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.我国有着五千年文明历史,下列有关说法正确的是
A.《本草图经》有“白矾多入药用”,其白矾是[KAl(SO4)2·12H2O],具有杀菌、消毒之功效
B.诗句“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”。其中不包含有化学变化过程
C.“凡石灰,经火焚炼为用……火力用后,烧酥石性,置于风中,久自吹成粉”中的“粉”为CaO
D.古代烧制的“明如镜,声如磬”的瓷器,其主要成分为硅酸盐
2.向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是
操作 现象 结论
A 滴加BaCl2溶液 生成白色沉淀 原溶液中有SO
B 滴加AgNO3和稀HNO3 生成白色沉淀 原溶液中有Cl-
C 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应 火焰呈黄色 溶液中有Na+,无K+
D 滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝 原溶液中无
A.A B.B C.C D.D
3.下列关于二氧化硅的说法中,正确的是
A.SiO2晶体易溶于水,水溶液呈酸性
B.二氧化硅熔点低,硬度小
C.不能用二氧化硅跟水直接反应制取硅酸
D.二氧化硅既能与氢氟酸反应,又能与氢氧化钠反应,所以它是两性氧化物
4.为提纯下列物质(括号内的物质是杂质),能达到除杂目的的是
选项 被提纯的物质 除杂方法
A 通过溶液
B 加入足量酸性溶液
C 依次通过蒸馏水、碱石灰
D 加入足量溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
5.下列反应对应的离子方程式正确的是
A.稀氨水吸收少量SO2:
B.Na与H2O反应:
C.向NaClO溶液中通入NH3会有N2生成:
D.向久置的浓硝酸中通入空气,浓硝酸的黄色消失:
6.不能通过两种单质间化合直接得到的是
A.FeS B.NaCl C.H2O D.FeCl2
7.下列气体中不能用浓硫酸干燥。但能用碱石灰干燥的是
A. B. C. D.
8.为除去括号内的杂质,下列各选项中所选用的试剂或方法不正确的是
A.除去中的HCl气体:通过饱和食盐水,洗气
B.除去中的:将混合物在氧气中加热
C.除去气体中的HCl:通过饱和溶液,洗气
D.除去中的:将混合气体通入饱和溶液
9.下列物质分类正确的是
A.甲苯为电解质 B.Na2O2为碱性氧化物 C.淀粉溶液为胶体 D.水玻璃为化合物
10.下列操作或方法能达到实验目的的是
选项 实验目的 操作或方法
A 配制10% CuSO4溶液 称取5.0g CuSO4·5H2O,加入27.0g水,搅拌溶解
B 提纯混有少量硝酸钾的氯化钠 在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥
C 比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性
D 除去CO2中的HCl
A.A B.B C.C D.D
11.高纯硅是现代信息等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
下列说法正确的是
A.自然界中存在大量的单质硅
B.步骤电弧炉中的化学方程式为
C.该工艺流程中被循环利用的物质只有
D.(沸点33.0℃)中含有少量的(沸点67.6℃),通过蒸馏可提纯
12.下列物质不能通过化合反应制得的是
A.NaHCO3 B.FeCl2 C.Fe(OH)3 D.H2SiO3
二、非选择题(共10题)
13.某化学课外小组用海带为原料制取了少量碘水。现用CCl4从碘水中萃取碘,并用分液漏斗分离两种溶液。其实验操作可分解为如下几步:
A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中;
B.把10mL碘水和4mLCCl4加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞;
C.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液;
D.倒转分液漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正;
E.旋开活塞,用烧杯接收溶液;
F.从分液漏斗上口倒出上层水溶液;
