专题7 氮与社会可持续发展 检测题
一、单选题
1.下列实验现象与结论均正确的是
选项 实验操作 实验现象 实验结论
A 向未知液中滴加氯水,再滴加KSCN溶液 溶液呈红色 未知液中一定含有Fe2+
B 向无色溶液中滴加氯水,再加淀粉溶液 溶液变蓝 无色溶液中含有I-
C 浓硫酸滴入蔗糖中 蔗糖变黑、体积膨胀 浓硫酸具有吸水性
D 铜粉加入稀硫酸中,再加入少量硝酸钾固体 开始无明显现象,加入硝酸钾固体后溶液变蓝 硝酸钾起催化作用
A.A B.B C.C D.D
2.反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的描述错误的是
A.中子数为9的氮原子:N B.N2分子的电子式:
C.氨气为弱电解质,其球棍模型: D.Cl-的结构示意图:
3.下列关于浓硝酸和浓硫酸说法错误的是
A.常温下,可用铁制容器储存浓硫酸、浓硝酸
B.等量的铜分别溶于足量的浓硝酸、浓硫酸,还原产物的物质的量相等
C.浓硝酸通常保存在棕色试剂瓶中
D.浓硫酸能与灼热的木炭反应,生成二氧化碳和二氧化硫
4.下列实验方案设计不合理的是
A B C D
排空气法收集CO2 实验室制取蒸馏水 验证酸性:H2CO3>H2SiO3 实验室快速制氨
A.A B.B C.C D.D
5.将下列固体在隔绝空气的密闭容器中用酒精灯加热,在加热过程中发生了化学反应,但冷却后又聚集为原来物质的是
A.氯化铵 B.碳酸氢钠 C.碘片 D.碳酸钠
6.W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示,且四种元素的最外层电子数之和为24。下列说法错误的是
W X
Y Z
A.单核阴离子的还原性Y强于X
B.W的简单气态氢化物与其最高价含氧酸反应生成离子化合物
C.X、Y、Z最简单氢化物中稳定性最弱的是Y
D.在元素周期表中118号元素与Z位于同一主族
7.下列实验方法或操作能达到实验目的的是
A.装置①制备NH3
B.装置②测量Cu与浓硝酸反应产生气体的体积
C.装置③验证氨气具有还原性
D.装置④吸收NH3
8.常温下CaCl2固体遇NH3会形成CaCl2·8NH3(可溶于水),下列说法不正确的是
A.CaCl2作干燥剂时,不能干燥NH3
B.实验室可采用Ca(OH)2固体与NH4Cl固体混合加热的方法制备少量NH3
C.CaCl2·8NH3溶于水,通入少量CO2不产生白色沉淀
D.CaCl2与NH3形成CaCl2·8NH3的过程属于化学变化
9.用下图装置探究铜与硝酸的反应,实验记录如下:
装置 步骤 操作 现象
① 打开止水夹,挤压胶头,使浓硝酸滴入试管 产生红棕色气体,溶液变为绿色
② 一段时间后,关闭止水夹,推动注射器活塞使部分水进入试管 注射器内剩余的水被“吸入”试管;铜表面产生无色气泡,溶液变蓝,试管内气体逐渐变为无色
③ 一段时间后,打开止水夹,拉动注射器活塞吸取少量无色气体;拔下注射器,再拉动活塞吸入少量空气 注射器中无色气体变为红棕色
下列说法不正确的是
A.①中反应的化学方程式是Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
B.②中注射器内剩余的水被“吸入”试管的原因可能是NO2与H2O反应导致压强减小
C.③中的实验现象能证明②中Cu与硝酸反应生成了NO
D.待②中反应停止后,向试管内滴加少量稀硫酸,有气体产生
10.足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体,这些气体与1.68 L 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逐滴加入60 mL NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则NaOH溶液的浓度是
A.3 mol·L-1 B.4 mol·L-1
C.5 mol·L-1 D.6 mol·L-1
11.某溶液A中可能只含有K+、Fe3+、Cu2+、Fe2+、Ag+、Mg2+、Al3+、NH4+、Cl-、NO3-、SO42-中的若干种,为检验确认其中所含的各离子,取1L溶液A,进行如下实验:
已知气体A、B的体积都为2.24L(标况下),沉淀B的物质的量为0.1mol,根据以上实验操作与现象,有关于该溶液的结论正确的是:
A.溶液A中肯定存在Fe2+、Ag+、Mg2+、NO3-
B.溶液A中一定不含Al3+
C.溶液A中可能含有Cu2+、Cl-
D.溶液A中c(NO3-)≥1.0mol/L
