第五章 化工生产中的重要非金属元素 测试题
一、单选题
1.中华文化源远流长、博大精深。下列有关蕴含的化学知识的说法中,不正确的是
A.食品包装中常见的抗氧化剂成分为:还原性铁粉、氯化钠、炭粉等,其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀不相同
B.“陶尽门前土,屋上无片瓦。十指不沾泥,鳞鳞居大厦”。黏土烧制陶瓷的过程发生了化学变化
C.“兰陵美酒郁金香,玉碗盛来琥珀光”。粮食发酵产生的酒精分散在酒糟中,可以通过蒸馏分离
D.侯氏制碱法中的“碱”指的是纯碱
2.下列生活中的物质与其有效成分的化学式、用途的对应关系中,不正确的是
选项 A B C D
生活中的物质 熟石膏 纯碱 石英 铁红
有效成分的化学式
用途 做石膏绷带 制玻璃 生产光导纤维 做红色油漆
A.A B.B C.C D.D
3.下列元素中,在自然界只以化合态形式存在的是
A.氮元素 B.铁元素 C.硫元素 D.钠元素
4.取下列化肥与熟石灰粉末混合、研磨后,能闻到刺激性气味的是
A.氯化钾 B.碳酸钾 C.硫酸铵 D.磷酸钙
5.一定条件下,存在“一种物质过量,另一种物质仍不能完全反应”情况的是
A.一氧化氮与过量氧气 B.氯化铝溶液与过量稀氨水
C.铁片与过量浓硝酸 D.澄清石灰水与过量二氧化碳
6.下列气体在常温下有颜色的是
A.N2 B.NO C.NO2 D.SO2
7.深蓝色的硫酸四氨合铜晶体受热分解的化学方程式为,下列分析不正确的是
A.1mol分解产生的气体体积为97.1L(标况)
B.生成1mol转移6mol电子
C.生成的气体可使湿润的红色石蕊试纸先变蓝后褪色
D.将分解产生的气体通入溶液中有白色沉淀生成
8.下列叙述中正确的个数为
①通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化为含氮化合物,是自然固氮的途径之一
②硝酸见光分解,所以硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中
③CO、NO、NO2都是大气污染气体,在空气中能稳定存在
④常温下,可以用铁制容器盛装浓硝酸,这是因为铁在常温下与浓硝酸不反应
⑤NH4Cl受热易分解,可用于实验室制氨气
⑥N2性质稳定,工业生产金属镁时,为防止其氧化,可以用N2作保护气
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
9.在一定条件下进行的下列化学反应,已知A、B、C中均含有同种元素,则下列对应物质不正确的是
选项 A物质 B物质 C物质 D物质
A NaOH溶液 Na2CO3溶液 NaHCO3溶液 CO2
B Fe FeCl2 FeCl3 Cl2
C NH3 NO NO2 O2
D H2S S SO2 O2
A.A B.B C.C D.D
10.为检验溶液中是否含有,四位同学分别设计了如下实验,且都认为如果观察到的现象与自己的设计方案一致,即可确认溶液中含有。其中正确的是
A.向溶液中加入足量稀硝酸,无明显现象,再加入溶液,产生白色沉淀
B.向溶液中加入溶液,产生白色沉淀,再加稀盐酸酸化,沉淀不溶解
C.向溶液中加入足量稀盐酸,有气泡产生,再加入溶液,产生白色沉淀
D.向溶液中加入足量稀盐酸,无明显现象,再加入溶液,产生白色沉淀
11.硫的熔点是112.8℃,沸点是444.6℃。下列有关化学反应的事实描述错误的是( )
A.硫蒸气能跟氢气直接化合,硅和磷则不能
B.硫蒸气能跟铜直接化合生成黑色的Cu2S
C.硫粉和汞即使不加热也能发生反应生成黑色的Hg2S
D.铁粉和硫粉混合加热发生反应后即使移去热源后反应还能继续
12.硫是重要的非金属元素,也是人类较早认识的化学元素之一,下列关于硫单质的说法中正确的是( )
A.自然界中不存在游离态的硫
B.硫的化学性质不活泼
C.硫不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳
D.硫和铁加热时反应生成红色固体
13.CO2通入下列溶液中,不可能产生沉淀的是
A.CaCl2溶液 B.NaAlO2溶液 C.Na2CO3的饱和溶液 D.Na2SiO3的水溶液
14.用下列装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A B C D
验证浓H2SO4的脱水性、强氧化性 制备少量O2,其优点是能随时控制反应的发生和停止 证明非金属性强弱:N>C>Si 配制100 mL一定物质的量浓度的硫酸溶液
A.A B.B C.C D.D
15.湿润的淀粉碘化钾试纸接触某气体而显蓝色,该气体可能是①Cl2 ②NO2 ③H2S ④SO2 ⑤溴蒸气 ⑥HCl中的
A.①④⑤ B.①②⑤ C.①②⑥ D.①②④⑤
二、填空题
16.Ⅰ.(1)地壳中含量最高的金属元素是__________,Na2CO3俗称_______________,制造计算机芯片的半导体材料是_____________,水晶项链的主要成分是________________。
