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四川省成都市航天中学高中化学氮及其化合物 复习题

四川省成都市航天中学高中化学氮及其化合物  复习题
四川省成都市航天中学高中化学氮及其化合物  复习题

四川省成都市航天中学高中化学氮及其化合物复习题

一、选择题

1.下列每步转化不能通过一步反应就实现的是

A.NH3→NO→NO2→HNO3

B.Al→Al2O3→Al(OH)3→NaAlO2

C.S→SO2→H2SO4→MgSO4

D.Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3

【答案】B

【详解】

A.氨气发生催化氧化生成NO,NO与氧气反应生成NO2,NO2溶于水生成硝酸,A正确;B.铝与氧气反应生成氧化铝,氧化铝不溶于水,不能直接转化为氢氧化铝,B错误;C.S燃烧生成SO2,SO2被氯水氧化可以转化为硫酸,硫酸与镁等反应可以生成硫酸镁,C 正确;

D.铁与盐酸反应生成氯化亚铁,氯化亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被氧气氧化转化为氢氧化铁,D正确;

答案选B。

2.可用来干燥氨气的有( )

A.浓硫酸B.碱石灰

C.氯化钙D.五氧化二磷

【答案】B

【详解】

因为氨气可以和酸反应,所以不能用浓硫酸和五氧化二磷等酸性干燥剂干燥;氯化钙可以吸收氨气生成八氨合氯化钙,所以也不能用氯化钙干燥氨气。碱石灰是氧化钙和氢氧化钠组成的混合物,可以干燥氨气,所以本题选B。

3.有关铵盐性质的叙述正确的是

A.都是晶体,都能溶于水B.受热时分解,都有NH3产生

C.与碱共热时不一定产生氨气D.都能与酸反应

【答案】A

【详解】

A.铵盐都是易溶于水的白色晶体,A项正确;

B.铵盐不稳定都能加热分解,但不一定有氨气产生,如:NH4NO3

N2O↑+2H2O,B项错

误;

C.铵盐都能与碱反应生成氨气,C项错误;

D.铵盐不都能与酸反应,例如硝酸铵不能与酸反应,D项错误;答案选A。

4.浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐渐加入少量稀盐酸时,溶液的颜色变化应该是

A.颜色变浅B.变为红色C.没有改变D.变为黄色

【答案】D

【详解】

往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸时,发生反应的离子方程式为:3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O,三价铁离子为棕黄色;

故选:D。

5.下列叙述与氮的固定无关的是

A.工业合成氨

B.工业上将氨转化为硝酸和其他含氮化合物

C.豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为含氮化合物

D.电闪雷鸣的雨天,空气中的氮气会与氧气发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收【答案】B

【分析】

氮的固定是指将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程。

【详解】

A.工业合成氨属于氮的固定,属于人工固氮,故A不选;

B.工业上将氨转化为硝酸和其他含氮化合物,属于含氮化合物之间的相互转化,与固氮无关,故选B;

C.豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为含氮化合物,属于微生物固氮,故C不选;D.电闪雷鸣的雨天,空气中的氮气会与氧气发生反应生成一氧化氮,属于自然固氮,故D 不选。

答案选B。

6.无色的混合气体甲,可能含NO、CO2、NO2、N2中的几种,将一定量的甲气体经过如图实验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,则甲气体的组成为()

A.NO2、N2B.NO、CO2

C.NO2、CO2D.NO、CO2、N2

【答案】B

【详解】

二氧化氮是红棕色的气体,所以无色混合气体甲中一定不存在二氧化氮;二氧化碳可以和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 ,一氧化氮无色,与氧气立即反应变为红棕色的二氧化氮,通过足量的过氧化钠后气体显红棕色,说明有NO、CO2,排水法收集气体,广口瓶被上升的水注满,说明没有N2,所以甲气体的组成为:NO、CO2,故答案为B。

考查常见气体的检验和性质,把握常见气体的化学性质及气体的溶解性是解题的关键,二氧化氮是红棕色的气体,浓硫酸可以和氨气反应,二氧化碳可以和过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气,一氧化氮无色,与氧气立即反应变为红棕色的二氧化氮,氮气不溶于水,将一定量的甲气体经过如图实验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,说明无氮气。

7.14 g铜、银合金与一定量某浓度的硝酸溶液完全反应,将放出的气体与1.12 L(标准状况下)氧气混合通入水中,恰好全部被水吸收,则合金中铜的质量是( )

A.9.6 g B.6.4 g C.4.8 g D.3.2 g

【答案】D

【详解】

根据题意:有如下转化关系:

设Cu xmol 、Ag ymol 金属铜、银失去电子给了硝酸中+5价的氮,还原产物中的NO和 NO2又失去电子给了氧气生成硝酸,整个过程等效于铜、银失电子,转移给了氧气,所以根据

电子得失守恒规律:2x+y=4×1.12

22.4

,质量守恒:64x+108y=14,分别解出x=0.05mol,

m(Cu)=0.05mol×64g/mol=3.2g;D正确;