12.氮、磷、砷元素广泛应用于生产生活中, NH3、N2H4(肼)、NO、NO2、HNO3等是氮重要的无机化合物,白磷(P4)易自燃, 易溶于CS2;Ca(H2PO4)2 是磷肥的有效成分;砷化镓是重要的半导体材料。下列氮及其化合物的性质与用途不具有对应关系的是
A.N2不溶于水,部分地区储藏蔬菜和水果常充氮气来防氧化
B.液氨易气化,可用作制冷剂
C.KNO3具有氧化性,可用于制黑火药
D.硫酸铵溶液水解显酸性,可用作除锈剂
13.下列化学用语正确的是
A.氯化钠的分子式:NaCl
B.NH4Br的电子式:
C.比例模型可以表示二氧化硫分子,也可以表示二氧化碳分子
D.Mg5(Si4O10)2(OH)2·4H2O的氧化物形式:5MgO·8SiO2·5H2O
14.下列关于空气成分的说法,正确的是
A.空气中的N2可作为生产氮肥的原料 B.空气中的CO2是导致酸雨的主要原因
C.空气中的稀有气体没有任何使用价值 D.空气中的O2只有点燃时才能发生化学反应
15.根据下列实验内容得出的结论正确的是
选项 实验内容 结论
A 某物质的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝 该物质中一定含有OH-,而且一定是碱
B 某气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 该气体一定是氯气
C 某物质的水溶液中加入盐酸能产生无色无味气体 该溶液中一定含有
D 0.84g铁和50.00mL 1.00 mol·L-1稀硝酸反应 反应后的溶液中一定含有Fe3+和Fe2+
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
16.部分含硫、氮物质的类别与硫元素和氮元素化合价的对应关系如图所示。
回答下列问题:
(1)h的电子式为_______。
(2)下列有关a和g的叙述中,能说明N的非金属性比S强的是_______(填序号)。
A.物质a的水溶液为酸性,而物质g的水溶液为碱性
B.物质a在300℃左右分解生成b,而物质g分解生成h的温度高于300℃
C.物质a液化的温度为-60℃,而物质g液化的温度为-34℃
(3)将的物质k的稀溶液倒入物质f的溶液中,会生成物质e,该反应的离子方程式是_______。
(4)(S是+2价)具有很好的导电性,在光学、电学等行业有着重要的用途。将干燥的物质g通入的浓液中,可制得该物质:(已知是硫单质中最稳定的)。
①上述制备反应中被氧化的元素是_______(填元素符号),物质g体现的性质有_______。
②在常温下较稳定,但撞击或加热时会引起爆炸,生成非常稳定的单质产物,该爆炸反应的化学方程式是_______。
17.物质类别和核心元素的化合价是研究元素及其化合物性质的重要工具。下图是氮元素的“价一类”二维图,请回答:
(1)图中的a可以用作火箭氧化剂,其化学式为___________。
(2)无色的b和红棕色的c均为空气污染物,能造成的环境问题是___________(任填一种)。工业上可用c生产d,反应的化学方程式为___________,反应中被氧化的氮与被还原的氮的物质的量之比为___________。生产时的尾气中含有少量的b和c(假设两者的物质的量相等),可将其通入烧碱溶液中加以吸收并生成e,反应的化学方程式为___________。
(3)实验室可以利用下图装置制取,其原理是___________,球形干燥管的作用是___________,其中盛装的是___________(填物质名称)。
18.化学性质
(1)受热易分解
①NH4Cl受热分解
实验现象:_______________________________________。
化学方程式:___________________、____________________ 。
②NH4HCO3受热分解的化学方程式:_______________________________。
(2)与碱反应
加热氯化铵和氢氧化钠的混合溶液,在试管口放一张湿润的红色石蕊试纸:
①观察到现象是__________________________;
②反应的化学方程式是__________________________________。
(3)铵盐的检验方法
向样品中加入NaOH溶液,加热,_______________________________________,证明样品中含有NH。
19.汽车尾气中有害成分是什么?如何产生的?_____
