 (2)该类硝酸盐受热分解后,产生 NO2 和 O2 的物质的量之比的最小值为 。 (3)将 Fe(NO3)2 与 AgNO3 的混合物加热后,放出的 NO2 和 O2 气体通过排水法收集 时得不到任何气体,则混合物中 Fe(NO3)2 与 AgNO3 物质的量之比为 。 (4) 5.6g Fe 投入浓硝酸溶液, 将 产生红棕色气体 A, 把所得溶液减压蒸干, 得到 20g Fe(NO3)2 和 Fe(NO3)3 的混合物,将该固体在高温下加热,得到红褐色的 Fe2O3 和气体 B, A、B 气体混合通入水中,还有 mL 气体(标准状况)不能溶解。 (5)现取 mg Cu(NO3)2 无水晶体,强热使其分解,得到 NO2、O2 和 ng 固体,将气体 用水充分吸收后,结果还有气体剩余,同时得到 100mL 溶液,则残留固体的成分可能 是 ,所得溶液的物质的量浓度是 ;剩余气体的体积 (标准状况)。 (6)某学生将试管中的硝酸铅加热到熔融,把带有火星的细木条伸进试管口,检验 放出的气体。当发现木条复燃时该学生即断言:硝酸铅受热分解有氧气放出。 ①请你对上述实验及结论的合理性作出评价(写出必要的化学方程式) 。 ②另一同学建议可将混合气体先通入 NaOH 溶液,剩余的气体干燥后再作检验,请你 对此也进行评论(写出必要的化学方程式) 。 ③你还有什么方法检验 O2 的生成。 C组 28.在自然界中很少发现固态的硝酸盐矿石,但在智利的沙漠区内却有大量的硝酸钠 矿石,这是因为 。

参考答案(63)
1 2 3 4 5 A、C A A、C D (1)NO2 气体会损坏橡胶 (2)N2O4(答液态的 NO2 同样给分) 2 ;O (3)先把导气管移出水面,然后熄灭火焰;防止水槽中的水反吸到 U 型管中。 (4)①在通风橱中取下 U 型管放置,观察到 U 型管中液体迅速消失,管中充满红棕 色气体,证明 X 是液态 N2O4。 (其他合理答案同样给分) ②在水槽,用玻璃片盖住集气瓶口,按住玻璃片,小心把集气瓶移出水面,正放在桌 上,用带火星的木条插入瓶口,木条迅速燃烧,证明 Y 是 O2 6 0.0357mol/L - - 7 (1)6NO3 +10Al+13H2O=3N2↑+10Al(OH)3↓+6OH - - 或 6NO3 +10Al+6H2O=3N2↑+6AlO2 +4Al(OH)3↓ (2)13.5 (3)100 8 Cu(NO3)2:0.01mol KNO3:0.01mol NH4Cl:0.01mol KOH:0.05mol 9 Cu(NO3)2·6H2O 10 NO2=0.05mol N2O4=0.075mol N2=0.1mol O2=0.075mol 11 (1)0.60 (2)增大 12 B 13 D 14 A 15 B 16 C 17 B 18 D 19 A 20 B、C 21 ②③①④ 22 硝酸铵,硝酸银,硝酸钡,硝酸锶 23 不合理:∵2Pb(NO3)2=2PbO+4NO2+O2 生成物中 O2 仅占 20 %体积,得不出木条 复燃的必然结论。考虑 NO2 的强氧化性,也有助燃作用,在检验之前应予排除,可将 混合气体先通入 NaOH 溶液,剩余的气体干燥后再作检验。2NaOH+2NO2=NaNO2 +NaNO3+H2O。 (编者:混合气体通入 NaOH 溶液后可能得不到剩余气体,NaOH+ 4NO2+O2=4NaNO3+2H2O) 24 Hg(NO3)2 和 NaNO3 25 ①只有 AgNO3;或②1︰1(摩尔比)KNO3 和 Cu(NO3)2 的混合物;或③1︰1︰n(摩尔 比)KNO3、Cu(NO3)2 和 AgNO3 的混合物。 26 A:NaNO3 42.5g C:Cu(NO3)2:94g 27 (1)升高 (2)2︰1 (3)1︰1 (4)2240 (5)Cu2O 或 CuO、Cu2O 的混合物 5m/47mol/L 0.298m-0.7n

(6)①不合理:∵2Pb(NO3)2=2PbO+4NO2+O2 生成物中 O2 仅占 20%体积,得不 出木条复燃的必然结论。考虑 NO2 的强氧化性,也有助燃作用,在检验之前应予排除。 ②也不合理,混合气体通入 NaOH 溶液后可能得不到剩余气体:NaOH+4NO2+O2= 4NaNO3+2H2O ③将产生的气体产物通过一个浸在冰水混合物中的 U 型管,使 NO2 液化,未液化的气 体用排水法收集后检验。 28 硝酸盐易溶于水而流失,沙漠地区干旱缺水,故其不会流失。


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