故答案选D。

8.按图进行实验,试管内装有12mL NO,然后间歇而缓慢地通入8 mLO2,下面有关实验最终状态的描述正确的是()

A.试管内气体呈红棕色

B.试管内气体无色,是NO

C.试管内气体无色,是O2

D.试管内液面高度不变

【详解】

试管内装有12mLNO,然后间歇而缓慢地通入8mL氧气,依据反应定量关系分析,当一氧化氮和氧气恰好反应生成硝酸发生的反应为:4NO+3O2+2H2O=4HNO3,结合一氧化氮和氧气按照4:3全部溶于水,试管内装有12mL NO,然后间歇而缓慢地通入8mLO2,反应后剩余一氧化氮12ml-8×4/3mL=4/3mL。

故选B。

9.足量铜与一定量的浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体2.24L(标准状况),这些气体与一定体积O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸.若向所得硝酸铜溶液中加入4mol?L﹣1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH 溶液的体积是50mL,下列说法正确的是()

A.参加反应的硝酸是0.4mol B.消耗氧气的体积为1.68 L

C.此反应过程中转移的电子为0.3 mol D.混合气体中含NO21.12 L

【答案】D

【详解】

A. 沉淀达到最大,溶液中溶质为NaNO3,故产物中的氮元素为硝酸钠和氮氧化物,2.24L氮氧化物的物质的量为0.1 mol,根据N元素守恒,参加反应硝酸的物质的量为n(NaNO3)+n(NO x)=50×10-3L×4mol/L+0.1mol =0.3mol,故A错误;

B. Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,根据离子反应方程式求出参加n(OH-)=50×10-3L×4mol/L

=0.2mol,n(Cu)=0.1mol,根据分析,铜失去得电子最终给了氧气,根据得失电子数目守

恒,即n(Cu)×2=n(O2)×4,即n(O2)=0.2mol

1

4

=0.05mol,即氧气的体积为0.05 mol×22.4L/

mol =1.12L,故B错误;

C. 铜和硝酸反应失去的电子物质的量为0.1×2mol=0.2mol,故C错误;

D. 2.24L氮氧化物的物质的量为0.1 mol,令NO的物质的量为x,则NO2的物质的量为

0.1mol-x,根据得失电子数目守恒,即3x+(0.1mol-x)=0.2 mol,解得x=0.05mol,因此NO2体积为0.05 mol×22.4L/ mol =1.12L,故D正确;

答案选D。

10.关于硝酸的说法正确的是()

A.硝酸与金属反应时,主要是+5价的氮得电子

B.浓HNO3与浓盐酸按3∶1的体积比混合所得的混合物叫王水

C.硝酸电离出的 H+,能被Zn、Fe等金属还原成H2

D.常温下,向浓HNO3中投入Fe片,会产生大量的红棕色气体

【答案】A

【详解】

A.硝酸中N元素为+5价,为最高价态,则硝酸具有强氧化性,所以与金属反应时,主要是+5价的氮得电子,故A正确;

B.王水中浓硝酸和浓盐酸的体积被为1:3,王水能溶解金、铂等金属,故B错误;C.酸性条件下,硝酸根离子具有强氧化性,能被Zn、Fe等金属还原成氮的化合物,得不到氢气,故C错误;

D.常温下,铁和浓硝酸发生钝化现象,铁表面生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应,所以得不到大量红棕色气体,故D错误;

故选A。

11.用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是 ( )

①幕布的着火点升高②幕布的质量增加

③氯化铵分解吸收热量,降低了温度④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气

A.①②B.③④C.①③D.②④

【答案】B

【详解】

氯化铵分解吸收热量,能降低火焰温度,达不到幕布的着火点;并且分解产物氯化氢和氨气能隔绝空气,均破坏了可燃物的燃烧条件,故能使幕布不易着火,答案选B。

【点睛】

本题从燃烧的必要条件以及NH4Cl的性质进行分析。

12.自然界的氮循环如下图所示,下列说法不正确的是()

A.①中N2与O2反应生成NO

B.②中合成氨属于人工固氮

C.③中氮元素只被氧化

D.氧元素参与了氮循环

【答案】C

【详解】

A. N2和O2在放电作用下化合,生成NO,NO被氧化生成NO2,NO2溶于水生成硝酸,故A 正确;

B. 氮的固定是指氮元素由游离态变为化合态的过程,大气中氮气转化成氮肥属于人工固氮,故B正确;

C. ③中细菌还原硝酸根中正五价的氮,生成无污染的0价的氮气,所以③中氮元素被还原,而不是被氧化,故C错误;

D. 如N2在放电条件下与O2直接化合生成无色且不溶于水的一氧化氮气体,氧元素参与,

二氧化氮易与水反应生成硝酸(HNO3)和一氧化氮,3NO2+H2O=2HNO3+NO,氧元素参加,故D正确;