20.已知19.2gCu与过量的200mL5mol/L 稀硝酸充分反应,反应方程式如下:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(1)写出该反应的离子方程式:________;
(2)标准状况下,产生NO气体的体积为:________;转移电子的物质的量为______;反应后NO3-的物质的量浓度为:______。(忽略反应前后溶液体积的变化)
21.写出下列化合物的电子式:
(1)CO2___________________;
(2)Na2O2____________________;
(3)NaOH___________________。
22.某无色溶液由①Na+、②Cl-、③NH4+、④CO32-中的若干种离子组成。按以下步骤进行实验:
(1)取原溶液进行焰色反应,若火焰呈黄色,说明原溶液中一定含有的离子是____________。(填序号,下同)。
(2)取原溶液与氢氧化钠浓溶液共热,若能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明原溶液中一定含有的离子是_______。
(3)取原溶液加入少量盐酸若能产生气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊,说明原溶液中一定含有的离子是_______
(4)取原溶液加入少量稀硝酸使溶液酸化,再加入硝酸银溶液,若产生白色沉淀,说明原溶液中一定含有的离子是_______。
23.完成下列小题
(1)胆矾的化学式为:___________;
(2)H2S的电子式为___________;
(3)铜与稀硝酸反应的离子方程式为:___________。
24.如图是A→E五种含氮物质相互转化的关系图。其中A、B、C、D常温下都是气体,且B为红棕色气体。
(1)写出下列物质的化学式:
A___、B___、C___、D____、E___。
(2)写出下面各步反应的化学方程式:
①___、②___、⑤___。
25.下表是元素周期表一部分,列出了十种元素在周期表中的位置:
族周期 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0
2 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
3 ① ③ ④ ⑨
4 ② ⑩
请回答下列问题:
(1)在上述元素中,非金属性最强的是________(填元素名称),原子半径最大的是_____(填元素符号),⑧与⑩两者核电荷数之差是_____________。
(2)①~⑨中元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是_______________(填物质化学式)。
(3)⑤和⑦可以形成一种温室气体,用电子式表示其形成过程____________________________。
(4)表中元素①和⑦可以形成一种淡黄色物质X,写出X的电子式:___________,该物质所含化学键类型为__________________,写出X与水反应的离子方程式_____________________ 0.1mol X与水反应转移电子数为 _______________。
(5)表中元素⑥和⑧可形成一种相对分子量为66的共价化合物Y,Y分子中各原子均达到“8电子稳定结构”,Y的结构式为________________________。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】A.向未知液中滴加氯水,再滴加KSCN溶液,溶液呈红色,说明滴加氯水后的溶液中含有Fe3+,该Fe3+可能是原溶液中含有的,也可能是原溶液中的Fe2+被Cl2水氧化产生的,因此不能说明未知液中一定含有Fe2+,A错误;
B.向无色溶液中滴加氯水,再加淀粉溶液溶液变蓝,由于I2遇淀粉溶液变为蓝色,因此说明滴加氯水后的溶液中含有I2,由于原溶液是无色溶液,而I2的水溶液显黄色,因此I2是只能是氯水将原溶液中含有I-氧化产生的,故可证明原来的无色溶液中含有I-,B正确;
C.浓硫酸滴入蔗糖中,浓硫酸使有机物蔗糖脱水碳化,然后将部分C单质氧化为CO2,浓硫酸被还原为SO2,同时产生H2O,产生的气体使脱水后的碳单质体积迅速膨胀,这体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性,C错误;
D.由于铜的活动性排在氢的后面,所以铜粉加入稀硫酸中,开始无明显现象。当加入硝酸钾固体后,溶液中的H+、起硝酸的作用,表现强氧化性,将Cu单质氧化为Cu2+,使溶液变蓝色,而不能说硝酸钾起催化作用,D错误;