(2)绿柱石(绿宝石)矿藏其主要化学成分为BenAl2Si6O18,可用氧化物形式表示为nBeO·Al2O3·6SiO2,其n值为________; 北京奥运金牌“金镶玉”环形玉璧由昆仑玉制成,昆仑玉的成分可简单看成是Ca2Mg5Si8O22(OH)2,将其化学式改写成氧化物形式为_______。
Ⅱ.现有五种溶液,分别含下列离子:①Mg2+ ②Al3+ ③Cu2+ ④Fe2+ ⑤Fe3+。
(3)写出符合下列条件的离子符号:滴加氯水后明显减少的离子是____________________,加铁粉后溶液增重的是_____________;
(4)向④的溶液中滴加NaOH溶液,现象是_________________________,反应过程中属于氧化还原反应的化学方程式是_________________________________。
17.请根据铜与硝酸反应的实验回答下列问题:
(1)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:___________。
(2)铜和稀硝酸反应时可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)
(3)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。
①铜与浓硝酸反应的化学方程式为___________。
②某同学猜测反应后溶液呈绿色的原因是NO2在溶液中达到饱和,NO2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)
18.已知铜和浓硫酸可以在加热条件下发生如下反应(反应方程式已配平):
(浓)
试通过计算和推理完成下面的问题:
(1)A物质可以导致酸雨的形成。则A应该属于________(用字母代号填写)
a. 酸 b. 碱 c. 盐 d. 酸性氧化物 e. 碱性氧化物
A物质可以使酸性溶液褪色,此反应中________(填写化学式,下同)失去电子,氧化剂是__________。
(2)一定量的铜片与100mL 18 mol/L的浓充分反应,如果该反应过程中转移了0.2mol电子,生成的的质量为_____g。
(3)将反应后所得到的溶液与足量溶液充分反应。请写出此过程发生的反应的离子方程式:______________________。
三、计算题
19.将32.0 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体体积为11.2 L(已换算为标准状况)。请回答:
(1)NO的体积为_______L
(2)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入V mLa mol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为_______mol·L-1.(不用化简)
(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要30%的双氧水_______g。(保留一位小数)
20.煤是重要的化工原料,用煤作燃料不仅浪费,而且因烟煤中含有硫的化合物(FeS2)燃烧时生成SO2气体造成环境污染。假设一个具有3万户人口的小型城市,平均每户燃煤5kg,这种煤含FeS25%,在燃烧时如有90%的S转化为SO2,并被排入大气中,试计算:
(1)该城市仅居民作燃料用煤一年(365天)向大气中排放SO2的总质量达多少吨?______
(2)假如这些SO2全部能回收,可生产98%的H2SO4多少吨?____________
四、实验题
21.实验室按如图所示装置进行氨的催化氧化实验,操作步骤及实验现象总结如下:
操作步骤:将浓氨水倒入锥形瓶中,从导气管中通入热空气,将红热的铂丝伸入锥形瓶中。
实验现象:a.红热的铂丝始终保持红热状态;b.瓶中有红棕色气体生成,瓶内还有白烟生成。
回答下列问题:
(1)铂丝始终保持红热状态的可能原因是_______。
(2)通入热空气的作用是_______。
(3)请写出氨气催化氧化反应的化学方程式:_______。红棕色气体的化学式为_______,此气体可用NaOH溶液吸收,有NaNO2和NaNO3生成,写出该反应的化学方程式_______;若吸收的红棕色气体中混有等物质的量的NO,且与氢氧化钠反应只生成一种盐,请写出用NaOH溶液吸收此两种气体发生反应的离子方程式:_______。
(4)瓶内出现白烟的原因是_______。
五、元素或物质推断题
22.A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物,A是单质。它们之间有如下的反应关系:
(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。B与C在一定条件下反应生成的A是大气的主要成分,写出B→C的化学方程式:________________.