题目要求选不正确的,故选C。

【点睛】

本题主要考查了氮以及化合物的性质,理解还原反应、人工固氮等知识点是解答的关键,选项D是解答的易错点。

13.在如图所示的装置中,烧瓶中充满干燥气体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹f,烧杯中的液体d呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶。则a 和b分别是

a(干燥气体)b(液体)

NO水

A.2

SO4mol/LNaHSO3溶液

B.2

C.Cl2饱和NaCl水溶液

NH1mol/L盐酸

D.3

A.A B.B C.C D.D

【答案】D

【详解】

A.二氧化氮与水反应生成硝酸和NO,所以不能充满烧瓶,故A不选;

B.二氧化硫和亚硫酸氢钠不反应,而且在亚硫酸氢钠中的溶解度极小,所以不能呈喷泉状喷出,故B不选;

C.氯气不溶于饱和食盐水,不能形成压强差,不能形成喷泉,故C不选;

D.氨气既能与盐酸反应生成氯化铵,又极易溶于水,导致烧瓶内的压强迅速减小,且反应后无气体剩余,烧杯中的液体b呈喷泉状喷出且最终几乎充满烧瓶,故D选;

答案选D。

14.对于某些离子的检验及结论一定正确的是

A.加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,一定有CO2

3

-

B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有SO2

4

-

C.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液

D.加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,一定有NH

4

+【答案】D

【详解】

A. 加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,溶液中可能含有

CO2

3-或

3

HCO-,故A错误;

B. 加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,溶液中可能含有银离子或SO24-,故B错误;

C. 用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色试验,火焰呈黄色,该溶液一定含有钠离子,但不能确定是否是钠盐溶液,故C错误;

D. 加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,说明产生了氨气,则该溶液中一定有NH

4

+,故D正确。

故选D。

15.如图所示,将相同条件下的m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水槽中且盛满水

的试管内,充分反应后,试管内残留m

2

体积的气体,该气体与空气接触后立即变为红棕

色。则m与n的比值为()

A.3∶2 B.2∶3 C.8∶3 D.3∶8

【答案】C

【详解】

在一定条件下,将m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水中且盛满水的容器中内,充分反应, NO和O2全部溶于水时按照下列反应进行,化学方程式为:

4NO + 3O2+ 2H2O = 4HNO3,由于气体与空气接触后立即变为红棕色,所以容器内残留气体

为NO,那么与O2反应的NO气体为m-m

2

=

m

2

,NO和O2按照4:3混合溶于水恰好全部

溶解所以m

n

2

: =4 :3,所以m:n=8:3;

故选C。

16.某课外实验小组设计的下列实验合理的是

A.配一定浓度硫酸B.制备少量氨气

C.制备并收集少量NO2 D.制备少量氧气

【答案】B

【详解】

A.容量瓶不能用来稀释溶解物质,应在烧杯中稀释浓硫酸,冷却后再转入容量瓶,故A 不符合题意;

B.氨水滴入氧化钙,氧化钙和水反应放热,使氨水分解生成氨气,可以制备少量氨气,故B符合题意;

C.可上下移动的铜丝可以控制反应速率,铜和浓硝酸反应制得二氧化氮,二氧化氮溶于水和水反应生成硝酸和一氧化氮,该实验不能用排水法收集少量NO2气体,故C不符合题意;

D.过氧化钠和水剧烈反应生成氢氧化钠和氧气,能快速制取氧气,过氧化钠不是难溶于水的块状固体,不能用简易启普发生器,该装置不能起到随时反应、随时停止反应原理的要求,故D不符合题意;

答案选B。

17.(NH4)2SO4在一定条件下发生如下反应:4(NH4)2SO4=N2↑+6 NH3↑+3SO2↑+SO3↑+7H2O,将反应后的气体通入一定量的BaCl2溶液中,发现溶液有白色沉淀生成,还有部分气体从溶液中逸出,检验发现从溶液中逸出的气体无色、无味,溶液中氯化钡恰好完全反应。下列说法正确的是

A.生成的沉淀中既有BaSO4、又有BaSO3,且n(BaSO4):n(BaSO3)约为1:1

B.生成的沉淀中既有BaSO4、又有BaSO3,且n(BaSO4):n(BaSO3)约为1:2

C.生成的沉淀中既有BaSO4、又有BaSO3,且n(BaSO4):n(BaSO3)约为1:3

D.从溶液中逸出的气体只有N2,最后留下溶液中溶质只有较多的NH4Cl

【答案】A

【详解】

(NH4)2SO4分解的方程式为4(NH4)2SO4=N2↑+6 NH3↑+3SO2↑+SO3↑+7H2O,设分解了4mol(NH4)2SO4,则分解生成的N2、NH3、SO2、SO3物质的量依次为1mol、6mol、3mol、1mol,分解产生的气体通入BaCl2溶液中,发生反应2NH3+SO3+H2O=(NH4)2SO4、