G.将分液漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽(或小孔)对准分液漏斗口上的小孔;
H.静置,分层。
就此实验,完成下列填空:
(1)正确操作步骤的顺序是:___________(用上述各操作的编号字母填写)______→______→_______→A→_______→G→E→F。
(2)上述E步骤的操作中应注意________;上述G步骤操作的目的是________。
(3)选用CCl4从碘水中萃取碘的原因:________。
(4)已知碘在酒精中的溶解度比在水中大得多,_______(填“能”或“不能”)用酒精来萃取碘水中的碘,其理由是________。
14.铁广泛应用于人类的生产、生活。
Ⅰ.部分铁及其化合物存在如图转化关系(部分反应物和反应条件已略去),回答下列问题。
(1)a、b、c三种物质中属于电解质的是_______(填化学式)。
(2)①~⑤反应中,既是化合反应又是氧化还原反应的有_______(填标号)。写出⑤的化学反应方程式_______。
(3)将e的浓溶液滴加到沸水中可得到红褐色液体,该液体属于一种特殊的分散系。该分散系中分散质的微粒直径为_______。鉴别e的浓溶液与该分散系的方法为_______。
Ⅱ.明代《徐光启手迹》记载了以绿矾(FeSO4·7H2O)为原料制备硝酸的方法,其主要流程如图:
(4)X为铁的氧化物,X的化学式可能为_______,判断依据为_______。
(5)③利用了浓硫酸以下性质_______(填标号)。
a.强氧化性 b.高沸点 c.酸性 d.脱水性
15.实验室常用消石灰与氯化铵共热制备氨气,其反应的化学方程式为___。为快速地制备少量氨气,将浓氨水滴加到生石灰上,立即产生氨气。请写出该反应的化学方程式___。
16.为探究硫酸亚铁的分解产物,将装置A接入如图所示的装置中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末,写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式___。
17.实验室用下图装置(夹持装置已省略)制备氨基甲酸铵(NH2COONH4)。已知:
①2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s)△H<0;
②NH2COONH4+H2O=(NH4)2CO3;
③常压下,CO2沸点—56.55℃,熔点—78.45℃。
请回答:
(1)装置A中发生的反应方程式是___________。
(2)装置B的名称为___________,装置B内盛放的试剂是___________。
(3)若无装置B,D中可能发生的副反应为___________。
(4)装置E的作用是___________。反应一段时间后,若发现E中有气体逸出,接下来具体操作是___________。
(5)用装置C代替稀盐酸与碳酸钙产生CO2的优点有___________。
A.可以升温,加快反应速率
B.得到的CO2无需干燥
C.有利于生成更多产品
(6)产品分析:称取1.976g样品(内含杂质(NH4)2CO3·H2O),溶于100mL容量瓶,用蒸馏水定容到刻度,每次取25mL试样于锥形瓶中进行滴定。已知滴定过程中发生以下反应:
NH2COONH4+H2O=(NH4)2CO3
(NH4)2CO3+BaCl2=2NH4Cl+BaCO3↓
4NH4Cl+6HCHO=(CH2)6N4+6H2O+4HClNaOH+HCl=NaCl+H2O
为避免碳酸钡的溶解,采用盐酸回滴过量的氢氧化钠标准液,计算氨基甲酸铵的氨含量。实验数据如下表:
加入NaOH物质的量(mmol) 25.000
回滴消耗盐酸物质的量(mmol) 12.925
氨基甲酸铵纯度为___________。(保留一位小数,已知氨基甲酸铵的摩尔质量为78g/mol)
18.亚硝酸钙[]是水泥混凝土外加剂的主要原料,可配制成混凝土防冻剂、钢筋阻锈剂等。某学习小组用如图所示实验装置及药品来制备亚硝酸钙(夹持装置略去)。
已知:①
②酸性条件下,能与溶液反应生成和。
请回答下列问题:
(1)上述装置按气流方向连接的顺序为_______(填字母)。
(2)检查装置的气密性,装入药品,实验开始前通入一段时间,然后关闭弹簧夹,再滴加稀硝酸,通入的作用是______。
(3)A装置中反应的化学方程式为______,稀硝酸在反应中体现的性质为_______。
(4)B装置的作用是______;E装置的作用是______。
(5)C装置中反应的离子方程式为______。
(6)工业上可用石灰乳和硝酸工业的尾气(含)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的,反应原理为:。若,则会导致_______。