故合理选项是B。
2.C
【详解】A.中子数为9的氮原子:N,故A正确;
B.N2分子的电子式:,故B正确;
C.氨气本身不能电离,属于非电解质,故C错误;
D.Cl-的结构示意图: ,故D正确;
故选C。
3.B
【详解】A. 常温下,铁遇浓硫酸、浓硝酸钝化,在铁表面生成致密的氧化物薄膜,这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应,则可用铁制容器储存浓硫酸、浓硝酸,A正确;
B. 铜与浓硝酸反应的还原产物为NO2,N元素化合价从+5价降低为+4价,与浓硫酸反应的还原产物为SO2,S元素的化合价从+6价降低为+4价,根据得失电子守恒可知,等量的铜分别溶于足量的浓硝酸、浓硫酸,生成NO2的物质的量更多,B错误;
C. 浓硝酸见光易分解,则通常保存在棕色试剂瓶中,C正确;
D. 浓硫酸能与灼热的木炭反应,生成二氧化碳和二氧化硫,发生反应,D正确;
故选B。
4.C
【详解】A.CO2的密度大于空气,用导管长进短出的排空气法可以收集到CO2,A与题意不符,A项错误;
B.实验室用蒸馏的方法制取蒸馏水,使用直形冷凝管,且冷却水为下进上出,实验设计合理。B与题意不符,B项错误;
C.浓盐酸易挥发,与硅酸钠反应的为二氧化碳或HCl,不能证明碳酸的酸性大于硅酸,C符合题意,C项正确;
D.浓氨水与生石灰混合,生石灰遇水放热且生成碱性物质,可以促使浓氨水放出氨气,D与题意不符,D项正确;
答案选C。
5.A
【详解】A.氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,氯化氢和氨气化合聚集后又生成氯化铵,故A符合题意;
B.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,冷却后三者物质不能生成碳酸氢钠,故B不符合题意;
C.碘片受热变为碘蒸气,冷却后变为碘单质,整个过程没有发生化学反应,故C不符合题意;
D.碳酸钠受热不分解,故D不符合题意。
综上所述,答案为A。
6.D
【分析】令W的最外层电子数为a,则X最外层电子数为a+1,X和Y属于同主族,Y的最外层电子数为a+1,Z的最外层电子数为a+2,四种元素最外层电子数为24,有a+a+1+a+1+a+2=24,解得a=5,四种元素为短周期元素,根据所在周期表位置,推出W为N,X为O,Y为S,Z为Cl,据此分析;
【详解】A.X的阴离子为O2-,Y的阴离子为S2-,O的非金属性强于S,则还原性S2-强于O2-,故A说法正确;
B.W的简单气态氢化物为NH3,W的最高价氧化物对应水化物为HNO3,两者反应生成NH4NO3,NH4NO3为离子化合物,故B说法正确;
C.三种元素的氢化物分别为H2O、H2S和HCl,非金属性O>Cl>S,非金属性越强,其最简单氢化物的稳定性越强,即最简单氢化物稳定性最弱的是H2S,故C说法正确;
D.118号元素属于稀有气体,位于0族,Cl位于第ⅦA族,两种元素没有在同一列,故D说法错误;
答案为D。
7.C
【详解】A.氢氧化钙与氯化铵在加热条件下能反应生成NH3,试管口应向下倾斜一定角度,故A装置错误;
B.Cu与浓硝酸反应产生气体为NO2,NO2与H2O能发生反应生成NO,NO能与空气中O2反应生成NO2,该集气瓶上部存在少量空气,因此无法通过排出水的体积计算NO2的体积,故B错误;
C.CuO固体为黑色,CuO与NH3在高温条件下能反应生成红色固体Cu,反应过程中N元素被氧化,NH3表现出还原性,实验过程有明显现象,故C正确;
D.NH3极易溶于水,该装置吸收NH3时会发生倒吸,故D错误;
综上所述,能达到实验目的的是C项,故答案为C。
8.C
【详解】A. CaCl2固体遇NH3会形成CaCl2 8NH3,故CaCl2作干燥剂时,不能干燥NH3,故A正确;
B. 实验室可采用Ca(OH)2固体与NH4Cl固体混合加热的方法制备少量NH3,故B正确;
C. 少量CO2会与氨水反应生成碳酸铵,碳酸根与钙离子生成碳酸钙白色沉淀,故C错误;
D. CaCl2与NH3形成CaCl2 8NH3的过程有新物质生成,是化学变化,故D正确。
故答案选C。
9.C
【详解】A.①中反应为浓硝酸氧化铜单质的反应,生成硝酸铜和二氧化氮,化学方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,A正确;
