专题7氮与社会可持续发展课后练习题(含答案)2022-2023学年下学期高一化学苏教版(2019)必修第二册

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名称 专题7氮与社会可持续发展课后练习题(含答案)2022-2023学年下学期高一化学苏教版(2019)必修第二册
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资源类型 教案
版本资源 苏教版
科目 化学
更新时间 2023-03-22 10:55:32

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专题7 氮与社会可持续发展 课后练习题
一、单选题
1.下列变化属于氮的固定的是
A.工业上用氨气和硝酸合成硝酸铵
B.氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢
C.氨气与氯气反应生成氮气
D.氮气和氧气在放电条件下生成NO
2.下列物质不可通过化合反应一步实现的是
A.NaHSO3 B.FeCl2 C.NH4NO3 D.Fe(OH)2
3.通过实验得出的结论正确的是(  )
A.在某固体试样加水后的溶液中,加入NaOH溶液并加热,有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成,则固体试样中一定有NH4+存在
B.将某固体试样完全溶于盐酸,滴加KSCN 溶液,出现血红色,再滴加酸性高锰酸钾,紫红色退去,则该固体试样中一定存在Fe3+、Fe2+
C.将某固体完全溶于水,取溶液做焰色反应,观察到黄色火焰,则该固体为钠盐
D.在某固体试样加水溶解后溶液中加入氨水时生成白色沉淀,当氨水过量时白色沉淀消失,则原溶液中一定有Al3+存在
4.实验室制取下列气体时,能用排水集气法收集的是
A.NO2 B.SO2 C.NH3 D.O2
5.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.18 g中含有的电子数为10NA
B.标准状况下,2.24 LCO和NO混合气体中含有的氧原子数为0.1NA
C.56 g铁与稀HNO3充分反应,转移电子的数目可能为3NA
D.将0.1 molFeCl3·6H2O加入沸水中,完全反应后生成胶体的粒子数为0.1NA
6.化学与生产生活紧密相关。下列叙述中没有涉及氧化还原反应的是
A.在碳素钢中适量加入一种或多种合金元素,制成具备特殊性能的合金钢
B.工业上用焦炭还原石英砂可以制备含有少量杂质的粗硅
C.工业上通常采用铁触媒、在400~500℃和10MPa~30MPa的条件下合成氨
D.通过油脂的氢化制成的硬化油便于储存和运输
7.下列离子方程式正确的是
A.钠与水反应:Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑
B.硅酸钠溶液与醋酸溶液混合:+2H+=H2SiO3↓
C.室温下用稀NaOH溶液吸收Cl2:Cl2+2OH =ClO +Cl +H2O
D.浓硝酸中加入过量铁粉并加热:Fe+3+6H+Fe3++3NO2↑+3H2O
8.将m g的镁、铜合金加到一定量的稀硝酸中,金属完全溶解(假设反应中还原产物全部是NO).向反应后溶液中加入5mol/L NaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金质量增加10.2g,则下列叙述正确的是
A.当金属全部溶解时,无法计算出参与反应的硝酸的物质的量
B.7.2<m<19.2
C.当金属全部溶解时,收集到NO气体的体积一定为4.48L
D.当生成沉淀的量达到最大值时,消耗NaOH溶液的体积为120mL
9.下列事实与硝酸性质的对应关系错误的是
A.打开浓硝酸的试剂瓶,瓶口有白雾——挥发性
B.用棕色试剂瓶保存浓硝酸——不稳定性
C.稀硝酸使紫色石蕊试液变红——酸性
D.稀硝酸使黑色氧化铜固体溶解——强氧化性
10.短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料,X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是
A.化合物XZ2各原子均满足8电子的稳定结构
B.已知含氧酸的酸性:H2ZO3>H2XO3,则Z的非金属性强于X
C.若单质W失火,不能用泡沫灭火器扑灭
D.Y的氢氧化物可用于治疗胃酸过多
11.下列有关工业生产的叙述中不正确的是
A.普通玻璃的生产以纯碱、石灰石和石英砂为主要原料