19.将充满二氧化氮和氧气的混合气体的量筒倒置于水中,充分反应后,保持气体压强不变,水进入至量筒体积的一半处停止了,则原混合气体中二氧化氮和氧气的体积比是多少?_________________
20.中学化学中有许多与氮有关的反应。阅读材料,回答问题。
(1)氨气和氧气在催化剂存在下的反应方程式为4NH3十5O24NO+6H2O,完成下列计算:
①生成1molNO消耗氧气的体积为_________L(标准状况)。
②5 mol NH3和5 molO2反应生成4 molNO,过量的氨溶于产物水中成为氨水,所得氨水的密度为0.75g/mL,则该氨水的物质的量浓度为_____mol/L。
③如果没有催化剂,氨氧化生成NO的同时也生成氮气:4NH3+3O2=2N2+6H2O。若4 mol NH3和4 molO2恰好完全反应,则产物气体中NO的物质的量为_____ mol。
(2)已知真空管中反应2NO2N2O4,现向一真空管中充入4L标况下的NO2气体:
①若在上述反应中有50% NO2的转化为N2O4,所得混合气的平均摩尔质量为______g/mol(保留一位小数)。
②将4LNO2通过真空管反应后,恢复到原状况,得到气体3L,其中NO2为_______L。
(3)各种氮氧化物(NO、NO2)是主要的大气污染物之一,治理氮氧化物(NOx)废气的方法之一是用NaOH溶液进行吸收,其反应原理可表示如下:
NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O
现有一NO与NO2的混合气体,将其通入50mL 2mol/L的NaOH溶液中,恰好完全吸收,测得溶液中含有NO3-0.02mol。
①所得溶液中NaNO2的物质的量为____mol;②混合气体中V(NO):V(NO2)=________。
21.Cu、Cu2O和CuO组成的混合物,加入100mL0.6 mol·L-1HNO3溶液恰好使混合物完全溶解,完全生成硝酸铜、一氧化氮和水。现共收集到224mLNO气体(标准状况)。求:
(1)相同物质的量的Cu、Cu2O和CuO,消耗该浓度硝酸最多的是哪一种物质,写出其与该硝酸反应的离子方程式。________,_______________________________。
(2)如原混合物中含单质铜0.01moL,则其中Cu2O、CuO的物质的量分别为多少________,__________?
(3)求混合物中CuO的物质的量可能接近的最大值__________。
22.某同学在学习元素化合物知识的过程中,发现含有相同元素的物质间在一定条件下存在转化规律,绘制如下转化关系图,图中A、B、C、D是由前18号元素组成的物质,且均含有同种元素。
请回答:
(1)若A为单质,C为淡黄色固体。
①则C与H2O反应的化学方程式为:_______。
②下列说法正确的是_______(填字母)。
a.A可经一步反应转化为D
b.B、C均可作呼吸面具的供氧剂
c.B、C、D均可与CO2反应
(2)若A为能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,C为红棕色气体。
①A→B反应的化学方程式是_______。
②A与C在一定条件下反应生成E和水,E是空气中含量最多的气体,写出反应的化学方程式_______。
(3)若B能使品红溶液褪色加热后颜色恢复,则D与某红色金属单质反应生成B的方程式为_______,工业上使用过量氨水吸收B,离子方程式为_______。
参考答案:
1.D
A.明矾只能作净水剂,不具有杀菌、消毒的作用,A项错误;
B.火是物质燃烧时所表现出来的发热、发光的现象,是包含了化学变化过程,B项错误;
C.CaCO3煅烧后生成CaO,经久置于空气中最终变为CaCO3,C项错误;
D.陶瓷为传统的硅酸盐材料,D项正确;
故答案选D。
2.B
A.白色沉淀可能为AgCl、BaSO3、BaCO3等,不能说明原溶液中有SO,检验SO,应先加盐酸无现象,后加氯化钡生成白色沉淀,故A错误;
B.白色沉淀为AgCl,不溶于硝酸,则沉淀不溶解,说明原溶液中有Cl ,故B正确;
C.观察K元素的焰色反应,需要透过蓝色的钴玻璃观察,则由现象可知,原溶液中有Na+,不能确定是否有K+,故C错误;
D.若含,滴加稀的NaOH溶液,且没有加热,不能生成氨气,则实验操作不合理,不能检验铵根离子,故D错误;
答案选B。
3.C
A.SiO2晶体属于共价晶体,原子之间以共价键结合形成立体网状结构,难溶于水,A错误;
B.SiO2晶体属于共价晶体,原子之间以共价键结合形成立体网状结构,断裂需消耗很多能量,因此其熔点高,硬度大,B错误;