B.根据②中现象可知铜与浓硝酸反应生成的NO2和水发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,气体的体积减少,且变为无色,试管内压强降低,将水吸入试管,同时生成的硝酸继续和铜反应,所以铜表面产生气泡,B正确;
C.③中现象说明试管内气体含有NO,但NO2和水反应时会生成NO,所以无法证明铜与硝酸反应生成了NO,C错误;
D.试管内液体含有硝酸铜,滴加少量稀硫酸,引入氢离子,相当于溶液中含有了硝酸,所以会继续和铜反应,有气体产生,D正确;
综上所述答案为C。
10.C
【详解】生成NO2、NO的混合气体与1.68L 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,纵观整个过程,由电子转移守恒,可知Cu提供电子等于氧气获得的电子,即Cu提供电子为:×2=0.15mol,向所得硝酸铜溶液中加入NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,沉淀为Cu(OH)2,由电荷守恒可知,Cu提供电子物质的量等于氢氧化铜中氢氧根的物质的量,故n(NaOH)=0.15mol×2=0.3mol,故NaOH溶液的浓度为,答案选C。
点睛:本题主要考查了金属与硝酸反应的计算,若根据化学方程式来计算,无从下手,若根据氧化还原反应中电子得失守恒则能起到事倍功半。根据电子得失守恒,求出参加反应的铜,然后求出 Cu(NO3)2,再根据 Cu(NO3)2与NaOH 反应的关系,求出NaOH 的物质的量,最终求出NaOH溶液的浓度。
11.D
【分析】加入稀硝酸后产生气体A,说明溶液中含Fe2+,则生成的气体A为NO,且物质的量为0.1mol,根据得失电子数守恒可知Fe2+的物质的量为0.3mol;在溶液B中加入过量的Ba(OH)2,产生气体B为0.1mol,则说明溶液中含NH4+,且物质的量为0.1mol;所得的溶液C中可能含K+,[Cu(NH3)4]2+,[Ag(NH3)2]+和AlO2 ,加入足量的HBr,生成沉淀B,则沉淀B为AgBr,由于沉淀AgBr的物质的量为0.1mol,故原溶液中含Ag+,且物质的量为0.1mol,溶液中存在Ag+,而0.1molAg+转化为[Ag(NH3)2]+消耗NH30.2mol;由于Ag+的存在,则溶液中不能含Cl 和SO42-,但由于溶液要呈电中性,故溶液中一定存在NO3-;溶液中可能存在的Cu2+和Al3+会进入溶液D,但Cu2+和Al3+的存在不能确定;故所得的沉淀A可能为Fe(OH)3和Mg(OH)2或两者之一。故溶液中一定含:Fe2+ NH4+,Ag+, NO3-;一定不存在:Cl 和SO42-;可能存在:K+和Fe3+,Al3+,Cu2+,Mg2+中的一种或几种。由于溶液中的Fe2+的物质的量为0.3mol,生成的NH3的物质的量为0.1mol,而0.1molAg+转化为[Ag(NH3)2]+消耗NH30.2mol,故溶液中NH4+共0.3mol;Ag+的物质的量为0.1mol,设溶液中的NO3-的物质的量为xmol,由于溶液中除了Fe2+、NH4+、Ag+,还可能含有其他的阳离子,故有:X 0.3mol×2+0.3mol+0.1mol=1mol。
【详解】A. 溶液中Mg2+的存在不能确定,故A错误;
B. Al3+的存在不能确定,故B错误;
C. 溶液A中无Cl ,故C错误;
D. 溶液中的Fe2+的物质的量为0.3mol;由于生成的NH3的物质的量为0.1mol,而0.1molAg+转化为[Ag(NH3)2]+消耗NH30.2mol,故溶液中NH4+共0.3mol;Ag+的物质的量为0.1mol,设溶液中的NO3-的物质的量为xmol,由于溶液中除了Fe2+, NH4+,Ag+,还可能含有其他的阳离子,根据溶液电中性,故有:X 0.3mol×2+0.3mol+0.1mol=1mol,则c(NO3-)=n/V 1mol/1L=1mol/L,故D正确,故选D。
12.A
【详解】A.N2不能帮助呼吸,部分地区储藏蔬菜和水果常充氮气来防氧化腐烂,这与N2是否能够溶于水的性质无关,A符合题意;
B.液氨易气化,其气化时从周围环境中吸收大量热量,使环境温度降低,因此可用作制冷剂,B不符合题意;
C.黑火药的成分是一硫(S )、二硝(KNO3)、三木炭C)组成的混合物,点燃时发生氧化还原反应:S+2KNO3+3CK2S +N2↑+3CO2↑,在制黑火药的反应中利用了KNO3的氧化性,C不符合题意;
D.硫酸铵溶液是强酸弱碱盐,在溶液中水解消耗水电离产生的OH-,最终达到平衡时溶液中c(H+)>c(OH-),溶液显酸性,铁锈可以与酸发生反应产生可溶性物质,因此硫酸铵可用作除锈剂,D不符合题意;