(2)若D物质具有两性,②、③反应均要用强碱溶液,④反应是通入过量的一种引起温室效应的主要气体。写出A→C的离子方程式:_________________.
(3)若A是太阳能电池用的光伏材料。B为A单质的氧化物,C、D为钠盐,两种物质中钠、氧外的元素为同一主族,且溶液均显碱性。写出写出B→C的离子方程式:_______________.
(4)若A是应用最广泛的金属。④反应用到A,②、⑤反应均用到同一种非金属单质。C的溶液用于蚀刻印刷铜电路板,写出C→D的离子方程式:__________________.
(5)若A为淡黄色固体,C、D是氧化物,且C是造成酸雨的主要物质。B与C可反应生成A。已知B的燃烧热为586.16kJ/mol,写出B的燃烧热的热的化学方程式:_____________________.
23.有关物质的转化关系如下图所示(部分物质与条件已略去)。A中只含两种元素且质量比为7:8,B和C为无色气体单质,D是一种能导致酸雨的有害气体,E为红棕色固体,F为最常见的液体,G为黄绿色气体,J在H的浓溶液中会发生钝化。
请回答下列问题:
(1)A的化学式为______________。
(2)F的电子式为______________。
(3)写出反应③的离子方程式_________________。
(4)写出②的化学方程式______________________。
【参考答案】
一、单选题
1.A
解析:A.食品包装中铁粉、氯化钠溶液、炭粉构成原电池,铁作负极,碳作正极,负极上铁失电子发生氧化反应,正极上氧气得电子发生还原反应,其脱氧原理实际上就是钢铁的吸氧腐蚀,故A错误;
B.黏土烧制陶瓷的过程中有新物质生成,属于化学变化,故B正确;
C.酒精沸点低,可以用蒸馏与酒糟分离获得酒精,故C正确;
D.侯氏制碱法是工业上制取碳酸钠的过程,碳酸钠俗称纯碱,故D正确;
答案选A。
2.A
解析:A.熟石膏化学式为2CaSO4 H2O,A错误;
B.纯碱为碳酸钠,可以与二氧化硅在高温条件下反应得到硅酸钠,用于制取玻璃,B正确;
C.石英的主要成分为SiO2,对光具有很好的反射性,可以用于生产光导纤维,C正确;
D.Fe2O3为红色固体,俗称铁红,可用于制作红色油漆,D正确;
综上所述答案为A。
3.D
解析:A.自然界中存在游离态的氮元素,如:氮气,故不选A;
B.自然界中存在游离态的铁元素,如:从陨石中能找到游离态的铁,故不选B;
C.自然界中存在游离态的硫元素,如:硫磺,故C不选;
D.钠元素性质活泼,钠元素在自然界只能以化合态形式存在,故选D;
选D。
4.C
解析:硫酸铵与熟石灰即Ca(OH)2混合能产生有刺激性气味的气体NH3,反应为:Ca(OH)2+(NH4)2SO4=CaSO4+2NH3↑+2H2O,故答案为:C。
5.C
解析:A.一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,此反应不是可逆反应,氧气过量的情况下一氧化氮完全反应,A错误;
B.氯化铝与氨水反应生成氢氧化铝和氯化铵,此反应不是可逆反应,氨水过量的情况下,氯化铝完全反应,B错误;
C.常温下铁片在浓硝酸中发生钝化,浓硝酸过量的情况下,铁片仍不能完全反应,C正确;
D.澄清石灰水与过量二氧化碳反应生成碳酸氢钙,该反应不是可逆反应,二氧化碳过量的情况下,澄清石灰水完全反应,D错误;故答案选C。
6.C
解析:常温下,二氧化氮为红棕色气体,其余均为无色气体;
故答案选C。
7.C
解析:A.分解产生氨气、氮气、1molSO2,标准状况下的体积是 ,A正确;
B.根据方程式,部分氮元素化合价由-3升高为0,铜元素化合价由+2价降低到0价,硫元素化合价由+6价降低到+4价,生成2mol转移电子,则生成1mol转移电子,B正确;
C.生成的气体有氨气、二氧化硫、氮气,不能使石蕊试纸褪色,C错误;
D.氨气、二氧化硫通入氯化钡溶液中,可以生成白色的亚硫酸钡沉淀,D正确;
故选C。
8.C