C.SiO2难溶于水,因此不能用二氧化硅跟水直接反应制取硅酸,C正确;
D.二氧化硅能与氢氧化钠反应产生硅酸钠和水;二氧化硅虽然能与氢氟酸反应产生SiF4和水,但SiF4不是盐,所以二氧化硅不是两性氧化物,D错误;
故合理选项是C。
4.A
A.由可知,混合气体通过硫酸铜溶液时,硫化氢气体被吸收,二氧化碳没反应,故可提纯,A正确;
B.亚铁离子能被酸性高锰酸钾氧化为铁离子,但是反应过程中引入了钾离子、锰离子等杂质,B错误;
C.二氧化氮能和水反应生成硝酸和一氧化氮,需要的气体消耗掉了,C错误;
D.氧化铝能与氢氧化钠溶液反应而溶解,氧化镁不反应不溶解,需要的物质消耗掉了,D错误;
选A。
5.C
A. 一水合氨是弱碱,则稀氨水吸收少量SO2:,A错误;
B.应电荷守恒、得失电子守恒,则 Na与H2O反应:,B错误;
C. 向NaClO溶液中通入NH3会有N2生成,则次氯酸根被还原为氯离子,结合电荷守恒、得失电子守恒、元素质量守恒:,C正确;
D.浓硝酸的黄色是其分解产生的二氧化氮引起的, 则向久置的浓硝酸中通入空气黄色消失: ,D错误;
答案选C。
6.D
A.Fe与弱氧化剂S反应生成FeS,能直接化合生成,故A不选;
B.钠与强氧化剂氯气可直接化合生成NaCl ,故B不选;
C.氢气与氧气点燃条件下化合生成H2O ,故C不选;
D.Fe与强氧化剂氯气可直接化合生成FeCl3,而不是FeCl2 ,故D选;
故选D。
7.B
A.碱石灰的主要成分是CaO和NaOH,能与碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,故A不符合题意;
B.是碱性气体,能与硫酸反应不与碱石灰反应,能用碱石灰干燥,故B符合题意;
C.属于酸性氧化物,能与碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,故C不符合题意;
D.属于酸,能与碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,故D不符合题意;
答案选B。
8.C
A.氯化氢易溶于饱和食盐水,难溶于饱和食盐水,通过饱和食盐水,可除去中的HCl气体,故A正确;
B.在氧气中加热可生成过氧化钠,在氧气中加热可除去中的,故B正确;
C.二氧化碳、氯化氢都能与碳酸钠溶液反应,不能用饱和碳酸钠溶液除二氧化碳中的氯化氢,一般用饱和碳酸氢钠溶液除去气体中的HCl,故C错误;
D.二氧化硫和碳酸氢钠反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳,用饱和碳酸氢钠除去中的,故D正确;
选C。
9.C
A.甲苯由分子构成,熔融的甲苯不导电;甲苯不溶于水,水溶液也不导电,故甲苯为非电解质,A错误;
B.碱性氧化物是能跟酸反应只生成盐和水的氧化物。Na2O2和酸反应不止生成盐和水,还生成氧气,故Na2O2不是碱性氧化物,B错误;
C.淀粉溶液中的淀粉分子的直径为1nm~100nm,所以淀粉溶液为胶体,C正确;
D.水玻璃是Na2SiO3的水溶液,是混合物,不是化合物,D错误;
故选C。
10.A
A.称取5.0g CuSO4·5H2O,加入27.0g水,搅拌溶解,得到溶液溶质质量分数为 ,A正确;
B.硝酸钾在高温下溶解度较大,应该在较高温度下制得蒸发结晶、趁热过滤、干燥,B错误;
C.比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性实验中碳酸氢钠应该在小试管中、碳酸钠在大试管中,C错误;
D.二氧化碳会被碳酸钠溶液吸收,D错误;
故选A。
11.D
A.自然界中没有游离态的硅,故A错误;
B.步骤电弧炉中二氧化硅和焦炭反应生成硅和一氧化碳,反应的化学方程式为,故B错误;
C.该工艺流程中被循环利用的物质有、HCl,故C错误;
D.、的沸点不同,中含有少量的,通过蒸馏可提纯,故D正确;
选D。
12.D
A、Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3,不符合题意,故A不选;
B、2FeCl3+Fe=3FeCl2,不符合题意,故B不选;
C、4Fe (OH)2+O2+2H2O=4Fe (OH)3,不符合题意,故C不选;
D 、SiO2不溶于水,不能直接通过化学反应制备硅酸,符合题意,故D选。
13.(1)C;B;D;H;
(2) 使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁,及时关闭活塞,不要让上层液体流出 操作时漏斗里液体能够流出
(3)CCl4与水不互溶,而且碘在CCl4中的溶解度比在水中的大得多.