(NH 4)2SO 4+BaCl 2=BaSO 4↓+2NH 4Cl ,此过程中消耗1molSO 3、2molNH 3、生成1molBaSO 4沉淀;还剩余4molNH 3,最终从溶液中逸出的气体无色、无味,溶液中氯化钡恰好完全反应,说明3molSO 2全部反应,则发生的反应为4NH 3+3SO 2+3H 2O=(NH 4)2SO 3+2NH 4HSO 3、(NH 4)2SO 3+BaCl 2=BaSO 3↓+2NH 4Cl ,此过程将4molNH 3、3molSO 2全部消耗,生成1molBaSO 3沉淀;根据上述分析,生成的沉淀中既有BaSO 4、又有BaSO 3,且n (BaSO 4):n (BaSO 3)约为1:1,从溶液中逸出的气体只有N 2,最后留下的溶液中有较多的NH 4Cl 和NH 4HSO 3,故答案为A 。

18.对某些离子检验及结论正确的是( )

A .加入硝酸银溶液生成白色沉淀,再加盐酸,沉淀不消失,一定有 Cl -

B .加入浓氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,一定有4

NH +

C .加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有 24SO -

D .加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,一定有 23CO - 【答案】B 【详解】

A .加入硝酸银溶液生成白色沉淀,该白色沉淀可以为碳酸银,再加盐酸,沉淀不消失,可能为碳酸银与盐酸反应生成不溶于酸的氯化银,则原溶液中不一定有 Cl -,选项A 错误;

B .加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体为氨气,

则原溶液中一定有4

NH +

,选项B 正确; C .该溶液中可能含有银离子,形成氯化银白色沉淀,AgCl 也不溶于盐酸,选项C 错误; D .23CO -和3HCO -

都能与HCl 反应生成CO 2气体,CO 2气体为能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体,所以不能判断出是否含有23CO -

,选项D 错误; 答案选B 。

19.中学实验中,通常利用如图所示的装置进行喷泉实验,来验证HCl 的极易溶于水。喷泉结束后,溶液占烧瓶体积的

4

5

,下列有关说法不正确的是

A .用滴管加入液体后,由于气体的“溶解”,使瓶内压强减小,导致瓶内压强小于外界压强,从而形成喷泉

B .选用合适的溶液,CO 2也能做喷泉实验

C.实验结果说明,原烧瓶内收集到的HCl气体占烧瓶总体积的4 5

D.反应结束后,烧瓶中的盐酸溶液浓度为41 522.4

?mol/L

【答案】D

【详解】

A.HCl极易溶于水,用滴管加入液体后,由于气体的“溶解”,使瓶内压强减小,导致瓶内压强小于外界压强,水经导管被压入烧瓶中,从而形成喷泉,A说法正确;

B.由于CO2易溶于NaOH溶液,因此选用合适的溶液,如NaOH溶液,CO2也能做喷泉实验,B说法正确;

C.喷泉结束后,溶液占烧瓶体积的4

5

,说明原烧瓶内收集到的HCl气体占烧瓶总体积的

4

5

,C说法正确;

D.反应结束后,若在标准状况下,烧瓶中的盐酸溶液浓度为41

522.4

?mol/L,但题中未指

明是标准状况,D说法错误;

答案选D。

20.下列是对某溶液进行离子检测的方法和结论,其中正确的是( )

A.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液

B.加入足量的 BaCl2溶液,产生白色溶液,则溶液中一定含有大量的 SO24-

C.加入 NaOH 溶液后加热产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则溶液中一定含有大量的 NH

4

+

D.先加入适量的盐酸酸化,再加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有大量的 Cl-

【答案】C

【详解】

A.焰色反应,火焰呈黄色,可知一定含钠元素,则可能为NaOH溶液或钠盐溶液,A错误;

B.向某溶液中滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,该白色沉淀可能是氯化银,再滴加稀盐酸,沉淀也不溶解,则原溶液可能含有Ag+,B错误;

C.加入NaOH溶液后加热产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,该气体是NH3,说明则

溶液中一定含有大量的NH

4

+,C正确;

D.加入稀盐酸酸化,引入Cl-,干扰其检验,应加硝酸酸化,D错误;

答案选C。

【点睛】

把握离子的检验方法、试剂及现象与结论为解答的关键,注意检验应排除干扰离子。本题

的易错点为A,焰色反应是元素的性质,因此火焰呈黄色,只能说明该溶液一定含有钠元素。

21.下列物质不能由单质直接化合生成的是( )

A.CuCl2B.NO2C.FeCl3D.Na2O2

【答案】B

【详解】

A.氯气具有强氧化性,能将变价金属氧化为最高价,所以铜在氯气中燃烧生成氯化铜,故A不符合题意;

B.氮气和氧气在放电条件下生成NO,NO再和氧气反应生成二氧化氮,所以氮气和氧气不能一步反应生成二氧化氮,故B符合题意;

