第五章《化工生产中的重要非金属元素》测试题
一、单选题(共12题)
1.下列对浓硫酸的叙述错误的是
A.常温下,浓硫酸与铁、铝发生钝化,浓硫酸表现出强氧化性
B.浓硫酸与蔗糖反应,浓硫酸表现出脱水性和强氧化性
C.浓硫酸使胆矾变成白色,浓硫酸表现出吸水性
D.较浓硫酸和Na2SO3反应制取SO2时,较浓硫酸表现出强氧化性
2.化学与生活密切相关,下列说法错误的是
A.高纯硅可用于制作光感电池
B.胃舒平(主要成分:氢氧化铝)可用于胃酸中和剂
C.铝合金大量用于高铁建设
D.生活中常用的玻璃、水泥和陶瓷材料均需用石灰石作工业原料生产
3.化学与生产、生活、社会密切相关。下列说法不正确的是
A.“试玉要烧三日满”,说明玉难熔化
B.在豆浆里加入盐卤可以制豆腐
C.久置的青菜叶变黄与SO2漂白的纸张变黄原理相同
D.铝箔有还原性,可作为脱氧剂用于药品的包装材料
4.下列变化中,不能够通过两种物质之间化合反应一步实现的是( )
A.Fe(OH)2→Fe(OH)3 B.SiO2→CaSiO3 C.Na→Na2O2 D.FeCl3→FeCl2
5.物质类别和元素价态,是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。部分含N及Cl物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断不合理的是
A.工业上通过a→c→d→e来制备
B.a→b的过程是氮的固定
C.浓的溶液和浓的溶液反应可以得到
D.加热的固态钾盐可以产生
6.室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 某钠盐溶于盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体 该钠盐可能是Na2CO3
B 向溶液X中先滴加稀硝酸,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀 FeSO4已变质
C 向某溶液中滴入AgNO3溶液有白色沉淀产生 溶液中一定含有Cl-
D 向CuSO4溶液中加入铁粉,有红色固体析出 Fe2+的氧化性强于Cu2+的氧化性
A.A B.B C.C D.D
7.下列实验“操作和现象”与“结论”都正确的是
操作和现象 结论
A 用小刀切开金属钠,钠表面会逐渐变暗 Na在空气中直接生成Na2O2
B 向Fe(NO3)2溶液中加入几滴稀H2SO4溶液颜色基本不变 Fe(NO3)2与H2SO4不反应
C SO2通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色 SO2具有漂白性
D 将充满NO2的试管倒立在水中,试管内液面约上升至试管容积的2/3处;缓慢通入O2,轻轻摇动,溶液基本上充满试管 从原料的充分利用和减少污染物的排放等方面考虑,该实验对工业生产硝酸有重要启示
A.A B.B C.C D.D
8.下列微粒不可能是硫酸的还原产物的是
A.H2 B.SO2 C.S D.SO3
9.科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在。下列假设或猜想没有科学依据的是
A.和反应可能有生成
B.和可能化合生成
C.硫黄可能被热的浓溶液溶解生成和
D.向滴有酚酞的溶液中通入,红色褪去可能是溶液的碱性减弱
10.下列有关实验的说法错误的是
A.向品红溶液中通入气体X,品红溶液褪色,则气体X可能是
B.中含少量,可将该混合气体通入足量饱和溶液中除去
C.向某溶液中滴加溶液,溶液不变红,再滴加氯水,溶液变成红色,该溶液中一定含有
D.将气体通入到溶液中生成白色沉淀,此沉淀是
11.下列关于氮元素或氮原子的叙述正确的是
A.氮元素位于周期表第二周期,第VA族
B.氮原子核外共有3个电子层,最外层有5个电子
C.氮原子在反应中不易失去5个电子,但易得到3个电子
D.氮原子一般通过离子键与其他原子相互结合构成物质
12.我国发现超级铼矿,铼(Re)是一种熔点高、耐磨、耐腐蚀的金属,广泛用于航天航空等领域。工业上用富铼渣(含)制得铼粉,其工艺流程如图所示。下列有关说法错误的是
A.为了提高富铼渣的浸出速率,可以不断升高温度
B.高铼酸铵溶液获得高铼酸铵晶体的一系列操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C.高铼酸铵和氢气制取单质铼的化学方程式为
D.整个工艺流程中可循环利用的试剂有有机溶液、、
二、非选择题(共10题)
13.研究氮及其化合物的性质,可以有效改善人类的生存环境。下图是有关氮的循环示意图。请回答:
(1)请写出②中实现人工固氮的化学方程式:_______。
(2)氮氧化物进入大气后,不仅会形成硝酸型酸雨,还可能形成光化学烟雾。因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。某科研小组研究发现在一定条件下氨气可用来将氮氧化物转化为无污染的物质,请写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式_______。