(4) 不能 因为酒精能与水互溶,故不能用来作萃取剂
(1)
CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液,操作为查漏→装液→振荡→→静置→分液,则步骤为C→B→D→A→G→H→E→F;
(2)
旋开活塞,分离下层液体,应使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁,及时关闭活塞,不要让上层液体流出;(G)步骤目的为操作时漏斗里液体能够流出;
(3)
选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是CCl4与水不互溶;而且碘在CCl4中的溶解度比在水中的大得多;
(4)
不能用酒精来萃取碘水中的碘,因为酒精能与水互溶,故不能用来作萃取剂。
14.(1)FeCl2、Fe(OH)2
(2) ②③⑤
(3) 1~100nm 丁达尔现象
(4) Fe2O3或Fe3O4 FeSO4分解时生成SO2和SO3,部分S元素被还原,则Fe元素应被氧化,所以X为Fe2O3或Fe3O4
(5)bc
(1)根据物质类别和铁元素的化合价可知,a为Fe,b为FeCl2,e为FeCl3,c为Fe(OH)2,d为Fe(OH)3,据此分析解答。
电解质为在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,酸、碱、盐属于电解质,故a、b、c三种物质中属于电解质的是FeCl2、Fe(OH)2。
(2)①为置换反应;④反应中Fe的化合价没有发生变化,①中氯气与铁点燃生成氯化铁;③氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁;⑤氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁;故①~⑤反应中,既是化合反应又是氧化还原反应的有②③⑤。⑤的化学反应方程式。
(3)将FeCl3的浓溶液滴加到沸水中可得到红褐色液体,该液体属于一种特殊的分散系,为胶体,该分散系中分散质的微粒直径为1~100nm。鉴别FeCl3的浓溶液与该分散系的方法为丁达尔现象。
(4)FeSO4分解时生成SO2和SO3,部分S元素被还原,则Fe元素应被氧化,所以X为Fe2O3或Fe3O4。
(5)③中浓硫酸与硝酸钾发生复分解反应生成硝酸,硝酸沸点低,易挥发,浓硫酸的沸点高,难挥发,故利用了浓硫酸的高沸点和酸性,故选bc。
15. 2NH4Cl+Ca(OH)22CaCl2+2NH3↑+2H2O CaO+NH3·H2O=Ca(OH)2+NH3↑
根据生成氨气的原理分析。
实验室用消石灰与氯化铵共热制备氨气,生成产物有CaCl2、NH3、H2O,则其反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)22CaCl2+2NH3↑+2H2O;浓氨水滴加到生石灰上,生成产物有Ca(OH)2、NH3,则其反应的化学方程式为CaO+NH3·H2O=Ca(OH)2+NH3↑,故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)22CaCl2+2NH3↑+2H2O;CaO+NH3·H2O=Ca(OH)2+NH3↑。
16.2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑
开始时通入氮气可排净装置中的空气,防止氧气的干扰;硫酸亚铁在装置A中进行加热分解,实验后反应管中残留固体为红色粉末,为氧化铁,发生氧化还原反应,铁的化合价升高,则硫的化合价降低,有二氧化硫生成,还可能有三氧化硫生成,则装置C为氯化钡溶液,装置D为品红溶液,尾气吸收为吸收未反应的二氧化硫气体。
实验后反应管中残留固体为红色粉末,说明生成Fe2O3,则反应中Fe元素化合价升高,S元素化合价应降低,则一定生成SO2,可知硫酸亚铁高温分解可生成Fe2O3、SO3、SO2,C为氯化钡,用于检验SO3,可观察到产生白色沉淀,D为品红,可用于检验SO2,品红褪色;硫酸亚铁高温分解可生成Fe2O3、SO3、SO2,方程式为2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑。
