专题7第二单元重要的含氮化工原料同步练习
一、单选题
1. 将等质量的四块铜片在酒精灯上加热后分别插入下列溶液中,放置片刻后铜片质量与加热前相同的是。( )
A. 硝酸 B. 乙酸 C. 石灰水 D. 乙醇
2. 把铁粉投入某溶液中,充分反应后剩余固体,产生和的混合气体。若不考虑的存在,则原溶液的物质的量浓度是( )
A. B. C. D.
3. 下列说法错误的是( )
A. 氯气使溶液变黄,被还原
B. 将铁屑放入稀中证明比活泼
C. 、的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂
D. 使溴水褪色与乙烯使溶液褪色的原理相同
4. 硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸的性质不对应的一组是。( )
A. 浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色酸性和强氧化性
B. 不能用稀硝酸与铁反应制氢气强氧化性
C. 要用棕色试剂瓶盛装浓硝酸不稳定性
D. 能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液的红色褪去强氧化性
5. 根据下列实验现象,所得结论正确的是( )
序号
装置
现象 烧杯中的水被吸入导管 左边棉花先变橙色后变无色,右边棉花先变蓝色后变无色 产生红棕色气体 锥形瓶中产生气体,烧杯中液体变浑浊
结论 气体极易溶于水 氧化性: 浓硝酸具有挥发性 非金属性:
A. B. C. D.
6. 将等物质的量的铁和铜的混合物与稀硝酸恰好完全反应,生成标准状况,向反应后的溶液中加入溶液使金属离子恰好沉淀,过滤。下列有关说法错误的是
A. 混合物溶解后的溶液中
B. 稀硝酸的物质的量浓度是
C. 需加入溶液
D. 最后所得沉淀在空气中充分加热可得固体
7. 明朝徐光启手记记载了“造强水法”:“绿矾五斤多少任意,硝五斤。将矾炒去,约折五分之一。将二味同研细,听用。次用铁作锅锅下起火取起冷定,开坛则药化为水,而锅亦坏矣。用水入五金皆成水,惟黄金不化水中,加盐则化强水用过无力”。下列有关解释错误的是( )
A. “将矾炒去,约折五分之一”,此时得到的产物为
B. 该方法所造“强水”为硝酸
C. “惟黄金不化水中,加盐则化”的原因是加入溶液后氧化性增强
D. “强水用过无力”的原因是“强水”用过以后,生成了硝酸盐
8. 下列说法不正确的是( )
A. 在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,再加入固体,铜粉仍不溶解
B. 某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体的水溶液一定显碱性
C. 铜与稀硝酸反应的离子方程式为
D. ,以上各步变化均能通过一步反应完成
9. 氮化铬常用作薄膜涂层。实验室制备氮化铭的反应原理为,装置如图所示注:没食子酸可以吸收少量氧气:
下列说法正确的是
A. 装置中的生石灰可以换成浓硫酸
B. 装置中产生的尾气冷却后有固体生成
C. 装置中的药品为无水氯化钙
D. 装置的作用是去除氧气,可将固体换为没食子酸溶液
10. 用如图所示装置进行实验,实验一段时间后,现象与实验预测不一致的是( )
选项 中物质 中物质 实验预测
浓氨水 酚酞溶液 中溶液变为红色
浓硝酸 淀粉溶液 中溶液变为蓝色
浓盐酸 浓氨水 大烧杯中有白烟
饱和的亚硫酸溶液 稀溴水 中无明显变化
A. B. C. D.
11. 用图中装置进行实验,一段时间后,实际现象与实验预测不一致的是 ( )
选项 中物质 中物质 实验预测
A. 浓氨水 酚酞溶液 中溶液变为红色
B. 浓硝酸 淀粉溶液 中溶液变为蓝色
C. 浓盐酸 浓氨水 大烧杯中有白烟
D. 饱和溶液 稀溴水 中无明显变化
A. B. C. D.
阅读下列材料,完成题:
氨是一种重要的化工原料,主要用于化肥工业,也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业;工业合成氨反应为。
12. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A. 极易溶于水,液氨常用作制冷剂
B. 不溶于水,常用作保护气
C. 具有强氧化性,可用于制硝酸盐类氮肥
D. 溶液呈酸性,可用作焊接时的除锈剂
13. 在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是( )