14.工业上通过氮气和氢气反应合成氨,氨经一系列反应可以得到硝酸。反应如下图所示:
请回答:
(1)下列说法不正确的是(选填序号字母)_______。
a.氮气可用作保护气
b.铵态氮肥一般不能与碱性化肥共同使用
c.硝酸可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等
d.某浓硝酸中含有溶质2mol,该浓硝酸与足量的铜充分反应生成1molNO2
(2)工业制硝酸时尾气中含有NO、NO2,可用以下方法吸收:
①水吸收法。结合化学方程式说明用水吸收NO2的缺陷_______。
②NaOH溶液吸收法。发生的反应有:
2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O
NaOH+NO2—_______+NaNO2+H2O(填化学式,不需要配平方程式)
③用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2含量不同的尾气,关系如下图:(α表示尾气里NO、NO2中NO2的含量)
i.根据上图得知_______(填字母)。
a.NaOH溶液浓度越大,氮氧化物的吸收率越大
b.NO2含量越大,氮氧化物的吸收率越大
ii.当α小于50%时,加入H2O2能提升氮氧化物的吸收率,原因是_______。
15.(1)实验室不同化学试剂的保存方法不尽相同,表中A、B、 C、D、E是一些保存药品的试剂瓶。请把下列常见试剂的序号填在各试剂瓶下面的括号内。
A B C D
( ) ( ) ( ) ( )
①NaOH溶液②浓硫酸③Na2CO3溶液 ④白磷⑤大理石⑥酒精⑦浓硝酸⑧锌粒⑨硝酸银溶液
(2)指出下列仪器使用或实验的第一步操作
①用淀粉碘化钾试纸检验氯气________________。
②用托盘天平称量固体烧碱________________。
③使用时第一步操作必须检查是否漏水的常见仪器有________________。
(3)请将下列实验错误操作可能会引起的不良后果填在表格中。
实验 向试管中加锌粒 对量筒中液体读数 稀释浓H2SO4
错误操作
不良后果 __________ _____________ ____________
16.盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的三种强酸。请就三者与金属铜的反应情况,回答下列问题:
(1)在100mL18mol·L-1的浓硫酸中加入过量的铜片,加热使之充分反应,产生的气体在标准状况下的体积可能是_______
A.40.32L B.6.72L C.20.16L D.30.24L
(2)若使上述反应①中剩余的铜片继续溶解,可向其中加入硝酸钠,写出反应的离子方程式__。
17.某课外小组同学设计如图实验装置(部分夹持仪器未画出)探究氨气的还原性并检验部分产物。
(1)若A中使用装置Ⅰ制取氨气,则化学方程式为____,若A中使用装置Ⅱ制取氨气,则圆底烧瓶中的固体可以为_____。
(2)B中碱石灰的作用是____。
(3)氨气还原炽热氧化铜的化学方程式为____,装置C中的实验现象为____,装置D中的实验现象为____。
(4)该装置存在明显的缺陷是____。
(5)在一定条件下氨气亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式:____。
18.二氧化硫既能污染环境,又在生活、生产中有着广泛的作用,根据要求回答问题。
Ⅰ.如图所示是酸雨的形成示意图,根据图示回答下列问题。
(1)某实验小组采集硫酸型酸雨样品,随着时间的变化多次测定该样品的,得到表中数据:酸雨样品放置时变化的主要原因是_______(用化学方程式表示)。
测定时间/h 0 1 2 3 4
雨水的 4.75 4.60 4.58 4.50 4.50
(2)你认为减少酸雨的产生可采取的措施是_______(填字母)。
①减少用煤作燃料 ②开发新能源 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中洒石灰
⑤监测并治理汽车排出的大量尾气 ⑥收集大气中氮氧化物制硝酸
A.①②③④⑤⑥ B.②③⑤⑥ C.①②③⑤ D.①②③④⑤
Ⅱ.他们设计如下实验装置研究二氧化硫的性质,请你参与探究。
(3)实验开始前需进行的操作是_______,装置①试管中发生反应的化学方程式为_______。
(4)装置②用于检验的漂白性,其中所盛试剂为_______。
(5)能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为_______。
(6)装置⑤中氨水的作用是_______,装置⑤中倒置漏斗的作用是_______。
19.若将12.8gCu跟足量的浓硝酸反应,铜消耗完时,
(1)产生气体的体积为多少___?(标准状况,不考虑NO2转化成N2O4)
(2)该反应转移的电子总数为多少___?