17.(1)NH3·H2ONH3↑+H2O
(2) U形管 碱石灰
(3)2NH3+CO2+H2O=(NH4)2CO3或NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
(4) 防止多余的NH3逸出污染空气,防止空气中水蒸气进入,引起产品水解 可以通过调节恒压滴液漏斗的旋塞控制浓氨水的加入速度,使两种气体混合比例适当
(5)BC
(6)85.46%
由实验装置图可知,装置A为浓氨水滴入氢氧化钠固体中快速制备氨气的装置,装置B为U形管,盛有碱石灰的装置B用于干燥氨气,装置C为干冰升华快速制得二氧化碳气体的装置,装置D为聚乙烯薄膜反应器,氨气与二氧化碳在装置D中反应制得氨基甲酸铵,装置E中盛有的浓硫酸用于吸收未反应的氨气,防止污染空气,同时防止空气中水蒸气进入D中,导致氨基甲酸铵水解。
(1)
由分析可知,装置A为浓氨水滴入氢氧化钠固体中快速制备氨气的装置,反应的化学方程式为NH3·H2ONH3↑+H2O,故答案为:NH3·H2ONH3↑+H2O;
(2)
由分析可知,装置B为U形管,盛有碱石灰的装置B用于干燥氨气,故答案为:U形管;碱石灰;
(3)
若无装置B,氨气会与二氧化碳、水蒸气反应生成碳酸铵或碳酸氢铵,反应的化学方程式为,故答案为:2NH3+CO2+H2O=(NH4)2CO3或NH3+CO2+H2O=NH4HCO3;
(4)
由分析可知,装置E中盛有的浓硫酸用于吸收未反应的氨气,防止污染空气,同时防止空气中水蒸气进入D中,导致氨基甲酸铵水解;若装置E中有气体逸出说明氨气不足量,应通过调节恒压滴液漏斗的旋塞控制浓氨水的加入速度,使两种气体混合比例适当,在装置D中完全反应,故答案为:防止多余的NH3逸出污染空气,防止空气中水蒸气进入,引起产品水解;可以通过调节恒压滴液漏斗的旋塞控制浓氨水的加入速度,使两种气体混合比例适当;
(5)
A.干冰升华时会吸收热量,不可能起到升高温度,加快反应速率的目的,故错误;
B.由题意可知,氨基甲酸铵要在无水的条件下制备,用干冰升华制得的二氧化碳中,不含有水蒸气,无需干燥,故正确;
C.由方程式可知,制备氨基甲酸铵的反应为可逆反应,用干冰升华快速制得二氧化碳气体,可以增大二氧化碳的浓度,增大氨气的转化率,有利于生成更多产品,故正确;
故选BC;
(6)
设1.976g样品中和(NH4)2CO3·H2O的物质的量分别为amol和bmol,由样品的质量可得:78a+114b=1.976①,由表格数据和方程式可得:a+b=(25.00—12.925)×10—3××4②,解联立方程式可得:a=0.02165、b=0.0025,则氨基甲酸铵纯度为×100%=85.46%,故答案为:85.46%。
18.(1)AEBDC
(2)排尽空气,防止生成的 被氧化
(3) 稀 酸性和强氧化性
(4) 干燥NO 吸收中的
(5)3+4H++5NO=3Mn2++5+2H2O
(6)NO2过量, 产品中混有Ca(NO3)2杂质
该实验要制取亚硝酸钙, 通过信息可知, 用一氧化氮和过氧化钙反应, 所以基本过程为向装置通入氮气, 排尽装置中的空气, 然后点燃酒精灯, 向三颈烧瓶中滴加稀硝酸, 铜和稀硝酸反应生成一氧化氮气体, 通过装置 中的水除气体中的硝酸, 通过中无水氯化钙干燥气体, 再通过 D 中与过氧化钙反应生成亚硝酸钙, 最后通入 C 中高锰酸钾溶液中进行尾气处理。
(1)
由分析可知,上述装置按气流方向连接的顺序为AEBDC,故答案为:AEBDC;
(2)
检查装置的气密性,装入药品,实验开始前通入一段时间N2,然后关闭弹簧夹,再滴加稀硝酸,由分析可知,通入N2的作用是排尽空气, 防止生成的被氧化,故答案为:排尽空气, 防止生成的被氧化;
(3)
A 装置中反应为铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水, 化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,反应中HNO3部分被还原为NO,部分HNO3中N元素的化合价未改变,表现出酸性,故答案为: 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O;强氧化性和酸性;