故合理选项是A。
13.D
【详解】A.氯化钠是离子化合物,化学式NaCl,没有分子式,A项错误;
B.NH4Br的电子式:,B项错误;
C.比例模型可以表示二氧化硫分子,并不能表示二氧化碳分子,二氧化碳分子是直线型,C项错误;
D.Mg5(Si4O10)2(OH)2·4H2O的氧化物形式:5MgO·8SiO2·5H2O,D项正确。
故答案选D。
【点睛】比例模型不仅表示分子组成和内部成键情况,即结构式的特点,还涵盖了空间构型的特点。
14.A
【详解】A.合成氨反应的原料气是H2和N2,所以空气中的N2可作为生产氮肥的原料,A正确;
B.空气中的SO2和NO2是导致酸雨的主要原因,B不正确;
C.在灯管内充入氙气可生产人造“小太阳”,所以空气中的稀有气体也有使用价值,C不正确;
D.空气中的O2在常温下就能使白磷缓慢氧化并发生燃烧,D不正确;
故选A。
15.D
【详解】A.能使红色石蕊试纸变蓝的溶液呈碱性,但不一定是碱,如碳酸钠溶液等强碱弱酸盐溶液水解显碱性,故A错误;
B.能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体具有氧化性,如氧气、臭氧、氯气等,不B错误;
C.加入盐酸反应生成无色无味的气体的溶液,其中可能含有碳酸氢根、碳酸根离子,故C错误;
D.0.84g铁的物质的量为:,50.00mL 1.00 mol·L-1稀硝酸的物质的量为:,其反应为,根据其反应的物质的量之比等于系数之比,其中Fe的物质的量与稀硝酸的物质的量之比为:,铁过量,设消耗的Fe的物质的量为x mol,则,解得x=0.0125 mol,生成的为0.0125mol,剩余的Fe为:0.015-0.0125=0.0025mol,过量的铁与铁离子反应:,0.0025mol铁完全反应消耗0.005mol的铁离子,剩余0.0125-0.005=0.0075mol的铁离子,生成0.0025×3=0.0075mol亚铁离子,故D正确;
故选D。
16.(1)
(2)B
(3)或或
(4) N、S 还原性、碱性
【分析】根据含硫元素或氮元素的物质的类别和元素化合价,能判断出a为H2S,b为S,c为SO2,d为SO3,e为H2SO4或硫酸盐,f为H2SO3或亚硫酸盐,g为NH3,h为N2,i为NO,j为NO2或N2O4,k为HNO3或硝酸盐。
【详解】(1)h为N2,电子式,答案:;
(2)A.H2S的水溶液为酸性,而物质NH3的水溶液为碱性,无法判断非金属性强弱,A错误;
B.H2S在300℃左右分解生成S,而NH3分解生成N2的温度高于300℃,气态氢化物热稳定性:NH3>H2S,已知气态氢化物越稳定,元素的非金属性越强,可以说明N的非金属性比S强,B正确;
C.H2S液化的温度为-60℃,而NH3液化的温度为-34℃,NH3沸点高,是因为氨分子间可形成氢键,无法说明N的非金属性比S强,C错误;
故答案选B。
(3)K溶液,则k为HNO3,将HNO3倒入物质f(H2SO3或亚硫酸盐)的溶液中,会生成物质e(H2SO4或硫酸盐),该反应是HNO3氧化H2SO3或或,同时得到NO,离子方程式为或或;
(4)①g为NH3,,该反应中S2Cl2中部分S元素由+1升高到+2,被氧化,部分S元素由+1降低到0,被还原,NH3中部分N元素由-3升高到-2,被氧化,NH3表现还原性,部分NH3生成铵盐,表现碱性,所以该反应中被氧化的元素为N、S,NH3体现的性质是还原性、碱性。答案:N、S;还原性、碱性;
②在常温下较稳定,但撞击或加热时会引起爆炸,生成非常稳定的单质产物,已知是硫单质中最稳定的,所以生成单质为N2和,化学方程式。答案:;
17.(1)
(2) 酸雨或光化学烟雾 2∶1
(3) CaO遇水反应放热,将氨水中的加热分解放出氨气 干燥生成的氨气 碱石灰
【分析】由题干氮元素的价类二维图信息可知,a为氮元素+1价的氧化物即N2O,b为氮元素+2价的氧化物即NO,c为氮元素+4价的氧化物即NO2或者N2O4,d为氮元素+5价的酸即HNO3,e为氮元素+3价的钠盐即NaNO2,据此分析解题。
【详解】(1)由分析可知,图中的a为氮元素+1价的氧化物即N2O,故答案为:N2O;