B.工业上,通常采用水吸收SO3制备浓硫酸
C.氨的催化氧化是工业合成硝酸的步骤之一
D.将Cl2通入冷的石灰乳中可制得漂白粉
12.下列实验操作、现象和结论均正确的是
实验操作 现象 结论
A 向滴有酚酞的NaOH溶液中通入气体 溶液红色褪去 具有酸性氧化物的性质
B 向装有溴水的分液漏斗中加入植物油 溶液分层,上层为橙色 植物油可以萃取溴水中的溴
C 某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液 有白色沉淀生成 溶液变质
D 用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别、溴蒸气 试纸变蓝 该气体为溴蒸气
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
13.A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物,A是单质。它们之间有如图反应关系:
(1)若B是气态氢化物,C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。写出反应③的化学方程式:___。
(2)若A是太阳能电池用的光伏材料。C、D为钠盐,两种物质中除钠、氧外的元素位于同一主族,且溶液均显碱性。写出反应②的化学方程式:___。
(3)若D物质具有两性,反应②③均要用强碱溶液,反应④是通入过量的一种引起温室效应的主要气体。写出反应④的离子方程式:___。
(4)若A是应用最广泛的金属。反应④用到A,反应②⑤均用到同一种非金属单质。写出反应④的离子方程式:___。
14.在铜跟稀硝酸的反应中,如果有1 mol硝酸被还原,则被氧化的铜的物质的量为_______mol。若将产生的气体(NO)和一定量的O2混合通入水中,恰好完全溶解,求需要O2_______L。(气体的体积都按标况下计算)
15.实验装置
制取装置:如图所示
(1)收集:__________________法。
(2)验满方法: a.用湿润的__________________,试纸变蓝色;
b.将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,现象是___________。
16.随着我国工业化的发展,环境和资源的压力逐渐加大。因此,绿色发展已经成为我国工业化发展的必由之路。
(1)“绿色化学”的核心是_______。
(2)煤、石油和天然气等传统能源又被称为_____,我国煤炭使用比例过大,用天然气替代煤炭作为燃料能有效减缓_______型酸雨的形成。在汽车的排气管上安装催化转化装置,能有效地减少汽车尾气中CO和NO的排放,该反应的化学方程式为_____。
(3)为减少燃烧时污染气体的排放,需要对煤炭进行气化或液化,写出煤气化时的化学反应方程式__________。
(4)现有一套以液化石油气(主要成分是C3H8)为燃料的灶具,若将燃料改成天然气,应采取的措施是___________。(写一条)
17.一定条件下,含氮元素的物质可发生如图所示的循环转化。回答下列问题。
(1)氮元素在元素周期表中的位置___。
(2)图中属于“氮的固定”的是___(填序号,下同);转化过程中发生非氧化还原反应的是___。
(3)若“反应⑦”是在NO2与H2O的作用下实现,则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___。
(4)若“反应⑨”是在酸性条件下由NO与Zn作用实现,则该反应的离子方程式为___。
18.依据下图中氮元素及其化合物的转化关系,回答问题:
(1)实验室用上述图1装置制取氨气的化学反应方程式为___________。若要收集一瓶氨气应该用___________(填“向上”或“向下”)排空气的方法;下列试剂不能干燥NH3的是___________(填字母)。
A.浓硫酸 B.碱石灰 C.NaOH固体
(2)图2中,X转化为硝酸___________(填“是”或“不是”)氧化还原反应。
(3)若要将NH3转化为N2,从原理上看,下列试剂可行的是___________
A.O2 B.Na C.NO2 D.NH4Cl
19.按要求回答下列问题:
(1)实验室制备氨气,下列方法中可以选用的是_______;
a.固态氯化铵加热分解 b.浓氨水中加入固体氢氧化钠
c.加热浓氨水 d.固态氯化铵与氢氧化钙混合加热
(2)氨的水溶液叫做氨水,用离子方程式表示氨水呈碱性的原因_______;
(3)NH3常用于检验氯气管道是否泄漏,写出反应的化学方程式_______。