20.现有一定量和的混合溶液,向该混合溶液中逐滴加入溶液,加热使之充分反应,直至溶液过量。图甲表示产生沉淀的质量与加入溶液的体积之间的关系,图乙表示放出的体积(标准状况下)与加入溶液的体积之间的关系(假设全部放出)。
(1)混合溶液中的物质的量为______。
(2)混合溶液中的物质的量为______。
(3)当加入的溶液的体积在之间时,发生反应的离子方程式为______。
21.计算:
(1)将铁的某种氧化物投入到的盐酸中,在一定条件下恰好完全溶解,所得溶液再通入0.56 L标准状况下的氯气时,刚好使溶液中完全转化为,则该氧化物的化学式为_______。
(2)向含4 mol的稀溶液中,逐渐加入铁粉至过量。假设生成的气体只有一种,得到的的物质的量与所加铁粉的物质的量的关系如图所示。则B点消耗铁的物质的量为_______mol,C点生成的物质的量为_______mol。
22.已知19.2g Cu与过量的200mL 6mol/L硝酸充分反应,反应结束后,除了产生Cu(NO3)2以外,还产生了NO与NO2两种气体共8.96L(标准状况下测定),请计算(忽略反应前后溶液体积的变化):
(1)反应中转移电子的物质的量为______mol。
(2)反应产生的混合气体中,产生NO气体的体积为______mL(标准状况下测定)。
(3)反应后,NO的物质的量浓度为______mol/L。
参考答案:
1.D
A.浓硫酸具有强氧化性,在常温下,浓硫酸遇铁、铝时,会将金属表面氧化产生一层致密的氧化物保护膜,阻止金属的进一步氧化,即发生钝化,在这些反应中浓硫酸表现出强氧化性,A正确;
B.浓硫酸与蔗糖混合,会看到蔗糖变黑,同时物质的体积急剧膨胀,产生大量酸性气体,反应,烧杯外壁感觉烫手,在该反应中浓硫酸表现出脱水性和强氧化性,B正确;
C.浓硫酸具有吸水性,能够吸收硫酸铜晶体的结晶水,使胆矾变成白色,在该反应中浓硫酸表现出吸水性,C正确;
D.较浓硫酸和Na2SO3反应制取SO2时,较浓硫酸表现出强酸性,而不是强氧化性,D错误;
故合理选项是D。
2.D
A.高纯硅是常见的半导体材料,可以制作光感电池,故A正确;
B.氢氧化铝属于弱碱,能中和胃酸中的盐酸而降低胃液酸性,所以氢氧化铝可以用于中和过多胃酸,故B正确;
C.铝合金密度较小,既坚固又轻便,材料可用来做高铁,故C正确;
D.陶瓷材料的制作原料主要有长石、粘土和石英等,没有石灰石成分,故D错误;
故答案选D。
3.C
A.“试玉要烧三日满”辨识是不是玉,要在火里整整烧三天,说明玉熔点高,难熔化,A正确;
B.豆浆中加入盐卤可以制豆腐,利用了胶体聚沉的原理,B正确;
C.久置的青菜叶变黄,是因为菜叶中的叶绿体被破坏后失去了绿色而变黄,SO2漂白的纸张变黄是因为二氧化硫漂白的原理是生成不稳定的化合物,易分解,C错误;
D.铝箔有还原性,可以吸收氧气,可以用来作为药品的脱氧剂,D正确;
综上所述答案为C。
4.A
A.4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,反应物是三种,A符合题意;
B.SiO2+CaOCaSiO3,反应物是两种,B不符合题意;
C.2Na+ O2Na2O2,反应物是两种,C不符合题意;
D. 2FeCl3+Fe=3FeCl2,反应物是两种,D不符合题意;
故合理选项是A。
5.B
根据元素化合价推测物质可能的化学式,据此分析。
A.工业上氨气催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸,即,A正确;
B.氮的固定是指由游离态的氮转化为含氮化合物的过程,a→b的过程是,是由化合态的氮转化为游离态的氮过程,B错误;
C.和可发生归中反应生成氯气,C正确;
D.氯酸钾受热分解可生成氯化钾和氧气,,D正确;
故本题选B。
6.A
A.某钠盐溶于盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,该气体是二氧化碳或二氧化硫,则钠盐可能是碳酸钠或是碳酸氢钠,故A正确;
B.向溶液 X 中先滴加稀硝酸,再滴加 BaCl2溶液,出现白色沉淀,原溶液可能含有银离子,或,不能说明FeSO4已变质,故B错误;