解析:①固氮是游离态的氮变为化合态的氮,通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化为含氮化合物,是自然固氮的途径之一,故①正确;②硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中,主要是因为硝酸见光分解,故②正确;③NO在空气中不能稳定存在,与氧气会反应,故③错误;④常温下,可以用铁制容器盛装浓硝酸,这是因为铁在常温下与浓硝酸发生钝化,故④错误;⑤NH4Cl受热易分解生成氨气和氯化氢,在冷处两者反应生成氯化铵,因此不可用于实验室制氨气,故⑤错误;⑥镁和氮气反应生成二氮化三镁,因此工业生产金属镁时,不能用N2作保护气,故⑥错误;则正确的有①②,故C正确。
综上所述,答案为C。
9.B
解析:A.若A为NaOH溶液,D为CO2,则NaOH可与CO2反应生成Na2CO3,Na2CO3可与H2O和CO2反应生成NaHCO3,NaOH可与NaHCO3反应生成Na2CO3,故A正确;
B.若A为Fe,D为Cl2,则Fe 与Cl2反应生成FeCl3而不是FeCl2,故B错误;
C.氨气和氧气生成一氧化氮,一氧化氮和氧气生成二氧化氮,二氧化氮和氨气发生氧化还原反应可以生成一氧化氮,故C正确;
D.若A为H2S,D为O2,则H2S可与O2反应生成S,S可与O2生成SO2,H2S可与SO2生成S,故D正确;故选B。
10.D
解析:A.若溶液中含有,则加入稀硝酸,被氧化为,再加入溶液,也会有白色沉淀生成,故A错误;
B.若溶液中含有,加入溶液,产生白色沉淀,再加稀盐酸酸化,将氧化为,沉淀不溶解,故B错误;
C.若溶液中同时含有和,加入足量稀盐酸,将氧化为,同时本身被还原为NO,现象为有气泡产生,再加入溶液,产生白色沉淀,故C错误;
D.加入足量稀盐酸,无明显现象,说明不存在干扰离子,再加入溶液,产生白色沉淀,证明溶液中含有,故D正确;
故选D。
11.C
解析:A.硫蒸气能跟氢气直接化合生成硫化氢,硅和磷非金属性弱和氢气生成的氢化物分解,所以不能直接和氢气反应,故A正确;
B.硫具有弱氧化性,氧化变价金属为低价化合物,硫蒸气能跟铜直接化合生成黑色的Cu2S,故B正确;
C.硫粉和汞即使不加热也能发生反应生成黑色的HgS,故C错误;
D.铁粉和硫粉混合加热发生反应后,反应放热,即使移去热源后反应还能继续进行,故D正确;
答案选C。
12.C
解析:A.火山口附近存在游离态的硫,故A错误;
B.硫在自然界中主要以化合态存在,能与氧气等物质发生反应,化学性质较活泼,故B错误;
C.硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,故C正确;
D.硫和铁加热时生成黑色的FeS,故D错误;
故选:C。
13.A
解析:A.碳酸的酸性弱于盐酸,所以二氧化碳与氯化钙溶液不反应,不产生沉淀,故A正确;
B.NaAlO2溶液中通入CO2,生成Al(OH)3沉淀,故B错误;
C.碳酸钠与二氧化碳和水反应,既消耗了水,且反应生成溶解度较小的NaHCO3,则一定有NaHCO3沉淀析出,故C错误;
D.硅酸钠溶液和二氧化碳反应为Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3,所以有沉淀生成,故D错误;
故答案为A。
14.A
解析:A.H2SO4具有脱水性、强氧化性,与蔗糖反应,使蔗糖脱水生成碳,反应放热,浓硫酸与碳反应生成二氧化碳和二氧化硫和水,则品红溶液褪色,且用高锰酸钾除去未反应的二氧化硫,A能达到目的;
B.过氧化钠易溶于水,不能用该装置达到随时控制反应制备氧气,B不能达到目的;
C.浓硝酸具有挥发性,硝酸进入硅酸钠溶液时,硝酸的酸性大于硅酸,则不能证明碳酸的酸性大于硅酸,C不能达到目的;
D.容量瓶为配置溶液的装置,不能用来稀释或溶解的仪器,D不能达到目的;
答案为A。
15.B
解析:试题分析:①中氯气能将碘离子氧化为单质碘,Cl2+2I-=2Cl-+I2; ②中NO2具有强氧化性,能将碘离子氧化为单质碘;③中H2S不能将碘离子氧化为单质碘;④中SO2不能将碘离子氧化为单质碘;⑤溴蒸气能将碘离子氧化为单质碘,Br2+2I-=2Br-+I2;⑥HCl不能将碘离子氧化为单质碘;故选B。