C.氯气具有强氧化性,能将变价金属氧化为最高价,所以铁在氯气中燃烧生成氯化铁,故C不符合题意;

D.钠在空气中燃烧生成淡黄色固体过氧化钠,所以可以直接由单质生成,故D不符合题意;

答案选B。

22.对于某些离子的检验及结论一定正确的是 ( )

A.向某溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液变红,原溶液一定是酸。

B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入盐酸,沉淀不消失,一定有SO2-4

C.灼烧固体样品,焰色反应为黄色,样品一定是NaCl

D.加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,一定有NH+

4【答案】D

【详解】

A.向某溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液变红,原溶液一定显酸性,但不一定是酸的溶液,故A错误;

B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入盐酸,沉淀不消失,此沉淀可能是BaSO4,也

,也可能是Ag+,故B错误;

可能是AgCl,则原溶液中可能有SO2-

4

C.灼烧固体样品,焰色反应为黄色,此样品一定含有Na元素,但不一定是NaCl,故C错误;

D.NH3的水溶液显碱性,则在含有NH+

的溶液中加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体

4

能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故D正确;

故答案为D。

23.烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛放液体,下列组合不可能形成喷泉的是( )

A .氯化氢和水

B .氯气和烧碱溶液

C .二氧化碳和水

D .二氧化碳和烧碱溶液

【答案】C 【详解】

当烧瓶内的气体极易溶于胶头滴管以及烧杯中的液体,使烧瓶内压强大幅降低时,烧杯中的液体会被倒吸到烧瓶中形成喷泉。

A .氯化氢极易溶于水,使烧瓶内压强大幅降低时,烧杯中的液体会被倒吸到烧瓶中形成喷泉,故A 不符合题意;

B .氯气和烧碱溶液反应:Cl 2+2NaOH=NaCl+NaClO+H 2O ,使烧瓶内压强急剧降低,可以形成喷泉,故B 不符合题意;

C .二氧化碳在水中的溶解度不大,不能形成喷泉,故C 符合题意;

D .二氧化碳和烧碱溶液反应:CO 2+2NaOH=Na 2CO 3+H 2O 或CO 2+NaOH =NaHCO 3,使烧瓶内压强急剧降低,可以形成喷泉,故D 不符合题意; 答案选C 。

24.下列离子方程式正确的是( )

A .实验室用氯化铵和熟石灰制氨:+

4NH +OH -Δ

NH 3↑+H 2O

B .向氨水中加盐酸:NH 3·H 2O +H +=+4NH +H 2O

C .铜与稀硝酸反应:3Cu+8H ++2-

3NO =3Cu 2++2NO 2↑+4H 2O D .将SO 2通入到BaCl 2溶液中:SO 2+H 2O +Ba 2+=BaSO 3↓+2H + 【答案】B 【详解】

A .实验室用氯化铵固体和熟石灰制氨,不在溶液中发生,不能写离子方程式,故A 错误;

B .向氨水中加盐酸,生成NH 4Cl 和水:NH 3·H 2O +H += 4NH +

+H 2O ,故B 正确; C .铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO 和水:3Cu+8H ++2 3NO - =3Cu 2++2NO↑+4H 2O ,故C 错误;

D .亚硫酸酸性弱于盐酸,SO 2不和BaCl 2溶液反应,故D 错误; 故选B 。

25.某混合气体可能有CO 、2CO 、3NH 、HCl 、2H 和水蒸气中的一种或几种,当依次通过澄清石灰水(无浑浊现象)、氢氧化钡溶液(有浑浊现象)、浓硫酸、灼热的氧化铜(变红)

和无水硫酸铜(变蓝)时,可判断该混合气体中一定有( )

A .HCl 、2CO 、2H

B .CO 、2H 、2H O

C .CO 、2H 、3NH

D .HCl 、CO 、

2H O

【答案】A 【详解】

由于混合气体通过氢氧化钡溶液(有浑浊现象),而通过澄清石灰水(无浑浊现象),证明混合气体中一定存在氯化氢和二氧化碳气体;经过浓硫酸干燥后,灼热的氧化铜(变红)说明氧化铜被还原成铜,无水硫酸铜(变蓝)说明反应后有水生成,证明混合气体中一定存在氢气,综上所述,该混合气体中一定有HCl 、CO 2、H 2,故答案为A 。 【点睛】

考查常见气体的检验与除杂方法,此题为混合物组成的推断题,完成此题,要根据题干叙述的内容,根据物质的有关性质,抓住解题的关键,根据“通过澄清石灰水(无浑浊现象)、氢氧化钡溶液(有浑浊现象)”可知混合气体中一定存在二氧化碳和氯化氢,一定不存在氨气;根据混合气体通过浓硫酸浓硫酸干燥后通过“灼热的氧化铜(变红)和无水硫酸铜(变蓝)”证明一定存在氢气,可能存在一氧化碳。

二、非选择题

26.某小组同学利用如图所示装置探究氨气的性质。

请回答:

(1)实验室用NH 4Cl 和Ca(OH)2共热制取氨气,该反应的化学方程式是_____。 (2)①中湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明氨气的水溶液显______(填字母)。 a.碱性 b.还原性

(3)向②中滴入浓盐酸,现象是_____。

(4)下列装置中,能用于本实验中尾气吸收的是______(填字母)。

a. b.