C.向某溶液中滴入 AgNO3溶液有白色沉淀产生,硫酸银和氯化银都是白色沉淀,不一定只有Cl-,故C错误;
D.向 CuSO4溶液中加入铁粉,有红色固体析出,发生的反应是Fe+ Cu2+= Cu+ Fe2+,Fe2+是氧化产物,Cu2+是氧化剂,氧化剂的氧化性强于氧化产物,Fe2+的氧化性弱于Cu2+的氧化性,故D错误;
答案选A。
7.D
A.钠表面会逐渐变暗是钠与氧气反应生成了Na2O,故A错误;
B.向Fe(NO3)2溶液中加入几滴稀H2SO4溶液,溶液变为棕黄色,亚铁离子在氢离子、硝酸根作用下发生氧化还原反应生成铁离子,故B错误;
C.SO2通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色,体现高锰酸钾强氧化性,SO2的还原性,故C错误;
D.根据3NO2+ H2O =2HNO3+NO,将充满NO2的试管倒立在水中,试管内液面约上升至试管容积的处;还剩余的气体,缓慢通入O2,4NO+3O2+2H2O =4HNO3,轻轻摇动,溶液基本上充满试管,故D正确。
综上所述,答案为D。
8.D
A.在反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑中,H元素化合价降低,得到电子被还原,所以H2是H2SO4的还原产物,A不符合题意;
B.在反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O中,S元素化合价由反应前H2SO4中的+6价变为反应后SO2中的+4价,化合价降低,得到电子被还原,所以SO2是H2SO4的还原产物,B不符合题意;
C.S元素化合价由反应前H2SO4中的+6价变为反应后S单质中的0价,化合价降低,得到电子被还原,所以S可能是H2SO4的还原产物,C不符合题意;
D.H2SO4、SO3中S元素化合价都是+6价,元素的化合价不变,因此SO3不可能硫酸的还原产物,D符合题意;
故合理选项是D。
9.B
A.Na2O2中氧元素为-1价,化合价既可以升高为0价,也可以降低为-2价,从价态变化规律分析,可能有O2生成,A不符合题意;
B.NO和N2O中N元素为+2和+1价,N2O5中N元素为+5价,若生成N2O5,只有化合价升高,不满足氧化还原反应规律,B符合题意;
C.S和热的浓NaOH溶液反应,可能发生歧化反应生成和,C不符合题意;
D.NaOH与Cl2反应,生成氯化钠和次氯酸钠,红色褪去可能是溶液的碱性减弱,D不符合题意。
答案选B。
10.D
A.氯气、二氧化硫等使品红褪色,则向品红溶液中通入气体X,品红溶液褪色,则气体X可能是Cl2,故A正确;
B.二氧化碳不与碳酸氢钠反应,二氧化硫与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,可将混合气体通入足量饱和NaHCO3溶液中除去SO2,故B正确;
C.先滴加KSCN溶液,溶液不变红说明不含有铁离子,后加氯水,将Fe2+氧化为铁离子,溶液变红,则该溶液中一定含有Fe2+,故C正确;
D.硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性,SO2气体通入到Ba(NO3)2溶液中,发生氧化还原反应,生成的白色沉淀为BaSO4,故D错误;
故选:D。
11.A
A.氮元素位于元素周期表中第二周期VA族,故A正确;
B.氮原子位于第二周期,原子核外共有2个电子层,最外层电子有5个电子,故B错误;
C.由于氮气分子的结构非常稳定,故氮气的化学性质比较稳定,在化学反应中氮原子不容易失去电子,得到电子同样比较困难,故C错误;
D.氮原子最外层电子数为5,且原子半径较小,相对难以得失电子,因此与其它原子一般通过共价键与其它原子成键组成物质,故D错误;
综上所述,答案为A。
12.A
A.可以适当升温加快反应速率,但温度过高时,过氧化氢受热易分解,过氧化氢的浓度降低,速率下降,A错误:
B.由分析可知,高铼酸铵溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等一系列操作得到高铼酸铵晶体,B正确;