二、填空题
16. 铝(或Al) 苏打 硅(或单晶硅、或Si) SiO2(或二氧化硅) 3 2CaO·5MgO·8SiO2·H2O Fe2+ Fe3+ 生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色 4Fe(OH)2 +2H2O+O2=4Fe(OH)3
解析:Ⅰ.(1)地壳中含量最高的金属元素是Al,Na2CO3俗称苏打或纯碱,制造计算机芯片的半导体材料是硅,水晶项链的主要成分是二氧化硅。(2)根据氧原子守恒可知n=18-3-6×2=3;根据原子守恒可知Ca2Mg5Si8O22(OH)2改写成氧化物的形式为2CaO·5MgO·8SiO2·H2O。
Ⅱ.(3)氯气能氧化亚铁离子,则滴加氯水后明显减少的离子是Fe2+,所给离子中铁离子与铁反应生成亚铁离子,溶液质量增加。铜离子与铁反应生成单质铜和亚铁离子,溶液质量减少。其它离子与铁不反应;(4)向④的溶液中滴加NaOH溶液生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁不稳定易被氧化为氢氧化铁,现象是生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,反应过程中属于氧化还原反应的化学方程式是4Fe(OH)2 +2H2O+O2=4Fe(OH)3。
17.(1)
(2)
(3)
解析:(1)硝酸不稳定,见光受热易分解成二氧化氮和氧气,反应为:,因此应保存在棕色试剂瓶中,故答案为:;
(2)铜和稀硝酸反应生成NO,NO与氧气直接反应生成二氧化氮,反应为:,故答案为:;
(3)①铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,反应方程式为:,故答案为:;
②与水反应生成无色的硝酸和NO,反应为,因此加水溶解的二氧化氮气体与足量水反应,的颜色随之消失,则显示出硫酸铜溶液的蓝色,故答案为:。
18. d 16 、
解析:(1)A物质可以导致酸雨的形成,则A是二氧化硫,应该属于酸性氧化物,答案选d;A物质可以使酸性KMnO4溶液褪色,此反应中SO2 失去电子,氧化剂是KMnO4;(2)一定量的铜片与100mL 18mol/L 的浓H2SO4充分反应,如果该反应过程中转移了0.2mol电子,由定量关系得:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2 ↑+2H2O,电子转移2mol,就会生成1molSO2气体和1molCuSO4,则该反应过程中转移了0.2mol电子,生成的CuSO4的质量为0.1mol×160g/mol=16g;(3)反应后所得溶液是剩余的硫酸和生成的硫酸铜的混合溶液,将反应后所得到的溶液与足量Ba(OH)2溶液充分反应,此过程发生的反应的离子方程式为:Ba2++SO42-+2OH-+2H+=2H2O+BaSO4↓、Ba2++SO42-+2OH-+Cu2+=Cu(OH)2↓+BaSO4↓。
三、计算题
19.6 56.7
解析:(1)Cu与浓硝酸反应产生Cu(NO3)2、NO2、H2O,随着反应的进行,硝酸浓度变稀,反应产生Cu(NO3)2、NO、H2O,反应过程中电子转移数目相等。32.0 g铜的物质的量n(Cu)=,反应过程中转移电子的物质的量n(e-)=2×0.5 mol=1.0 mol。11.2 L标准状况下的混合气体的物质的量为n=,假设其中含有NO、NO2的物质的量分别是x、y。则x+y=0.5 mol;3x+y=1.0 mol,解得x=y=0.25 mol,故其中含有NO的体积V(NO)=0.25 mol×22.4L/mol=5.6 L;
(2)Cu与硝酸反应后溶液为Cu(NO3)2,向其中加入V mLa mol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,反应产生沉淀为Cu(OH)2,可见溶液中的物质的量与NaOH的物质的量相等,则根据N原子守恒可知原硝酸的物质的量为n(HNO3)=n(气)+n()=0.5 mol+aV×10-3 mol,则原硝酸的物质的量浓度c(HNO3)=;