A. B. 稀
C. D.
14. 下列有关合成氨反应的说法正确的是( )
A. 反应中每消耗转移电子的数目约等于
B. 反应的表示键能
C. 和在一定条件下发生反应放出的热量为
D. 反应在高温条件下进行是为了提高的平衡转化率
15. 下列有关说法正确的有( )
向溶液中加入足量的铜片并加热,充分反应后,被还原的的物质的量小于
稀硝酸中可大量含有、、、生产普通水泥的主要原料有石灰石、石英和纯碱
用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上,试纸变蓝
; ;,上述每步转化都能通过一步反应实现
将氯气和二氧化硫气体分别通入紫色石蕊试液中,均会出现褪色现象
A. 个 B. 个 C. 个 D. 个
二、实验题
16. 装置Ⅰ和装置Ⅱ是有关硝酸和铜反应的实验装置示意图。
若用装置Ⅰ进行铜与浓硝酸反应的实验,最大的缺点是__________________________。若用装置Ⅰ来证明铜与稀硝酸反应生成气体,其最大缺点是不能与浓硝酸跟铜反应形成鲜明对照,简述原因:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
若用装置Ⅱ进行适当操作,即可克服上述缺点,还能使上述两反应在同一试管中先后连续进行,实验步骤如下。
步骤一:组装好装置并________________后,加入浓硝酸铜片接近酸液,塞紧胶塞。
步骤二:________________________操作使反应发生。当导管口有少量红棕色气体逸出时,________________________操作使反应停止。同时将导管插入水中。稍后能观察到水沿导管倒吸至试管中,产生此现象的原因是________________________。还可能观察到的明显现象是________填标号。
溶液由蓝色变为无色 红棕色气体变为无色
17. 利用下图所示装置进行铜与硝酸反应的实验。
硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中,请用化学方程式说明其原因:___________。
使用稀硝酸进行实验:反应开始后,铜丝逐渐变细,有气泡产生,溶液变蓝。
铜与稀硝酸反应的离子方程式为___________。
实验中观察到试管中的气体略有红棕色,其原因是_____用化学方程式表示。
使用浓硝酸进行实验:反应剧烈进行,铜丝逐渐变细,溶液变绿,试管上方出现红棕色气体。
铜与浓硝酸反应的化学方程式为___________。
某同学推测反应后溶液呈绿色的原因是在溶液中达到饱和,的饱和溶液呈黄色,硝酸铜溶液呈蓝色,两者混合后呈绿色。他取少量该绿色溶液,向其中加入适量水后溶液变为蓝色,可能的原因是___________用化学方程式表示。
简答题
18. 甲同学采用图Ⅰ装置验证铜与稀硝酸的反应,并用排水法收集一氧化氮气体。
反应过程中的实验现象是__________________________________________________。
乙同学认为虽然收集到的气体为一氧化氮,但并不能说明反应中一定生成一氧化氮。你认为他的理由是________________________________。
丙同学采用图Ⅱ装置进行实验,证明了铜与稀硝酸反应生成一氧化氮。该实验的步骤如下表所示,请在表格中填写对应的实验现象。
实验步骤 实验现象
从形管左端加入稀硝酸,直至充满形管右端
用附有铜丝的胶塞塞住形管右端,观察现象
待反应停止后打开胶塞,观察实验现象
从环境保护角度看,丙同学的实验存在什么缺陷?