(4)
由分析可知,B装置的作用是干燥NO,E装置的作用是吸收中的,故答案为:干燥NO;吸收中的;
(5)
根据信息: 酸性条件下, 能与KMnO4溶液反应生成和Mn2+分析,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,C装置中反应的离子方程式为3+4H++5NO=3Mn2++5+2H2O,观察到的现象是溶液紫色变浅,故答案为:3+4H++5NO=3Mn2++5+2H2O;
(6)
工业上可用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,反应原理为:Ca(OH)2+NO+NO2=Ca(NO2)2+H2O, 由于2Ca(OH)2+4NO2=Ca(NO3)2+Ca(NO2)2+2H2O可知,若n(NO):n(NO2)<1:1,则会导致NO2过量, 产品中混有Ca(NO3)2杂质,故答案为:NO2过量, 产品中混有Ca(NO3)2杂质。
19.2∶3
设混合气体的体积为V,则反应后剩余气体体积为,NO2和O2混合气体与反应可能的反应式有:4NO2+O2+2H2O=4HNO3、3NO2+H2O=2HNO3+NO,根据反应的方程式用讨论的方法计算。
设混合气体的体积为V,则反应后剩余气体体积为,
①如果氧气过量,则剩余,气体为氧气,参加反应的气体体积为,根据反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知,混合气体中含有二氧化氮的体积为×=,则原混合气体中NO2和O2的体积比V(NO2):V(O2)=:=2:3;
②如果NO2过量,则剩余,气体为NO,根据反应3NO2+H2O=2HNO3+NO可知,剩余的二氧化氮的体积为:×3=1.5V,不符合混合气体总体积为V。故原混合气体中NO2和O2的体积比2:3。
【点睛】本题考查了混合物反应的计算,明确发生反应原理为解答关键,注意讨论法在化学计算中的应用,试题培养了学生的分析能力及化学计算能力。
20. 28 6 2 61.3 2 0.08 3:7
(1)①根据方程式可知,生成1molNO的同时消耗氧气的物质的量是1.25mol,1.25molO2在标准状况下的体积为1.25mol×22.4L/mol=28L。
②根据方程式可知,5 mol NH3和5 molO2反应生成4 molNO、6mol水,剩余1mol氨气,所得氨水中水的质量是6mol×18g/mol=108g,氨气的质量是1mol×17g/mol=17g,则所得溶液的体积是=0.16667L,因此该氨水的物质的量浓度为1mol÷0.16667L=6 mol/L。
③设生成NO的氨气是xmol,消耗氧气是1.25xmol,生成氮气的氨气是ymol,消耗氧气是0.75ymol,则x+y=4、1.25x+0.75y=4,解得x=y=2,所以产物气体中NO的物质的量为2mol。
(2)①若在上述反应中有50% NO2的转化为N2O4,则所得混合气体中NO2和N2O4的物质的量之比是2:1,所得混合气的平均摩尔质量为=61.3g/mol。
②2NO2N2O4 △V↓
2 1 1
V(NO2) 4L-3L=1L
解得V(NO2)=2L,则剩余NO2的体积为4L-2L=2L。
(3)①测得溶液中含有NO3-0.02mol,则硝酸钠是0.02mol,根据钠离子守恒可知,亚硝酸钠的物质的量是2mol/L×0.05L-0.02mol=0.08mol。
②根据方程式2NO2+2NaOH= NaNO2+NaNO3+H2O可知,生成0.02mol硝酸钠的同时还有0.02mol亚硝酸钠生成,消耗的NO2为0.04mol;则反应NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O中生成亚硝酸钠是0.08mol-0.02mol=0.06mol,消耗NO2和NO均是0.03mol,则混合气体中V(NO):V(NO2)=0.03mol:(0.04mol+0.03mol)=3:7。