(2)由分析可知,无色的b为NO和红棕色的c为NO2,二者均为空气污染物,氮的氧化物能造成的环境问题是酸雨或光化学烟雾,工业上可用c即NO2生产d即HNO3,则该反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,反应中被氧化的氮即转化为HNO3中的N与被还原的氮即转化为NO的氮,二者物质的量之比为2:1,生产时的尾气中含有少量的b即N和c即NO2(假设两者的物质的量相等),可将其通入烧碱溶液中加以吸收并生成e即NaNO2,则该反应的化学方程式为2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O,故答案为:酸雨或光化学烟雾;3NO2+H2O=2HNO3+NO;2:1;2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O;
(3)由题干图示实验室制取NH3装置可知,根据CaO遇水反应放热,将氨水中的NH3·H2O加热分解放出氨气的原理,球形干燥管的作用是干燥生成的氨气,干燥氨气常用碱性干燥剂碱石灰,即球形干燥管中盛装的是碱石灰,故答案为:CaO遇水反应放热,将氨水中的NH3·H2O加热分解放出氨气;干燥生成的氨气;碱石灰。
18.(1) 氯化铵白色固体消失,在试管上方重新生成白色固体 NH4ClNH3↑+HCl↑ NH3+HCl=NH4Cl NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑
(2) 红色石蕊试纸变蓝 NH4Cl+NaOHNH3↑+H2O+NaCl
(3)将湿润的红色石蕊试纸靠近管口,若试纸变蓝
【解析】(1)
①氯化铵固体受热分解生成氨气和氯化氢,当温度降低时,氨气和氯化氢化合生成氯化铵固体,因此反应现象为:氯化铵白色固体消失,在试管上方重新生成白色固体,反应的化学方程式为:NH4ClNH3↑+HCl↑,NH3+HCl=NH4Cl。
②碳酸氢铵受热分解生成氨气、水和二氧化碳,化学方程式为:NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑。
(2)
①加热氯化铵和氢氧化钠的混合溶液,两者会反应生成氨气,氨气为碱性气体,会使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
②加热氯化铵和氢氧化钠的混合溶液,两者发生复分解反应生成氨气、水和氯化钠,反应的化学方程式为:NH4Cl+NaOHNH3↑+H2O+NaCl。
(3)
铵根离子的检验方法为:向样品中加入NaOH溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近管口,若试纸变蓝,证明样品中有铵根离子。
19.汽车尾气中的有害物质是未燃烧或不完全的碳氢化合物、NOx、CO、CO2、SO2、H2S以及微量的醛、酚、过氧化物、有机酸和含铅、磷汽油所形成的铅、磷污染等。
【解析】略
20. 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O 4.48L 0.6mol 4mol/L
【分析】(1)根据离子方程式的拆写原则,硝酸和硝酸铜拆为离子,结合电荷守恒书写;
(2)先计算19.2g铜的物质的量,再结合反应方程式确定需消耗硝酸的物质的量,由反应可知被还原的硝酸和生成的NO的物质的量,最后根据N元素守恒计算溶液中含有的NO3-的物质的量,根据c=计算反应后NO3-的物质的量浓度。
【详解】(1)Cu与稀硝酸反应方程式为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,在该反应中,硝酸和硝酸铜是易溶的强电解质,拆为离子,其余物质仍然用化学式表示,则该反应的离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(2)19.2g铜的物质的量n(Cu)=19.2g÷64g/mol=0.3mol,由反应可知,0.3molCu消耗0.8molHNO3,则根据元素化合价升降与电子转移关系可知被还原的硝酸和生成的NO均为0.2mol,则生成NO的体积V(NO)=0.2mol×22.4L/mol=4.48L;根据反应方程式可知3mol金属Cu反应转移电子的物质的量是6mol,则0.3mol金属铜参加反应转移电子的物质的量为0.6mol,在200mL5mol/L 稀硝酸中含有NO3-的物质的量是n(NO3-)=5mol/L×0.2L=1mol,反应中被还原的硝酸为0.2mol,被还原的硝酸变为NO气体,则溶液中剩余的NO3-的物质的量n(NO3-)=1mol-0.2mol=0.8mol,则其物质的量浓度是c==4mol/L。
【点睛】本题考查氧化还原反应的知识,明确元素的化合价变化及原子守恒的方法来分析是解答本题的关键,注意反应中化学计量数与转移电子数目的关系解答,试题培养了学生灵活应用所学知识解决实际问题的能力。
21.
【详解】(1)CO2是共价化合物,电子式为;
(2)Na2O2是离子化合物,含有离子键和非极性键,电子式为;
(3)NaOH是离子化合物,含有离子键和极性键,电子式为。
22. ① ③ ④ ②
【分析】(1)钠离子的焰色反应为黄色;
(2)使湿润的红色石蕊试液变蓝的气体是氨气;
(3)硫酸钡是一种白色不溶于酸的白色沉淀;
(4)加入少量稀硝酸使溶液酸化,再加入硝酸银溶液,产生白色沉淀,生成氯化银。
【详解】(1)只有钠离子的焰色反应为黄色,取少量原溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,说明原溶液中一定含有钠离子,故答案为①;
(2)使湿润的红色石蕊试液变蓝的气体是氨气,铵根离子可以和强碱加热反应生成氨气,所以一定含有铵根离子,故答案为③;
(3)取原溶液加入少量盐酸使溶液酸化,再加入氯化钡溶液,产生白色沉淀,说明原溶液中一定含有的离子是SO42-,故答案为④;
(4)加入少量稀硝酸使溶液酸化,再加入硝酸银溶液,产生白色沉淀,生成氯化银,说明含有氯离子,故答案为②。
23.(1)CuSO4·5H2O
(2)
(3)3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O
【详解】(1)胆矾是带5个结晶水的硫酸铜,其化学式为:CuSO4·5H2O,故答案为:CuSO4·5H2O;
(2)已知S原子最外层上有6个电子,根据共价化合物电子式的书写规则可知,H2S的电子式为,故答案为:;
(3)已知铜与稀硝酸反应的化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,则其离子方程式为:3Cu+8H++2 =3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为:3Cu+8H++2 =3Cu2++2NO↑+4H2O。
24. N2 NO2 NO NH3 HNO3 N2+O22NO 4NH3+5O24NO+6H2O 3NO2+H2O=2HNO3+NO
【分析】根据题给信息,由B为红棕色气体可分析得出B为NO2,根据及题给的物质状态信息及A→E为五种含氮物质,结合图中A、B、C、D、E之间的转化关系可知,A为N2,B为NO2,C为NO,D为NH3,E为HNO3。据此进行分析。
【详解】(1)由分析可知:A为N2,B为NO2,C为NO,D为NH3,E为HNO3。故答案为:N2;NO2;NO;NH3;HNO3;
(2)反应中涉及的反应方程式为:①N2+O22NO;②4NH3+5O24NO+6H2O;⑤3NO2+H2O=2HNO3+NO;答案为:N2+O22NO;4NH3+5O24NO+6H2O;3NO2+H2O=2HNO3+NO;
25. 氟 K 26 HClO4 离子键和共价键 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑ 0.1NA F—N=N—F
【分析】由元素在周期表中位置,可知①为Na、②为K、③为Mg、④为Al、⑤为C、⑥为N、⑦为O、⑧为F、⑨为Cl、⑩为Br。
【详解】根据上述分析可知,
(1)元素周期表中,同一周期从左到右元素原子半径依次减小,非金属性依次增大;同一主族中,从上到下元素原子半径依次增大,非金属性依次减弱,则在上述元素中,非金属性最强的是氟;原子半径最大的是K;⑧为F,⑩为Br,两者同族,相差两个周期,F的原子序数为9,Br的原子序数为35,则两者核电荷数相差35-9=26,
故答案为氟;K;26;
(2)元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,其中F与O元素因无最高价,所以无对应的含氧酸,则①~⑨中元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是
HClO4,
故答案为HClO4;
(3)⑤和⑦可以形成一种温室气体为CO2,是分子内含2个碳氧双键的共价化合物,用电子式表示其形成过程为:,
故答案为;
(4)表中元素①和⑦可以形成一种淡黄色物质X为过氧化钠,化合物既含离子键又含共价键,其电子式为:;过氧化钠与水发生氧化还原反应会生成氢氧化钠与氧气,其化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑,该反应中,Na2O2既作氧化剂又作还原剂,根据关系式2Na2O22e-可知,0.1mol Na2O2与水反应时,转移电子数为0.1NA个,
故答案为;离子键和共价键;2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑;0.1NA;
(5)元素⑥为N,⑧为F,可形成一种相对分子量为66的共价化合物Y,Y分子中各原子均达到“8电子稳定结构”,则该化合物Y为N2F2,根据“8电子稳定结构”特点,其结构式应为:F—N=N—F,
故答案为F—N=N—F。
答案第1页,共2页
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