19. 氨是一种非常重要的化工产品。
下图是实验室用氯化铵和熟石灰制取氨气的实验装置图,请回答以下各问题:
实验室加热固体混合物制的化学方程式为____________,收集气体的试管必须干燥的原因是____________。氨气可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝,用方程式表示试纸变色的原因____________。氨气和氯化氢在空气中相遇时,可以看到的现象是生成大量白烟,方程式为___________________。
检验氨气已收集满的方法是_______________________________________。
如制得标准状况下的氨气,则反应中至少需要熟石灰的物质的量为_______。
工业上通过氮气和氢气反应合成氨,氨再经一系列反应可以得到硝酸。反应如下图所示:
某课外小组模拟上述部分过程设计了如下图实验装置制备硝酸橡胶制品均已被保护。
工业合成氨反应的化学方程式是____________________________。
工业上用制取的化学方程式是___________________________。
通入水中制取的化学方程式为____________________;为了提高的产率,可通入气体,该气体是___________。
向有铜片的试管中加入适量中反应后的溶液,产生无色气泡,则该反应的离子方程式为_________,气体在试管口变为红棕色,反应的化学方程式为______________。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查铜及其化合物的性质,难度不大,要注重过程的分析。
【解答】
铜丝灼烧成黑色,是生成了:,灼烧后质量大于原来的质量。
A.铜丝灼烧成黑色,立即放入稀硝酸中,、与稀硝酸反应,生成铜盐,质量减少,故A错误;
B.铜丝灼烧成黑色,立即放入乙酸中,与乙酸反应,生成铜盐,质量减少,故B错误;
C.铜丝灼烧成黑色,立即放入石灰水中,与石灰水不反应,质量增加,故C错误;
D.铜丝灼烧成黑色,立即放入乙醇中,与乙醇反应:,反应前后其质量不变,故D正确。
2.【答案】
【解析】把铁粉投入某溶液中,充分反应后剩余固体,说明生成硝酸亚铁,硝酸完全反应,参加反应的的质量,其物质的量,故,反应中硝酸起氧化剂、酸性作用,起酸性作用的硝酸转化为硝酸亚铁,起氧化作用的硝酸转化为和,根据氮原子守恒可知,所以原溶液的物质的量浓度。
3.【答案】
【解析】A.发生反应,氯气中由价降到价,被还原,A正确;
B.将铁屑放入稀中会生成,不能生成,不能证明比活泼,B错误;
C.、、等均可作水的消毒剂,C正确;
D.使溴水褪色与乙烯使溶液褪色,都是氧化还原反应,和都具有还原性,D正确;
故选B。
4.【答案】
【解析】浓硝酸使紫色石蕊溶液变红表现的是酸性,使其褪色表现的是强氧化性,项正确;
稀硝酸具有强氧化性,与铁反应生成的是氮的氧化物,不是氢气,项正确;
浓硝酸见光易分解,应用棕色试剂瓶存放,项正确;
硝酸与溶液中和后,使溶液中的红色褪去,利用的是其酸性,项错误。
5.【答案】
【解析】极易溶于水,使导气管中气体压强减小,烧杯中的水在外界大气压强的作用下进入导气管中,A正确;
通入,左边棉花先变橙色,是由于发生反应:,右边棉花先变蓝色,可能是与反应,也可能是与反应,不能由此判断和的氧化性强弱,B错误;
浓硝酸遇到灼热的碎玻璃是由于在加热条件下发生分解反应产生气体,使试管内气体变为红棕色,C错误;
由于酸性,,所以向盛有的锥形瓶中滴加稀盐酸,发生反应,将反应产生的气体通入到烧杯中液体变浑浊,可能是与溶液中的溶质反应,也可能是挥发的与反应所致,但不能根据盐酸的酸性比碳酸强,就证明元素的非金属性,D错误。
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查混合金属与硝酸反应的计算,通过原子守恒思想是计算的关键,难度一般。
【解答】
A. 等物质的量的铁和铜混合,平均摩尔质量为,铁和铜的混合物,物质的量之和为,即其中含有铁和铜,标准状况的物质的量为,所以的铁和铜的混合物共转移电子,即需氢氧化钠。如果铁全部变成三价铁,共转移电子,所以有一部分铁转化为亚铁离子,设亚铁离子的物质的量为 ,则铁离子为,根据得失电子守恒,可知 ,所以,所以混合物溶解后的溶液中,项正确;
B. 反应后生成硝酸亚铁、硝酸铁、硝酸铜、气体、,根据氮原子守恒,硝酸的物质的量浓度是,项正确;