C.由分析可知,高铼酸铵晶体与氢气在800℃条件下共热反应生成铼、氨气和水,反应的化学方程式为,C正确;
D.由分析可知,整个工艺流程中有机溶液、氨气、硫酸可循环利用可循环利用,D正确;
故答案为:A。
13.(1)N2+3H22NH3
(2)6NO2+8NH37N2+12H2O
【解析】(1)
人工固氮是把游离态的氮转化为化合态的氮,人工固氮是利用氮气与氢气反应生成氨气,反应的化学方程式为:N2+3H22NH3;
(2)
氨气和二氧化氮反应生成无害的氮气和水,氨气中N的化合价由-3价升高为氮气中的0价,二氧化氮中N的化合价由+4价降低为氮气中的0价,根据化合价升降守恒和原子守恒,可得反应的化学方程式为:6NO2+8NH37N2+12H2O;
14.(1)d
(2) 3NO2+H2O=2HNO3+NO NaNO3 b H2O2具有氧化性,能将NO氧化成NO2,NO2含量增大,氮氧化物吸收率提升
(1)a.利用氮气的化学性质稳定,所以可用作保护气,a正确;
b.铵态氮肥一定不能与碱同时施用,否则会产生氨气,降低肥效,b正确;
c.硝酸被用来制取一系列硝酸盐类氮肥,即可用于制化肥,也可用于制农药、炸药、染料、盐类等,c正确;
d.某浓硝酸中含有溶质2mol,标准状况下,该浓硝酸与足量的铜完全反应,随反应进行溶液浓度变稀后反应生成NO气体,生成NO2小于1mol,d错误;
答案选d。
(2)①用水吸收NO2的缺陷为3NO2+H2O=2HNO3+NO,部分NO2转化成有毒气体NO;
②根据电子转移守恒可知,NO2发生歧化反应,NO2中+4价的N部分化合价降低,转化为NaNO2中+3价的N,则还应有部分N化合价升高,应转化为NaNO3中+5价的N,因此方程式中的另一个产物为NaNO3;
③i.根据上述图象可知,
a.随着NaOH溶液浓度增大,氮氧化物的吸收率先增加后减小,a错误;
b.当氢氧化钠浓度一定时,NO2含量越大,氮氧化物的吸收率越大,b正确;
综上所述,答案选b;
ii.当混合气体中NO2含量小于50%时,具有氧化性的H2O2的存在,会将NO氧化成NO2,NO2的含量增大,从而使氮氧化物的吸收率增大。
15. ⑤⑧ ④ ①③ ⑦⑨ 润湿 调零 分液漏斗、酸式滴定管、碱式滴定管、容量瓶等 试管底易破裂 读数偏低(溶液的实际体积比读数大) 量筒内液体表面的水会飞溅或量筒会炸裂
(1)①NaOH溶液为碱性溶液,需要盛放在带橡胶塞的玻璃瓶中,即C中;
②浓硫酸为强酸、腐蚀性溶液,盛放细口瓶中;
③碳酸钠溶液显碱性,需要盛放在带橡胶塞的玻璃瓶中,即C中;
④白磷为易燃固体,需要隔绝空气,且不与水反应,可以盛放在B中;
⑤大理石为块状固体,应盛放在广口瓶中,即A中;
⑥酒精为易挥发的液体,盛放在细口瓶号;
⑦浓硝酸见光易分解,且为液体,应盛放在棕色细口瓶中,即D中;
⑧锌粒为块状固体,应盛放在广口瓶中,即A中;
⑨硝酸银溶液见光易分解,应盛放在棕色细口瓶中,即D中;
综上所述A中可以盛放⑤⑧;B中可以盛放④;C中可以盛放①③;D中可以盛放⑦⑨;
(2)①用淀粉碘化钾试纸检验氯气需要首先润湿试纸;
②用天平称量固体时需要先进行调零;
③使用时第一步操作必须检查是否漏水的常见仪器有:分液漏斗、酸式滴定管、碱式滴定管、容量瓶等;
(3)图示方法添加锌粒可能会导致试管底部炸裂;仰视读数会使得读数偏低,溶液的实际体积比读数大;浓硫酸稀释时会放热,将水倒入浓硫酸中会导致量筒内液体表面的水会飞溅或量筒会炸裂。
16. B 3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O
(1)n(H2SO4)=0.1L×18mol·L-1=1.8mol,根据反应:2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O,若硫酸完全反应,将有0.9 mol的H2SO4被还原为SO2气体,体积为20.16 L,但实际上随反应的进行,硫酸浓度变小,不能与铜反应,则生成的SO2体积小于20.16 L,所以B符合题意。所以本题答案: B;
(2)加入NaNO3后,剩余的稀硫酸中氢离子、NO与Cu发生氧化还原反应,生成铜离子,一氧化氮和水,其反应方程式为: 3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O。