(4)将57.6克的铜投入200毫升的硝酸溶液中恰好反应完全,产生标准状况下的NO2、NO共1.4 mol。
①写出刚开始反应的化学方程式_______;
②求硝酸的浓度_______mol·L-1;
③将生成的气体收集在大试管中,然后倒扣在水中,写出二氧化氮与水反应的化学方程式_______,若往试管中通入氧气让液体充满试管,则通入氧气的物质的量_______mol。
20.钠、铝、铁、铜等金属及其化合物在社会生活的各个领域均有重要的应用。回答下列问题:
(1)常温下将一定量的氯气通入石灰乳中,可制得漂白粉,其有效成分的化学式为___________;电解熔融态NaCl可以制得金属钠,反应的化学方程式为_____________________。
(2)Au、Cu、Fe三种块状金属中,常温下能够全部溶于足量浓硝酸的是___________; Mg(OH)2、Al(OH)3、AgOH三种氢氧化物中,能溶于氨水的是______;硬铝是由Al、Cu、Mg、Si组成的铝合金,将硬铝废料投入氢氧化钠溶液中充分反应,溶液中含有的含氧酸根离子有___________。其中铝发生反应的离子方程式为______________。
(3)FeCl3溶液可以吸收烟气中的SO2,所得溶液能与软锰矿(主要成分为MnO2)反应生成硫酸锰(MnSO4),该反应的离子方程式为_______________。
(4)等浓度的Na2CO3、H2SO4、Ba(OH)2三种溶液,若以不同顺序将体积相等的三种溶液中的两种混合,若有沉淀先过滤,再将混合液与第三种溶液混合,最终所得的溶液不可能呈________(填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
21.按要求完成下列各题内容:
(1)写出下列物质的电子式:
①过氧化钠:_______
②氢氧化钠:_____
③二氧化碳:_______
④水:_____
(2)写出下列符合要求的离子方程式:
①稀硝酸与铜反应:_____
②稀硝酸与硫酸亚铁溶液反应:_____
(3)写出下列符合要求的化学反应方程式:
③碳与浓硝酸反应:_____
④氯化铵与消石灰制氨气:_____
22.回答下列问题:
(1)请从下列试剂中选择合适的完成指定转化(试剂可重复选用)。
试剂:稀盐酸、溶液、溶液、溶液、浓硫酸,溶液
的离子方程式:_______。
(2)钛铁矿()在高温下经氯化得到四氯化钛,再制取金属钛的流程如图。写出“氯化”的化学方程式:__________。
(3)在一定条件下,某些化学反应可用下面框图示。请回答下列问题
①若为一种单质,、均为气体且、均能使澄清石灰水变浑浊,则为____________。写出与在一定条件下反应的化学方程式:__________。
②若是一种极易溶于水的气体,且水溶液为碱性,的电子式为__________:D属于盐,且向A溶液中加入硝酸银溶液后产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,的化学式为____________。
(4)在一定条件下,可将转化为无污染的物质。与在一定条件下反应,求消耗氨气转移电子的物质的量是______mol。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程,A、是含-3价N元素的NH3与含+5价N元素的HNO3反应,且反应前后化合价不变,故A错误;B、-3价的N元素在反应前后化合价不变,故B错误;C、是含-3价N元素的NH3与氯气反应生成游离态的氮气,不符合氮的固定,故C错误;D、由游离态的氮气与氧气反应生成+2价的NO,符合氮的固定,则D正确。所以本题正确答案为D。
2.D
【详解】A. NaHSO3可由Na2SO3与SO2、H2O一步反应实现,A不合题意;
B. FeCl2可由FeCl3与Fe一步反应实现,B不合题意;
C. NH4NO3可由HNO3与NH3一步反应实现,C不合题意;
D. Fe(OH)2不可由物质间通过化合反应一步实现,D符合题意。
故选D。
3.A
【详解】A.因铵盐与碱反应生成氨气,氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则待检液加入NaOH溶液并加热,有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成,则原溶液中一定有NH4+存在,故A正确;
B.滴加KSCN 溶液,出现血红色,说明一定存在Fe3+,滴加酸性高锰酸钾,紫红色退去,溶于盐酸后含Fe2+,但无法确定该固体样品中是否存在Fe2+,假如固体为铁和氧化铁的混合物,完全溶于盐酸也可以生成二价铁离子,故B错误;