C. 需加入溶液的体积为,项正确;
D. 最后所得沉淀在空气中充分加热可得氧化铁和氧化铜的固体混合物,质量为,项错误。
7.【答案】
【解析】绿矾为,“将矾炒去,约折五分之一”,假设有,失去质量的,则质量减少,约为的质量,因此此时得到的产物为,A正确;
根据题意知,该方法所造“强水”为硝酸,B正确;
“加盐”则引入,相当于配成了“王水”,能溶解金,但并不是增强了硝酸的氧化性,而是发生了反应,故C错误;
“强水用过无力”是因为“强水”反应后生成相应的硝酸盐,D正确。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了硝酸、氨气、一氧化氮的性质,题目难度不大,注意:硝酸根离子在酸性环境下才能表现强氧化性。
【解答】
A.在稀硫酸中加入铜粉,再加入固体,硝酸根离子在酸性环境下能够与铜反应生成硝酸铜,所以铜粉溶解,故A错误;
B.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明该气体的水溶液一定显碱性,故B正确;
C.铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,离子方程式为:,故C正确;
D.稀硝酸与铜反应生成一氧化氮,一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,以上各步变化均能通过一步实现,故D正确。
故选A。
9.【答案】
【解析】
【分析】
略
【解答】
A.装置为制备的发生装置,若加入浓硫酸会发生中和反应生成,不能产生,项错误;
B.装置实验室制备氨化铭,产生的尾气为和未反应的,冷却后会产生固体,项正确;
C.装置为干燥装置,无水氯化钙可与反应生成,不能用于干燥,项错误;
D.装置的作用是去除氧气,没食子酸可与发生反应,使气体无法通过,项错误;
答案选B。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查实验方案的评价,掌握物质的性质和和实验现象为解题关键,难度不大,侧重考查分析能力和灵活运用能力。
【解答】
A.浓氨水会挥发出氨气,氨气溶解在酚酞溶液中,酚酞会变红,故A正确;
B.浓硝酸有挥发性,挥发出来的硝酸溶解在淀粉溶液,将氧化为碘单质,故溶液变蓝,故B正确;
C.浓盐酸和浓氨水都有挥发性,挥发出来的氨气和氯化氢反应生成氯化铵,故看到白烟,故C正确;
D.饱和的亚硫酸溶液不稳定,分解生成的进入到稀溴水中,与溴水反应,溴水褪色,故D错误。
11.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查浓盐酸、浓氨水、浓硝酸、碘化钾等的性质和实验现象的描述,难度一般。
【解答】
A.浓氨水会挥发出氨气,氨气溶解在酚酞溶液中,酚酞会变红,故A正确;
B.浓硝酸有挥发性,挥发出来的硝酸溶解在淀粉溶液,将氧化为碘单质,故溶液变蓝,故B正确;
C.浓盐酸和浓氨水都有挥发性,挥发出来的氨气和氯化氢反应生成氯化铵,故看到白烟,故C正确;
D.饱和的亚硫酸溶液不稳定,分解生成的进入到稀溴水中,与溴水反应,溴水褪色,故D错误。
故选D。
12~14.【答案】D 、C 、A
【解析】
【分析】
本题考查含氮物质的性质及其应用,为高频考点,把握物质性质、反应实质为解答关键,注意掌握常见元素化合物性质,试题侧重考查学生灵活应用基础知识的能力,题目难度不大。
【解答】
A.液氨汽化吸收大量的热,具有致冷作用,可用作制冷剂,与氨气的水溶性无关,故A错误;
B.氮气含有氮氮三键,其化学性质稳定,一般不与物质发生反应,可用作保护气,与氮气难溶于水无关,故B错误;
C.可用于制硝酸铵是利用硝酸的酸性,与具有强氧化性无关,故C错误;
D.溶液水解呈酸性,可用于除铁锈,能使铁锈溶于酸性溶液,故D正确。
【分析】
本题考查含氮物质的性质,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大。
【解答】
A.不溶于水,和水不能反应,故A错误;
B.稀和铜反应生成一氧化氮,故B错误;
C.和在高温,催化剂作用下生成和,故C正确;
D.二氧化氮和氧气不反应,故D错误。
【分析】
本题考查了工业合成氨的反应速率、反应物转化率、氧化还原反应电子转移等知识点,注意知识的熟练掌握,题目难度不大。
【解答】