【答案】Ca(OH)2+2NH 4Cl =加热

CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O a 有白烟生成 b 【分析】

实验室用加热氯化铵和氢氧化钙混合物的方法制取氨气;氨气易溶于水,氨水显碱性;氨气与氯化氢反应生成氯化铵固体;根据氨气极易溶于水的性质和实验安全进行判断。 【详解】

(1)在加热条件下,氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水,反应方程式为:

Ca(OH)2+2NH4Cl=加热CaCl2+2NH3↑+2H2O;

(2)氨气极易溶于水,氨气和水反应生成一水合氨,一水合氨电离出氢氧根离子和铵根离子而使溶液呈碱性,①中湿润的红色石蕊试纸变蓝;

(3)向②中滴入浓盐酸,浓盐酸挥发出的HCl遇NH3反应生成氯化铵固体,氯化铵固体是白色固体小颗粒,有白烟生成;

(4)氨气极易溶于水,为防止倒吸,可以选用b装置,增大接触面积,若使用a装置,这种密闭型的容器不能很好的吸收氨气,故不使用它吸收氨气。

【点睛】

(4)的a装置是否可用于吸收氨气是学生的易错点,需要考虑氨气的溶解性和实验安全,还要考虑吸收效果要好。

27.实验小组为验证NO2与水反应的产物,用如图所示装置进行实验(夹持装置已略去,气密性已检验)。

(实验过程)

实验步骤实验现象

Ⅰ.打开K1、K3、K5,关闭K2、K4,通入

一段时间N2,关闭K1

——

Ⅱ.打开K2,放入足量浓HNO3,同时打开pH传感器和NO3-传感器,记录数据圆底烧瓶中反应剧烈,铜片逐渐溶解,溶液变为蓝绿色,;片刻后,三颈瓶内的导管口有气泡冒出

III.5min后,打开K4,用注射器将少量

空气注入三颈瓶,关闭K4

三颈瓶内的气体从无色变为浅红棕色步骤II中,传感器记录数据如图所示:

(解释及结论)

(1)NO2与水反应的离子方程式为___。

(2)步骤I中,通入N2的目的是___。

(3)将步骤II中圆底烧瓶内的实验现象补充完整:___。

(4)该实验验证NO2与水反应产物的实验证据包括___(填序号)。

A.圆底烧瓶中溶液变为蓝绿色

B.三颈瓶内的气体从无色变为浅红棕色

C.pH传感器记录所得数据

D.NO3-传感器记录所得数据

(5)有同学认为该实验不严谨,因为也可能导致传感器所记录的数据结果___。

【答案】3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO 排出装置中的氧气(空气)有红棕色气体生成 BCD 圆底烧瓶中浓硝酸的挥发

【分析】

打开K1、K3、K5,关闭K2、K4,通入一段时间N2,排出装置中的氧气(空气);打开K2,放入足量浓HNO3,打开pH传感器和NO3-传感器,铜与浓硝酸发生反应生成硝酸铜、二氧化氮和水;打开K4,用注射器将少量空气注入三颈瓶,三颈瓶内的气体从无色变为浅红棕色的现象可知,二氧化氮与水反应生成一氧化氮和硝酸,生成的一氧化氮被氧气氧化又生

成了二氧化氮。

【详解】

(1)NO2与水反应生成硝酸和一氧化氮,化学反应方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,离

子反应方程式为:3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO,故答案为:3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO;

(2)一氧化氮易被空气中的氧气氧化生成二氧化氮,所以通入N2排出装置中的氧气(空气),故答案为:排出装置中的氧气(空气);

(3)步骤II中圆底烧瓶内铜与浓硝酸发生反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,所以溶液变为蓝绿色,有红棕色气体生成,故答案为:有红棕色气体生成;

(4)A. 圆底烧瓶中铜与浓硝酸发生反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,溶液变为蓝绿色说

明生成硝酸铜,不能验证NO2与水反应产物,A错误;

B. 三颈瓶内气体从无色变为浅红棕色,说明一氧化氮与氧气反应生成了二氧化氮,能验证NO2与水反应生成的产物,B正确;

C. pH传感器是用来检测被测物中氢离子浓度并转换成相应的可用输出信号的传感器,随着反应的进行,pH传感器记录所得数据表示,pH减小,酸性增强,能验证NO2与水反应生

成的产物,C正确;

D. 随着反应的进行,NO3-传感器记录所得数据表示,NO3-的浓度增大,能验证NO2与水反应生成的产物,D正确;故答案为:BCD;

(5)浓硝酸易挥发,该实验不严谨,有可能导致传感器所记录的数据结构式圆底烧瓶中挥发出来的浓硝酸,故答案为:圆底烧瓶中浓硝酸的挥发。

28.某学习小组为验证浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO,设计如图装置进行实验(夹持仪器已略去)。(查阅资料):NO与NaOH溶液不反应,NO2与NaOH溶液能反应(反应的化学方程式为2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2O)。

备选药品:浓硝酸、3mol·L-1稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、NaOH溶液及CO2气体。回答下列问题。

(1)连接好装置,滴加浓硝酸之前的操作依次是:____________,加入药品,打开装置①中的弹簧夹后通入CO2一段时间,关闭弹簧夹,将装置④中导管末端伸入倒置的烧瓶内。通入CO2的目的是____________。

(2)若用质量分数为70%浓硝酸(密度为1.42g·cm-3)配制250mL3mol·L-1的稀硝酸,除量筒、烧杯、胶头滴管外,还要用到的玻璃仪器有____________、____________。

(3)装置①中发生反应的化学方程式为____________。

(4)装置①中产生的气体通过盛有水的洗气瓶时发生反应的化学方程式为____________。(5)根据实验设计,装置②中盛放的试剂是____________。

(6)做实验时应避免有害气体排放到空气中,装置⑤中盛放的药品是____________。(7)验证浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO的实验现象是

____________。

【答案】检查装置的气密性排出装置内残留的空气(或:防止装置内残留空气中的O2将NO氧化) 250mL容量瓶玻璃棒 Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

3NO2+H2O2HNO3+NO 3mol·L-1稀硝酸氢氧化钠溶液装置②中液面上方气体仍为无色,装置③中液面上方气体由无色变为红棕色

【分析】

①装置是浓硝酸与铜片反应制取NO2,然后与水反应,将NO2转化为NO。②装置与③装置是用来验证浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO,所以②装置盛有稀硝酸,若液面上方气体仍为无色,则证明稀硝酸不能氧化NO,④用来处理NO尾气;③装置盛有浓硝酸,若液面上方气体由无色变为红棕色,则证明浓硝酸能将NO氧化成NO2,⑤装置盛有氢氧化钠溶液,用来处理尾气NO2。

【详解】

(1)制取气体的装置在使用之前要先检查装置的气密性。因为NO易被空气氧化,所以在牵涉到物质能与装置中的空气反应时,一定要先排出装置内残留的空气。

(2)配制一定物质的量浓度的溶液时,需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、胶头滴管、一定规格的容量瓶、玻璃棒。

(3) ①装置是浓硝酸与铜片反应制取NO2,所以其反应为

Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。

(4) ①装置生成了NO2,然后NO2与水反应。

(5)由分析可知②装置与③装置是用来验证浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO,所以②装置盛有稀硝酸

(6)由分析可知③装置盛有稀硝酸,若液面上方气体由无色变为红棕色,则证明浓硝酸能将NO氧化成NO2,⑤装置盛有氢氧化钠溶液,用来处理尾气NO2。

(7)②装置盛有稀硝酸,若液面上方气体仍为无色,则证明稀硝酸不能氧化NO;③装置盛有浓硝酸,若液面上方气体由无色变为红棕色,则证明浓硝酸能将NO氧化成NO2。

【点睛】

验证某个物质的性质,首先要制取该物质,然后验证性质,最后要考虑尾气处理。在牵涉到物质能与装置中的空气反应时,为了避免空气对实验物质的影响,要先排出装置内残留的空气。

29.学生设计的用氨催化氧化法制取少量HNO3溶液的实验装置如图所示:

(1)实验室制备NH3,下列方法中适宜选用的是__(填序号)。

①固态氯化铵与熟石灰混合加热

②固态氯化铵加热分解

③碱石灰中滴加浓氨水

④氯化铵溶液与氢氧化钠溶液共热

(2)装置B中发生反应的化学方程式为__;

(3)装置C的作用是__;装置C中的现象___;为确保装置D中尽可能多地生成HNO3,所通入O2和NH3的体积比应大于___;

(4)装置D中发生的反应化学方程式为___。(请分步写出化学方程式)

【答案】①③ 4NH3+5O24NO+6H2O 吸收未反应的NH3气泡从浓硫酸中冒

出,且装置C内的上部呈红棕色 2:1 3NO2+H2O═2HNO3+NO、2NO+O2=2NO2

【分析】

NH3与O2一起通入A装置,可以将两种气体混合,还能通过A中冒气泡的情况调节两种气体进入的速率;A中盛放氨水是为了防止NH3溶解;气体进入B装置后,在Pt丝的催化下发生反应:4NH3+5O24NO+6H2O,混合气体经过浓硫酸吸收NH3后进入D装置,与H2O反应生成HNO3。

【详解】

(1) ①固态氯化铵与熟石灰混合加热是实验室制氨气的主要方法,①选;

②固态氯化铵加热分解成氨气和氯化氢,氯化氢和氨气遇冷重新反应生成氯化铵,不能制得氨气,②不选;