(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体NO、NO2在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,由于在混合气体中NO、NO2的物质的量都是0.25 mol,根据电子守恒可得关系式3n(NO)+n(NO2)=2n(H2O2),则n(H2O2)=,故至少至少需要30%的双氧水质量m(H2O2)=。
20.4106.25t
解析:(1)该城市仅居民作燃料用煤一年 (365 天 ) 的总重量为: 30000×5kg×365=54750000kg=54750t ;
设可生成二氧化硫的质量为 xt ,
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
480 512
54750t×5%×90% x
x=54750t×5%×90%×512480
x=2628t ;
答:该城市仅居民作燃料用煤一年 (365 天 ) 向大气中排放 SO2 的总质量达 2628 吨;
(2)设可生产 98% 的 H2SO4 为 y 吨,
SO2 H2SO4
64 98
2628t yt×98%
则 642628t=98yt×98% ,解得 y=4106.25t ;
答:可生产 98% 的 H2SO4 4106.25t.
四、实验题
21.(1)在铂丝的催化条件下,氨气与氧气发生氧化反应,为放热反应
(2)使氨气挥发出来接触到红热的铂丝,同时提供空气,利用其中的氧气反应
(3) 4NH3+5O24NO+6H2O NO2 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O NO+NO2+2OH-=2NO+H2O
(4)瓶内有水蒸气存在,NO2和水蒸气反应生成硝酸,氨气再和硝酸反应NH3+HNO3=NH4NO3,生成了白色的NH4NO3固体
解析:(1)催化条件下,氨气发生氧化反应生成NO,为放热反应,因此铂丝始终保持红热状态,故答案为:在铂丝的催化条件下,氨气与氧气发生氧化反应,为放热反应;
(2)氨水易挥发,步骤中鼓入热空气把浓氨水中生成的氨气排出接触到红热的铂丝,与氧气反应,故答案为:使氨气挥发出来接触到红热的铂丝,同时提供空气,利用其中的氧气反应;
(3)氨的催化氧化反应,氨气中-3价的氮被氧气氧化成+2价的一氧化氮,化学反应方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,NO易被氧化生成红棕色NO2气体,用NaOH溶液吸收NO2,反应中只有N元素化合价变化,则N的化合价分别由+4价变化为+5价和+3价,转移电子1mol,生成等量的NaNO3和NaNO2,反应的化学方程式为:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,NO、NO2在碱溶液中可以发生如下反应:NO+NO2+2OH-=2NO+H2O,故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;NO2;2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O;NO+NO2+2OH-=2NO+H2O;
(4)瓶内有白烟生成,白烟是由于瓶内有水蒸气存在,NO2和水蒸气反应生成硝酸,氨气再和硝酸反应NH3+HNO3=NH4NO3,生成了白色的NH4NO3固体,故答案为:瓶内有水蒸气存在,NO2和水蒸气反应生成硝酸,氨气再和硝酸反应NH3+HNO3=NH4NO3,生成了白色的NH4NO3固体。
五、元素或物质推断题
22. 4NH3+5O24NO+6H2O; 2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑; SiO2+2OH﹣═SiO32﹣+H2O; Fe+2Fe3+═3Fe2+; H2S(g)+O2(g)═SO2(g)+H2O(l) △H=﹣586.16kJ/mol.