C.焰色反应,观察到黄色火焰,则该固体一定含钠元素,不一定为钠盐,故C错误;
D.由于氨水不能够溶解氢氧化铝,所以氨水过量时白色沉淀消失,原溶液中一定不存在铝离子,故D错误。
故选A。
4.D
【详解】A.二氧化氮易溶于水,不能用排水集气法收集,故A错误;
B.二氧化硫易溶于水,不能用排水集气法收集,故B错误;
C.氨气极易溶于水,不能用排水集气法收集,故C错误;
D.氧气难溶于水,能用排水集气法收集,故D正确;
故选D。
5.D
【详解】A.的式量是18,其中含有10个电子,18 g的物质的量是1 mol,则其中含有的电子数为10NA,A正确;
B.CO和NO分子中都含有1个O原子,标准状况下,2.24 LCO和NO混合气体的物质的量是0.1 mol,则其中含有的氧原子数为0.1NA,B正确;
C.Fe是+3价金属,56 g铁的物质的量是1 mol,其与稀足量HNO3充分反应,转移电子的数目为3NA,若HNO3不足量,反应转移的电子数目小于3NA,可能是2NA,C正确;
D.Fe(OH)3胶体是许多Fe(OH)3的集合体,将0.1 mol FeCl3·6H2O加入沸水中,形成的溶液中含有FeCl3的物质的量是0.1 mol,其电离产生的Fe3+完全发生水解反应后生成胶体的粒子数小于0.1NA,D错误;
故合理选项是D。
6.A
【详解】A.在碳素钢中适量加入一种或多种合金元素,形成金属混合物,改良金属的性能,不涉及氧化还原反应,A符合题意;
B.工业上用碳还原石英砂制得含有少量杂质的粗硅,二氧化硅被还原,是氧化还原反应,B不符合题意;
C.氨气与氢气在铁触媒、在400~500℃和10MPa~30MPa的条件下生成氨气,是氧化还原反应,C不符合题意;
D.过油脂的氢化制成的硬化油,加氢为还原反应,D不符合题意;
选A。
7.C
【详解】A.钠与水反应:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,A错误;
B. 硅酸钠溶液与醋酸溶液混合生成醋酸钠和硅酸:+2CH3COOH=2CH3COO- +H2SiO3↓,B错误;
C. 室温下用稀NaOH溶液吸收Cl2生成氯化钠、次氯酸钠和水:Cl2+2OH =ClO +Cl +H2O,C正确;
D. 浓硝酸中加入过量铁粉并加热得到硝酸亚铁、二氧化氮和水:Fe+2+4H+Fe2++2NO2↑+2H2O,D错误;
答案选C。
8.B
【详解】将一定量的镁和铜合金加入到稀HNO3中,二者恰好反应,金属、硝酸都没有剩余,反应中还原产物只有NO,发生反应:3Mg+8HNO3(稀)═3Mg(NO3)2+2NO↑+4H2O、3Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;向反应后的溶液中加入3mol/L NaOH溶液至沉淀完全,发生反应:Mg(NO3)2+2NaOH═Mg(OH)2↓+2NaNO3、Cu(NO3)2+2NaOH═Cu(OH)2↓+2NaNO3,沉淀为氢氧化镁和氢氧化铜,生成沉淀的质量比原合金的质量增加10.2g,则氢氧化镁和氢氧化铜含有氢氧根的质量为10.2g,氢氧根的物质的量为=0.6mol,根据电子转移守恒,则镁和铜的总的物质的量为=0.3mol,生成NO为=0.2mol;
A.根据方程式可知,参加反应的n反应(HNO3)=n(金属)=×0.3mol=1.8mol,故A错误;
B.镁和铜的总的物质的量为0.3mol,假定全为镁,质量为0.3mol×24g/mol=7.2g,若全为铜,质量为0.3mol×64g/mol=19.2g,所以参加反应的金属的总质量(m)为7.2g<m<19.2g,故B正确;
C.温度、压强未知,不能确定气体摩尔体积,不能计算NO的体积,故C错误;
D.与硝酸镁、硝酸铜反应消耗NaOH为0.6mol,该部分NaO溶液的体积为=0.12L=120mL,而硝酸可能有剩余,无法计算加入的氢氧化钠溶液的体积,故D错误;
故选B。
9.D
【详解】A.浓硝酸具有挥发性,所以打开浓硝酸的试剂瓶,瓶口有白雾,故A正确;
B.浓硝酸具有不稳定性,见光分解,应保存在棕色瓶中,故B正确;
C.稀硝酸具有酸性使紫色石蕊试液变红,故C正确;
D.硝酸具有酸性,能够与黑色氧化铜反应,生成硝酸铜和水,不属于氧化还原反应,与氧化性无关,故D错误;
故答案: D。
10.B
【分析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,元素W是制备一种高效电池的重要材料,W是Li元素,X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,X为C元素,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Y是Al元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,Z是S元素。据此分析。
【详解】A.由分析可知,化合物XZ2为CS2。由CS2的结构式S=C=S可知,各原子均满足8电子的稳定结构,A项正确;
B.X为C元素,Z是S元素,题中已知酸性:H2SO3>H2CO3,但H2SO3不是S元素的最高价氧化物对应的水化物,所以不能说明S的非金属性强于C,B项错误;
C.Li属于碱金属元素,和Na性质相近,常温下可以和水反应,在加热时也可以和CO2反应,所以Li着火时,不能用二氧化碳灭火器扑灭,C项正确;
D.Y是Al元素,Al(OH)3能与HCl反应,故可以用于治疗胃酸过多。D项正确;
答案选B。
11.B
【详解】A.生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英,碳酸钠、碳酸钙在高温下都能和二氧化硅发生反应,故A正确;
B.直接用水吸收会大量放热生成酸雾,为了避免产生酸雾要用浓硫酸吸收SO3,故B错误;
C.工业上制硝酸过程为:氨的催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮进一步氧化生成二氧化氮,二氧化氮被水吸收生成硝酸,所以氨的催化氧化是工业合成硝酸的步骤之一,故C正确;
D.Cl2与冷的石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙,用于生产漂白粉,故D正确;
答案选B。
12.A
【详解】A.酚酞遇碱显红色,通入二氧化硫后红色消失,是因二氧化硫与NaOH反应,说明具有酸性氧化物的性质,故A正确;
B.向装有溴水的分液漏斗中加入植物油,然后要进行充分振荡,再静置,故B错误;
C.能被硝酸氧化成硫酸钠,干扰实验检验,应选用盐酸,故C错误;
D.、溴蒸气都具有强氧化性,均能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,故D错误;
故选:A。
13.(1)4NH3+5O24NO+6H2O
(2)Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
(3)AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO
(4)2Fe3++Fe=3Fe2+
【分析】(1)若B是气态氢化物,C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染,则B为NH3,C为NO,D为NO2,A为N2,则NH3转化为NO的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。
(2)A是太阳能电池用的光伏材料,则A为Si,C、D为钠盐,两种物质中除钠、氧外的元素位于同一主族,且溶液均显碱性,则C为Na2SiO3,D为Na2CO3,故反应②的化学方程式为Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑。
(3)若D物质具有两性,反应②③均要用强碱溶液,则A为Al,C为NaAlO2,B为AlCl3,D为Al(OH)3,反应④是通入过量的一种引起温室效应的主要气体CO2,则反应④的离子方程式为AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO。
(4)A是应用最广泛的金属,则A为Fe,反应②⑤均用到同一种非金属单质Cl2,D为氯化亚铁,C为氯化铁,故写出反应④的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+。
14. 1.5 16.8
【详解】3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,硝酸起酸性和氧化性作用,每有8 mol HNO3参加反应,其中只有2 mol HNO3起氧化作用。,据题意得n(Cu)=1.5 mol,n(NO)=1 mol。
方法一:方程式法
,V(O2)=mol×22.4 L/mol=16.8 L。
方法二:电子守恒