③碱石灰中滴加浓氨水,碱石灰溶于水放热促进一水合氨分解,且增大氢氧根离子浓度促进氨气逸出,也是实验室制氨气的方法之一,③选;

④氯化铵溶液与氢氧化钠溶液共热,可以生成氨气,但氨气极易溶于水,所以此方法制得氨气量少,不适合实验室制备氨气,④不选;

故选:①③;

(2)氨催化氧化生成一氧化氮和水,方程式为: 4NH3+5O24NO+6H2O;

(3)装置C中浓硫酸的作用是吸收未反应的NH3,装置B中产生的NO通过浓硫酸时,可看到浓硫酸中有气泡冒出,同时NO在装置C的上部与O2迅速反应生成红棕色的NO2;为确保装置D中尽可能多地生成HNO3,就是NH3通过转化后全部生成HNO3,由

4NH3+5O24NO+6H2O及4NO+3O2+2H2O=4HNO3可得: NH3+2O2=HNO3+H2O,由此

可见通入O2和NH3的体积比应大于2: 1;

(4)在装置D中,NO2与H2O反应生成硝酸和一氧化氮,方程式为:

3NO2+H2O=2HNO3+NO,生成的NO又可以和O2反应,方程式为: 2NO+O2=2NO2。

【点睛】

本题要注意NH3与O2是两种气体,在固体的催化下加热反应时不会反应的很完全,所以反应后的混合气体中会有剩余的NH3与O2,两种气体均会进入后续装置中。因此后续装置中要用浓硫酸除去NH3,防止产生白烟,而且在后续装置中能看到NO2的红棕色。

30.纯碱是一种重要的化学原料,具有广泛的用途,常见的制备方法有路布兰制碱法、索尔维制碱法、侯氏制碱法。其中路布兰制碱法的原理如图所示:

已知:①反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均在高温条件下进行;②反应Ⅰ、Ⅲ为复分解反应,其中反应Ⅰ中生成的HCl为气体。

(1)根据复分解反应的条件可知,反应Ⅰ能够发生的原因是____。

(2)写出反应Ⅱ的化学方程式:____。

(3)索尔维制碱法原理主要分为两步:第一步是向饱和食盐水中先通氨气至饱和,再通入

CO2有NaHCO3固体析出;第二步将NaHCO3固体分解制纯碱。

①该方法中所用的氨气可由NH4Cl为原料制得,下列可以与NH4Cl反应制NH3的一种物质是____(填序号)。

A.Ca(OH)2

B.CaCl2

C.Na2SO4

②第二步反应的化学方程式为____。

【答案】有HCl气体生成 4C+Na2SO4高温

Na2S+4CO↑ A 2NaHCO3

Δ

Na2CO3+CO2↑

+H2O

【分析】

浓硫酸和氯化钠固体反应生成氯化氢和硫酸钠,在高温下碳和硫酸钠反应生成CO和硫化钠,硫化钠和碳酸钙在高温下发生复分解反应生成硫化钙和碳酸钠,据此解答。

【详解】

(1)由于有HCl气体生成,所以根据复分解反应的条件可知反应Ⅰ能够发生。

(2)反应Ⅱ中碳被氧化为CO,则硫酸钠被还原生成硫化钠,反应的化学方程式为4C+

Na2SO4高温

Na2S+4CO↑。

(3)①一般用强碱和氯化铵反应制备氨气,可以与NH4Cl反应制NH3的一种物质是Ca(OH)2,答案选A。

②第二步将NaHCO3固体分解制纯碱,则反应的化学方程式为2NaHCO3Δ

Na2CO3+CO2↑+

H2O。

31.某氨氮废水资源化利用和处理的流程如图所示(部分物质已略去)。

(1)预处理过程中需要去除硫酸根,可选用的试剂是___。

(2)蒸发结晶过程中不宜温度过高,其原因是__(用化学方程式表示)。

(3)在脱气膜分离过程中,调控膜内pH可以分离出NH3,NH3再与吸收液反应得到铵盐产品。请写出调节pH分离得到NH3的离子方程式___。

(4)上述流程中,包含过滤的分离操作是__(填序号)。

【答案】BaCl2 NH4Cl NH3↑+HCl↑ NH4++OH-NH3↑+H2O ①②

【详解】

(1)把硫酸根离子转变为硫酸钡沉淀可以去除硫酸根,故可选用的试剂是BaCl2。

(2)氯化铵溶液蒸发结晶过程中不宜温度过高,其原因是氯化铵不稳定受热会分解,化学方程式为NH4Cl?= NH3↑+HCl↑。

(3)氯化铵母液要通过调pH 分离出NH 3,则需加人氢氧根离子,故调节pH 分离得到NH 3的离子方程式为:NH 4+

+OH -?

=NH 3↑+H 2O 。

(4)过滤用于分离固体和液体,上述流程中,包含过滤的分离操作是①②。

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