17.(1) 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O NaOH或CaO或碱石灰
(2)吸收氨气中的水蒸气
(3) 2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2 黑色CuO变为红色 白色无水CuSO4粉末变为蓝色
(4)没有尾气吸收装置,污染环境
(5)8NH3+6NO27N2+12H2O
【解析】(1)
使用装置Ⅰ制取氨气,是固体和固体混合加热制取氨气,则化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,使用装置Ⅱ制取氨气,就是固体和液体不加热制备氨气,即碱石灰或者NaOH或CaO与浓氨水混合,则圆底烧瓶中的固体可以为NaOH或CaO或碱石灰,故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;NaOH或CaO或碱石灰;
(2)
B装置在制取氨气之后,其中碱石灰的作用是吸收氨气中的水蒸气,故答案为:吸收氨气中的水蒸气;
(3)
氨气中氮元素是最低价有还原性,还原炽热氧化铜的化学方程式为2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2,装置C中氧化铜被氨气还原为铜,实验现象为黑色CuO变为红色,装置C中生成的氮气和水蒸气会通过盛有无水硫酸铜的装置D,实验现象为白色无水CuSO4粉末变为蓝色,故答案为:2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2;黑色CuO变为红色;白色无水CuSO4粉末变为蓝色;
(4)
氨气污染大气,该装置明显的缺陷是没有尾气吸收装置,污染环境,故答案为:没有尾气吸收装置,污染环境;
(5)
在一定条件下氨气可与将氮氧化物发生归中反应转化为无污染的物质氮气,化学方程式为:8NH3+6NO27N2+12H2O,故答案为:8NH3+6NO27N2+12H2O。
18.(1)
(2)C
(3) 检查装置的气密性 (浓)
(4)品红溶液
(5)④中出现黄色沉淀或浑浊
(6) 吸收多余的 防倒吸
(1)该酸雨样品中存在H2SO3,H2SO3为弱电解质不完全电离酸性较弱,放置一段时间后亚硫酸被氧气氧化生成硫酸,硫酸为强酸完全电离酸性较强,用化学方程式可表示为。
(2)①减少用煤作燃料,可减少二氧化硫的排放从而减少酸雨的产生,①正确;
②开发新能源可减少煤等传统能源的使用,可减少二氧化硫的排放从而减少酸雨的产生,②正确;
③燃料脱硫,可减少二氧化硫的排放从而减少酸雨的产生,③正确;
④在已酸化的土壤上洒石灰,属于发生酸雨后的后续处理,不能减少酸雨的产生,④错误;
⑤监测并治理汽车排出的大量尾气,可减少氮氧化物等的排放,从而减少酸雨的产生,⑤正确;
⑥收集大气中的氮氧化物制硝酸成本太高,不现实,⑥错误;
故正确的为①②③⑤,答案选C。
(3)该实验中有气体生成,故开始前需要检验装置的气密性,装置①中浓硫酸和铜反应生成二氧化硫、硫酸铜和水,化学方程式为(浓)。
(4)通常用品红溶液检验二氧化硫的漂白性,则②中盛放的为品红溶液。
(5)SO2和H2S发生归中反应生成单质S,该反应中二氧化硫得电子表现氧化性,具体实验现象为④中出现黄色沉淀或浑浊。
(6)装置⑤中氨水的作用为吸收多余的二氧化硫气体,因为二氧化硫能与氨水反应,装置⑤中倒置漏斗的作用为防止倒吸。
19. 8.96L 0.4NA
根据反应方程式Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O进行计算和分析电子转移。
⑴若将12.8gCu即物质的量为,跟足量的浓硝酸反应,铜消耗完时,根据方程式得到n(NO2)=2n(Cu)=2×0.2mol = 0.4mol,因此产生气体的体积为,故答案为:8.96L;
⑵根据方程式分析一个铜升高2个价态,1mol铜失去2mol电子,0.2mol铜失去0.2mol×2=0.4mol=0.4NA电子,故答案为:0.4NA。
20.