反应3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中Cu失去的电子数=N得到的电子数;反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3中N失去的电子数=O得到的电子数,而两反应(HNO3先变成NO,NO再生成HNO3)中,N得到的电子数=N失去的电子数。所以有Cu失去的电子数=O得到的电子数,n(Cu)×2=n(O2)×4,即n(O2)=0.5 n(Cu)=0.5×1.5 mol=0.75 mol,V(O2)=0.75 mol×22.4 L/mol=16.8 L。
15.(1)向下排空气
(2) 红色石蕊试纸置于试管口 有白烟产生
【解析】(1)
实验室用氯化铵和氢氧化钙加热制取氨气,氨气极易溶于水,密度比空气小,用向下排空气法收集氨气。
(2)
a.氨气与水反应生成氨水,呈碱性,为碱性气体,可将湿润的红色石蕊试纸放在试管口来检验氨气是否集满。
b.氨气能与浓盐酸挥发出的氯化氢反应生成氯化铵固体,现象为产生白烟。
16. 利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染 化石能源 硫酸 2CO+2NON2+2CO2 C+H2OCO+H2 增大燃料气进入量或者减少空气进入量
【分析】(1)“绿色化学”主要从原料的安全性、工艺过程节能性、反应原子的经济性和产物环境友好性等方面进行评价;
(2)煤、石油和天然气等都是由动植物经过漫长的地质年代形成的,为化石能源;化石能源中含有一定量的S,在燃烧时生成二氧化硫,使用天然气可减缓硫酸型酸雨的形成;汽车尾气中的CO和NO,在催化剂的作用下生成氮气和二氧化碳;
(3)煤气化为固体煤转化为含有CO、氢气、甲烷等可燃气体和二氧化碳、氮气等非可燃气体的合成气的过程;
(4)液化石油气(主要成分是C3H8)与天然气相比,等物质的量消耗的氧气较多;
【详解】(1)“绿色化学”主要从原料的安全性、工艺过程节能性、反应原子的经济性和产物环境友好性等方面进行评价,答案为:利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染;
(2)煤、石油和天然气等都是由动植物经过漫长的地质年代形成的,为化石能源;化石能源中含有一定量的S,在燃烧时生成二氧化硫,使用天然气可减缓硫酸型酸雨的形成;汽车尾气中的CO和NO,在催化剂的作用下生成氮气和二氧化碳,反应的方程式为:2CO+2NON2+2CO2;
(3)煤气化为固体煤转化为含有CO、氢气、甲烷等可燃气体和二氧化碳、氮气等非可燃气体的合成气的过程,主要方程式为:C+H2O H2+ CO;
(4)液化石油气(主要成分是C3H8)与天然气相比,等物质的量消耗的氧气较多,若转化为天然气需要减少空气的进入量或增大天然气的投入量;
17. 第二周期第VA族 ①和 ③和④ 1:2 4Zn+2NO+10H+=4Zn2++N2O↑+5H2O
【详解】(1)氮原子质子数为7,核外有2个电子层,最外层有5个电子,位于第二周期第VA族;
(2)氮的固定是游离态的氮转化成为化合态的氮,根据循环图,得出属于氮的固定的是①和 ;发生非氧化还原反应,说明化合价没有发生变化,则属于非氧化还原反应的是③和④;
(3)反应⑦的化学反应方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,氧化产物是HNO3,NO是还原产物,因此该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2;
(4)若“反应⑨”是在酸性条件下由NO与Zn作用实现,Zn+H++NO→Zn2++N2O↑+H2O,Zn的化合价升高2价,N2O中N的化合价共降低8价,最小公倍数为8,然后根据所带电荷数守恒以及原子守恒,离子反应方程式为4Zn+2NO+10H+=4Zn2++N2O↑+5H2O。
18. 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+ 2H2O 向下 A 不是 AC
【详解】(1)在实验室中通常用上述图1装置,使用NH4Cl与Ca(OH)2混合加热制取氨气,反应的化学反应方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+ 2H2O;
由于氨气的密度比空气小,因此要采用向下排空气的方法收集;
氨气是碱性气体,与酸性物质会发生反应,而与碱性物质不能发生反应,所以干燥氨气时可以采用碱石灰或固体NaOH等碱性物质干燥氨气,而不能使用酸性物质如浓硫酸来干燥氨气,故合理选项是A;
(2)X是+5价的氮的氧化物,则X是N2O5。N2O5与H2O反应产生HNO3,在HNO3中N元素化合价为+5价,反应前后元素化合价不变,因此N2O5与H2O反应产生HNO3的反应不是氧化还原反应;
(3)在NH3中N元素化合价为-3价,反应后变为N2中的0价,化合价升高,失去电子被氧化,因此需加入氧化剂就可以实现上述转化。
A.O2具有氧化性,在点燃时NH3与O2反应产生N2、H2O,可以实现上述转化,A符合题意;
B.Na具有还原性,不能将NH3氧化为N2,B不符合题意;
C.NO2具有氧化性,在加热时NH3与NO2发生氧化还原反应产生N2、H2O,可以实现上述转化,C符合题意;
D.NH4Cl与NH3不能发生反应,因此不能实现上述转化,D不符合题意;
故合理选项是AC。
19. bcd NH3·H2O+OH- 8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 16 3NO2+H2O=2HNO3+NO 0.45
【详解】(1)a.固态氯化铵加热分解产生NH3、HCl,两种气体遇冷会重新化合形成NH4Cl,因此不能用于实验室制取氨气,a不符合题意;
b.浓氨水中存在电离平衡,加入固体氢氧化钠,固体溶解放热,会加速NH3的挥发逸出,固体溶解产生OH-,c(OH-)增大,电离平衡逆向移动也会导致氨气逸出,可用于实验室制取氨气,b符合题意;
c.加热浓氨水NH3 H2O分解产生NH3,可用于实验室制取氨气,c符合题意;
d.固态氯化铵与氢氧化钙混合加热,发生复分解反应产生CaCl2、NH3、H2O,可用于实验室制取氨气, d符合题意;故合理选项是bcd;
(2)氨的水溶液叫做氨水,在氨水中存在电离平衡:,电离产生OH-,使溶液中c(OH-)>c(H+),所以氨水呈碱性;
(3)NH3常用于检验氯气管道是否泄漏,这是由于NH3与C12发生氧化还原反应,产生NH4Cl和N2,NH4Cl是白色固体,因此有白烟现象,反应的化学方程式为:8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2;
(4)①开始时硝酸为浓硝酸,浓硝酸与Cu反应产生Cu(NO3)2、NO2、H2O,反应的化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
(2)根据N元素守恒可知n(HNO3)=2n[Cu(NO3)2]+n(NO)+n(NO2),n(NO)+n(NO2)=1.4mol,n[Cu(NO3)2]=n(Cu)=,所以n(HNO3)= 2×0.9mol+1.4mol=3.2mol。由于溶液的体积是200 mL,所以该硝酸的浓度为;
(3)NO2溶于水,与水反应产生HNO3、NO,反应的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;在反应过程中O2得到电子的物质的量与NO2、NO转化为HNO3时失去电子的物质的量相等,等于Cu转化为Cu(NO3)2时失去电子的物质的量,所以根据电子守恒可得关系式4n(O2)=2n(Cu),。
20. Ca(ClO)2 2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ Cu AgOH AlO2-、SiO32- 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O 酸性
【详解】试题分析:(1)常温下将一定量的氯气通入石灰乳中,可制得漂白粉,反应方程式是:2Ca(OH)2+2Cl2= CaCl2+Ca(ClO2)2+2H2O,其有效成分的化学式为Ca(ClO)2;Na很活泼,用一般方法很难得到金属单质,在工业上就用电解熔融态离子化合物NaCl制得,反应的化学方程式为2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑;(2)硝酸的氧化性很强,可以溶解除Au、Pt之外的所有金属。但是在常温下,由于浓硝酸氧化性强,会使Fe表面产生一薄层致密的氧化物,对内层的金属起保护作用,即发生钝化现象而不能继续反应。因此在Au、Cu、Fe三种块状金属中,常温下能够全部溶于足量浓硝酸的是Cu。Mg(OH)2、Al(OH)3、AgOH三种氢氧化物都难溶于水,但是,AgOH能溶于氨水形成易溶的Ag(NH3)2OH,因此容易溶于氨水的是AgOH;硬铝是由Al、Cu、Mg、Si组成的铝合金,将硬铝废料投入氢氧化钠溶液中充分反应,Al、Si可以与NaOH溶液发生反应,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑;所以反应后的溶液中含有的含氧酸根离子有AlO2-、SiO32-。