A.反应中消耗氢气,电子转移总数,每消耗转移电子的数目约等于 ,故A正确;
B.反应的表示键能,故B错误;
C.合成氨的反应为可逆反应,和在一定条件下发生反应放出的热量小于,故C错误;
D.反应在高温条件下进行是为了提高反应速率,故D错误。
15.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查浓硫酸的性质和离子共存、氨水、二氧化硫、氯气的性质等,掌握常见元素及其化合物的性质是解答本题的关键,应明确铜与浓硫酸的反应中,随反应的进行浓度变稀,稀硫酸与铜不反应,题目难度不大。
【解答】
溶液中含的物质的量为,随着反应进行,浓硫酸变为稀硫酸,金属铜和稀硫酸不反应,所以被还原的的物质的量小于硫酸总量的一半,被还原的的物质的量小于,故正确;
硝酸具有强氧化性,亚铁离子具有还原性,硝酸能将亚铁离子氧化为铁离子,所以亚铁离子不能稳定存在硝酸溶液中,故错误;
生产普通玻璃的主要原料有石灰石、石英和纯碱,故错误;
氨水呈碱性,则用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上,试纸变蓝,故正确;
不能一步反应生成,故错误;
二氧化硫气体不能使紫色石蕊试液褪色,故错误。
故选A。
16.【答案】生成的或氮的氧化物扩散到大气中,污染环境;生成的与空气相接触,被氧化成红棕色的气体;
检验气密性;将铜片插入溶液中或向左侧倾斜试管,使铜片浸在浓硝酸中;抽动铜片使其和溶液脱离接触;与水反应,气体体积减小,使导管内压强减小,气压差将水压入试管中;
【解析】略
17.【答案】
;
浓;
【解析】硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中,因为硝酸见光易分解,化学方程式:。
铜与稀硝酸反应生成一氧化氮,离子方程式为:;
实验中观察到试管中的气体略有红棕色,因为反应生成的无色气体与试管内氧气反应生成红棕色的,化学方程式:。
铜与浓硝酸反应生成二氧化氮,化学方程式为:浓;
加入适量水后与水发生反应生成了硝酸和一氧化氮,原溶液中饱和溶液的黄色褪去,显现出硝酸铜溶液的蓝色,化学方程式:。
18.【答案】左侧试管中溶液逐渐变蓝,右侧试管中收集到无色气体
在铜和稀硝酸反应容器的上部看到了红棕色气体
形管右端产生无色气体,溶液变蓝色
无色气体与空气接触后立即变成红棕色
将氮氧化合物排入空气中会污染环境
【解析】
【分析】
本题考查硝酸的氧化性、及硝酸与铜反应生成产物的判断,难度中等。
【解答】
左侧试管中生成二价铜离子,溶液逐渐变蓝,右侧试管中收集到无色气体为一氧化氮。
在铜和稀硝酸反应容器的上部看到了红棕色气体,红棕色气体为二氧化氮。
形管右端产生无色气体一氧化氮,溶液变蓝色二价铜离子。
无色气体与空气接触后立即变成红棕色二氧化氮。
没有尾气处理装置,将氮氧化合物排入空气中会污染环境。
19.【答案】;氨气极易溶于水,防止氨气的溶解;;
将润湿的红色石蕊试纸靠近收集气体的试管口,若试纸变蓝,则已收集满
;
;
【解析】
【分析】
本题考查含氮物质的转化和计算,掌握氨气的制备方法、氨气的性质、氨的催化氧化法制硝酸的反应原理是解题的关键,难度一般。
【解答】
实验室加热固体混合物制的化学方程式为:
;收集气体的试管必须干燥的原因是氨气极易溶于水,防止氨气的溶解;氨气可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝,用方程式表示试纸变色的原因;氨气和氯化氢在空气中相遇时,可以看到的现象是生成大量白烟,化学方程式为:;
故答案为:;氨气极易溶于水,防止氨气的溶解;;;
检验氨气已收集满的方法是:将润湿的红色石蕊试纸靠近收集气体的试管口,若试纸变蓝,则已收集满;
故答案为:将润湿的红色石蕊试纸靠近收集气体的试管口,若试纸变蓝,则已收集满;
如制得标准状况下的氨气,物质的量为,依据化学方程式定量关系得到需要氢氧化钙物质的量为;
故答案为:;
工业合成氨反应的化学方程式是:;
故答案为:;
工业上用制取的化学方程式是:;
故答案为:;
通入水中制取的化学方程式为:;,可通入可提高的产率;
故答案为:;;
向有铜片的试管中加入适量中反应后的溶液,产生无色气泡,则该反应的离子方程式为:;气体在试管口变为红棕色,反应的化学方程式为:;
故答案为:;;
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