21. Cu2O 3Cu2O+14H++ 2NO3-→6Cu2++2NO ↑+7H2O n(Cu2O)=0.005mol n(CuO)=0.005mol 0.01mol
(1)根据反应的方程式判断消耗硝酸的量,并写出离子方程式;
(2)利用N原子守恒、电子守恒和铜原子守恒进行计算;
(3)利用端值法计算。
(1)反应的化学方程式分别为:
3Cu+8HNO3═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,
3Cu2O+14HNO3═6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O,
CuO+2HNO3═Cu(NO3)2+H2O,
先找出1mol物质消耗的硝酸:由方程式,1molCu消耗8/3mol硝酸,1molCu2O消耗14/3mol硝酸,1molCuO消耗2mol硝酸,消耗该浓度硝酸最多的是Cu2O;
反应的离子方程式为3Cu2O+14H++2NO3-=6Cu2++2NO↑+7H2O;
2)由题意恰好完全反应,利用N原子守恒:n(HNO3)=0.06mol,n(NO)=0.01mol,则n[Cu(NO3)2]=(0.06mol-0.01mol)/2=0.025mol,
混合物中虽含有Cu、Cu2O和CuO三种物质,参加氧化还原反应的只有 Cu、Cu2O,利用电子守恒:转移电子的物质的量:n(e-)=n(NO)×3=0.03mol,Cu提供电子的物质的量:0.01×2=0.02mol,Cu2O提供电子的物质的量:0.03-0.02=0.01mol,n(Cu2O)=0.01mol/2=0.005mol,铜原子守恒:n(CuO)=0.025mol-0.01mol-0.005mol×2=0.005mol。
(3)等物质的量的铜与氧化亚铜失电子数相同,产生的NO相同,但消耗硝酸后者多。进行极端假设:当铜最多,Cu2O趋于0时,CuO的物质的量为可能接近的最大值;
此时,根据电子守恒可知,n(Cu)=0.01mol×3/2=0.015 mol,根据N原子守恒可知,n(CuO)=(0.06mol-0.015mol×8/3)/2=0.01mol,混合物中CuO的物质的量可能接近的最大值为0.01mol。
22.(1) 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ ac
(2) 4NH3+5O24NO+6H2O 8NH3+6NO27N2+12H2O
(3) Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O SO2+2NH3·H2O=2NH+SO+H2O
(1)若A为单质,C为淡黄色固体,则C为Na2O2、D为NaOH、B为Na2O、A为Na,
①则Na与H2O反应生成NaOH和H2,化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
②a.Na与H2O反应生成NaOH和H2,Na可经一步反应转化为NaOH,正确;
b.Na2O和CO2反应生成Na2CO3,不能生成氧气,不能作呼吸面具的供氧剂,错误;
c.NaOH、Na2O2、Na2O均可与CO2反应,正确;
故选ac。
(2)若A为能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,A为NH3,C为红棕色气体,C为NO2,则B为NO、D为HNO3,
①NH3和O2反应生成NO和H2O,化学方程式是4NH3+5O24NO+6H2O;
②NH3和NO2在一定条件下可以发生氧化还原反应生成E和水,E是空气中含量最多的气体N2,根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式为:8NH3+6NO27N2+12H2O。
(3)若B能使品红溶液褪色加热后颜色恢复,B为SO2,则A为S、C为SO3、D为H2SO4,则H2SO4与红色金属单质Cu反应生成SO2的方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,工业上使用过量氨水吸收SO2,离子方程式为SO2+2NH3·H2O=2NH+SO+H2O。