其中铝发生反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。(3)FeCl3溶液可以吸收烟气中的SO2,发生反应:2FeCl3+ SO2+H2O=2FeCl2+H2SO4+2HCl,所得溶液能与软锰矿发生氧化还原反应生成硫酸锰(MnSO4)及FeCl3,根据电子守恒及原子守恒可得该反应的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O。(4)等浓度的Na2CO3、H2SO4、Ba(OH)2三种溶液,若以不同顺序将体积相等的三种溶液中的两种混合,若有沉淀先过滤,再将混合液与第三种溶液混合,若先将H2SO4、Ba(OH)2混合,发生反应得到的BaSO4和水,再与Na2CO3混合,最终所得的溶液Na2CO3溶液,显碱性;若将Na2CO3、H2SO4先混合,发生反应得到的是Na2SO4溶液,然后再与Ba(OH)2混合,产生BaSO4沉淀和NaOH溶液,溶液显碱性;若Na2CO3、Ba(OH)2先混合,发生反应产生BaCO3沉淀和NaOH溶液,将沉淀过滤除去,在加H2SO4,发生酸碱中和反应,二者恰好完全反应产生Na2SO4溶液,溶液为中性,因此最终不可能呈酸性。
考点:考查钠、铝、铁、铜等金属及其化合物制取方法、性质应用、物质的成分判断等的知识。
21.(1)
(2) 3Cu+8H++2NO═3Cu2++2NO↑+4H2O 3Fe2++4H++NO═3Fe3++NO↑+2H2O
(3) C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O
【详解】(1)①过氧化钠是由钠离子和过氧根离子形成的离子化合物,电子式为,故答案为:;
②氢氧化钠是由钠离子和氢氧根离子形成的离子化合物,电子式为,故答案为:;
③二氧化碳是含有共价键的共价化合物,电子式为,故答案为:;
④水是含有共价键的共价化合物,电子式为为:,故答案为:;
(2)① 稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO═3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为:3Cu+8H++2NO═3Cu2++2NO↑+4H2O;
②稀硝酸与硫酸亚铁溶液反应生成硝酸铁、一氧化氮和水,反应的离子方程式为3Fe2++4H++NO═3Fe3++NO↑+2H2O,故答案为:3Fe2++4H++NO═3Fe3++NO↑+2H2O;
(3)③碳与浓硝酸共热反应生成二氧化碳、二氧化氮和水,反应的化学方程式为C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O,故答案为:C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O;
④氯化铵与消石灰制氨气的反应为氢氧化钙固体与氯化铵固体共热反应生成氨气、氯化钙和水,反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O,故答案为:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O。
22.(1)
(2)
(3) 浓硫酸
(4)6
【解析】(1)
是指硝酸被还原,试剂溶液含有离子,稀HCl能提供H+,溶液中的Fe2+具有还原性,则、稀HCl、溶液之间的反应就相当于HNO3被Fe2+还原成NO的反应,离子方程式可写为。
(2)
从制取金属钛的流程图,可知“氯化”的反应物有、焦炭和Cl2,生成物有CO、FeCl3和TiCl4,则“氯化”的化学方程式为。
(3)
①为一种单质,、均为气体且、均能使澄清石灰水变浑浊,可推测、为SO2和CO2,则单质A是C,B是浓硫酸,则与在一定条件下反应的化学方程式。
②若是一种极易溶于水的气体,且水溶液为碱性,则可推测C是氨气,其电子式为,A和B反应生成氨气、盐和水,则A和B有一种是盐,一种是碱,A溶液中加入硝酸银溶液后产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,可推测A是盐酸盐,则A是。
(4)
在一定条件下,可将转化为无污染的物质,则可推测无污染的物质是N2和H2O,则与在一定条件下反应的化学方程式为8NH3+6NO2=7N2+12H2O,从化合价变化可知,消耗8molNH3转移电子24mol,则消耗氨气,物质的量为2mol,转移电子为6mol。
答案第1页,共2页
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