根据图甲,硫酸钡沉淀的物质的量是,硫酸根离子的物质的量是0.1mol;根据图乙,放出氨气的物质的量是,根据元素守恒计算;
(1)根据图乙,放出氨气的物质的量是,根据N元素守恒,混合溶液中的物质的量为0.4。
(2)硫酸根离子的物质的量是0.1mol,的物质的量为0.4,根据电荷守恒,混合溶液中的物质的量为0.4-0.1mol×2=0.2。
(3)根据图甲,加入的溶液的体积在之间时,没有硫酸钡生成;根据图乙,加入的溶液的体积在之间时,有氨气放出,发生反应的离子方程式为。
21.(1)Fe5O7
(2) 1 1.5
(1)设二价铁离子的物质的量为xmol,三价铁离子的物质的量为ymol,由某铁的氧化物,用7.0mol/L的盐酸100mL在一定条件下恰好完全溶解,依据电荷守恒可知最终溶液中溶质为氯化亚铁和氯化铁,依据电荷守恒可知二价铁离子和三价铁离子带的正电荷总数等于氯离子带电负电荷总数,即:2x+3y=0.1L×7.0mol/L=0.7mol;溶液中只有二价铁离子能与氯气发生反应生成三价铁离子,氯气被还原为氯离子,依据氧化还原反应中得失电子守恒规律可知二价铁失去的电子总数等于氯气得到的电子总数,即:x×1=×2=0.05mol;解得:x=0.05mol;y=0.2mol;所以该氧化物中Fe(+2价)与Fe(+3价)的物质的量分别为0.05mol、0.2mol,反应中HCl的H元素与氧化物中O元素全部结合生成H2O,则氧化物中n(O)=×n(HCl)=×0.7mol=0.35mol,所以:n(Fe):n(O)=0.25mol:0.35mol=5:7,该氧化物的化学式为Fe5O7。
(2)由已知图象知:A→B时亚铁离子物质的量为0,说明铁和稀硝酸反应生成硝酸铁,因为生成的气体只有一种,生成的还原产物是一氧化氮,稀溶液含4 mol,B点反应恰好完全,则B点消耗铁的物质的量为1mol。继续加铁,则铁与硝酸铁反应得到硝酸亚铁,C点恰好完全,C点溶液为硝酸亚铁溶液,C点时反应可以写作:,所以亚铁离子的物质的量为:。
22. 0.6 2240 4
(1)该过程中Cu为唯一还原剂,且全部反应,则19.2gCu失去的电子即反应中转移的电子,19.2gCu的物质的量为=0.3mol,转移电子0.6mol;
(2) NO与NO2两种气体共8.96L,则二者的物质的量之和为=0.4mol,设NO的物质的量为x,NO2的物质的量为y,则x+y=0.4mol;根据电子守恒有3x+y=0.6mol,解得x=0.1mol,y=0.3mol,即NO的物质的量为0.1mol,则体积为2240mL;
(3)整个过程中除了部分NO生成NO和NO2外,其余NO都存在于水溶液中,所以溶液中n(NO)=0.2L6mol/L-0.4mol=0.8mol,浓度为:=4mol/L