解析:(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,判断为NO、NO2.B与C在一定条件下反应生成的A是大气主要成分,推断A为N2,B为NH3,③反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O
(2)若D物质具有两性推断D为Al(OH)3,④反应是通入过量的一种引起温室效应的主要气体,说明C为偏铝酸钠NaAlO2,②③反应均要用强碱溶液,判断A为Al,B为AlCl3,单质A为Al,元素在周期表中的位置是第三周期ⅢA族,A→C的离子方程式为:2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑
(3)若A是太阳能电池用的光伏材料,判断A为Si.C、D为钠盐,两种物质中钠、氧外的元素为同一主族,且溶液均显碱性,说明盐水解呈碱性,C为Na2SiO3,D为Na2CO3,B为SiO2;B→C的离子方程式为:SiO2+2OH﹣═SiO32﹣+H2O
(4)若A是应用最广泛的金属.推断为Fe,④反应用到A,②⑤反应均用到同一种非金属单质.推断为Cl2,C的溶液用于蚀刻印刷铜电路板,判断C为FeCl3,D为FeCl2,C的溶液用于蚀刻印刷铜电路板,C→D的离子方程式为:Fe+2Fe3+═3Fe2+
(5)若A为淡黄色固体,C、D是氧化物,且C是造成酸雨的主要物质,B与C可反应生成A,则A为S,B为H2S,C为SO2,D为SO3,H2S的燃烧热为586.16kJ/mol,所以H2S的燃烧热的热的化学方程式为H2S(g)+O2(g)═SO2(g)+H2O(l) △H=﹣586.16kJ/mol
23. FeS2 Fe+2Fe3+=3Fé2+ SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
【分析】F为最常见的液体,则F是水,G为黄绿色气体,则G是Cl2,D是一种能导致酸雨的有害气体,且能与Cl2反应,所以D是SO2,SO2与Cl2在溶液中反应生成H2SO4和HCl,反应生成H和I,J在H的浓溶液中会发生钝化现象,所以H是H2SO4,I是HCl,J是Fe,A含有Fe、S两种元素,且质量比为7:8,物质的量之比是1:2,即A是FeS2;E为红棕色固体,能与C反应生成J,所以J是Fe,E是Fe2O3;B和C为无色气体单质,所以C是H2,B是O2。铁与水蒸气反应生成H2和Fe3O4,即K是Fe3O4。K与盐酸反应生成FeCl2、FeCl3和水,所以M是FeCl2,N是FeCl3,据此分析解答。
解析:根据上述分析可知A是FeS2,B是O2,C是H2,D是SO2,E是Fe2O3,F是H2O,G是Cl2,H是H2SO4,I是HCl,J是Fe,K是Fe3O4,M是FeCl2,N是FeCl3。
(1)根据以上分析可知A的化学式为FeS2;
(2)F是水,O原子与2个H原子形成2对共用电子对,使分子中每个原子都达到稳定结构,电子式为;
(3)FeCl3具有氧化性,与Fe反应产生FeCl2,反应③的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fé2+;
(4)SO2与Cl2在溶液中发生氧化还原反应生成H2SO4和HCl,反应②的化学方程式为SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl