苏教版(2019)高中化学必修第二册 7.2重要的含氮化工原料同步练习(含答案)

文档属性

名称 苏教版(2019)高中化学必修第二册 7.2重要的含氮化工原料同步练习(含答案)
格式 docx
文件大小 713.3KB
资源类型 试卷
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-10-17 11:27:56

图片预览

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
7.2重要的含氮化工原料同步练习-苏教版高中化学必修第二册
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列各组离子在相应条件下一定能大量共存的是
A.含有较多OH-离子的溶液:、、、
B.能使紫色石蕊变红的溶液:Fe2+、、ClO-、
C.澄清透明的溶液:、、、
D.能与金属铝反应生成H2的溶液:、、、
2.下列说法正确的是
A.浓KOH溶液洒到皮肤上,应立即用大量水冲洗,再涂抹1%的硼酸
B.NH4F溶液存放时应使用带有磨口玻璃塞的试剂瓶
C.把消石灰与氯化铵固体混合加热产生的气体用导管直接通入水中制取浓氨水
D.用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧,火焰呈黄色,证明溶液中含有NaCl
3.喷泉实验是一种常见的实验现象,其产生的主要原因是存在压强差。在如图的烧瓶中充满了某种干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有同种液体。理论上下列组合中能形成喷泉且液体未能够充满烧瓶的是
A.和水 B.和水
C.和饱和食盐水 D.和溶液
4.实验室制备下列气体,能实现的是
A.:Zn与稀溶液 B.:大理石与稀混合
C.:与混合 D.:与稀HCl溶液混合
5.下列说法正确的是
A.SO2能使品红、溴水、酸性高锰酸钾溶液等物质褪色,体现了SO2的漂白性
B.硝酸应保存在棕色、细口、带玻璃塞的试剂瓶中
C.常温下浓硫酸可以用铝罐贮存,说明常温下铝与浓硫酸不反应
D.N2→NH3,NH3→NO均属于氮的固定
6.化学反应中常伴有颜色变化或沉淀生成,下列有关反应的化学或离子方程式中不正确的是
A.氯水见光后颜色变浅:
B.稀硫酸与氢氧化钡溶液混合,有白色沉淀生成:
C.向浓溶液中加入少量铜粉,溶液变蓝:
D.向溶液中加入少量Zn粉,溶液黄色褪去:
7.下列气体不能使用排空气法收集的是
A.NO B.NH3 C.CH4 D.NO2
8.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.100mL10mol/L浓硝酸与足量Cu粉充分反应,产生NO2分子数为0.5NA
B.标准状况下,11.2LNH3中含有的原子数为2NA
C.一定条件下,1molN2与足量氢气反应,产生NH3的分子数为2NA
D.4.6gNO2与N2O4的混合气体中含有的分子数目为0.1NA
9.在下列各溶液中,所给离子一定能大量共存的是
A.强碱性溶液中:K+、Mg2+、Cl-、SO
B.无色透明的溶液中:K+、Cu2+、NO、SO
C.强酸性溶液中:Na+、Fe2+、NO、SO
D.含有Al3+的溶液中:K+、Na+、SO、Cl-
10.某同学设计如下实验测量m g铜银合金样品中铜的质量分数:
下列说法中不正确的是
A.收集到的V L气体为 NO
B.过滤用到的玻璃仪器是:烧杯、漏斗、玻璃棒
C.操作Ⅱ应是洗涤
D.铜的质量分数为:×100%
二、填空题
11.现有2.8 g Fe全部溶于一定浓度200 mL的HNO3溶液中,得到标准状况下的一种气体1.12L,测得反应后溶液的pH为1(反应前后溶液体积变化忽略不计)。
(1)反应后溶液中铁元素的存在形式是 ;
(2)反应后溶液中c(NO)= mol/L;
(3)反应后的溶液最多还能溶解Fe的质量是 g
(4)1.12 L气体的化学式为 。
(5)向含4molHNO3的稀溶液中,逐渐加入Fe粉至过量,假设生成的气体只有,请在坐标系中画出n(Fe2+)随n(Fe)变化的示意图,并标出n(Fe2+)的最大值 。
12.常见金属和非金属及其化合物在科学研究和工业生产中具有重要的用途。
(1)实验室制取氢氧化铝时,常用铝盐溶液和 (填“氨水”或“氢氧化钠溶液”)作为原料。
(2)铝制餐具不宜长时间存放酸性、碱性食物,但铝制容器可以盛装浓硝酸的原因是 。
(3)实验室盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,原因是 (用离子方程式表示)。
(4)如图实验可用来验证Na2O2与CO2的反应,实验过程中可观察到包有Na2O2的棉花燃烧。写出该反应的化学方程式 ,棉花燃烧说明该反应具有的特点是 。
(5)铁红是一种红色颜料,其成分是 (填化学式)。将一定量的铁红溶于160 mL5 mol/L的盐酸中,再加入一定量铁粉恰好完全溶解,收集到气体2.24 L (标准状况下),经检测,溶液中无Fe3+,则参加反应的铁粉的质量为 g。
13.NH3是制备氮肥的原料之一。
(1)写出NH3的电子式。
(2)下列关于NH3的说法错误的是___________。
A.极易溶于水 B.可用作制冷剂 C.属于电解质 D.属于共价化合物
14.补齐物质与其用途之间的连线 。
物质 用途
A.碳酸氢钠 a.作膨松剂
B.浓硫酸 b.作制冷剂
C.液氨 c.作红色涂料
D.氧化铁 E.过氧化钠 d.作供氧剂 e.作干燥剂
15.工、农业废水以及生活污水中浓度较高的会造成氮污染。工业上处理水体中的一种方法是零价铁化学还原法。某化学小组用废铁屑和硝酸盐溶液模拟此过程,实验如下。
(1)先用稀硫酸洗去废铁屑表面的铁锈,然后用蒸馏水将铁屑洗净。
①除锈反应的离子反程式是 。
②判断铁屑洗净的方法是 。
(2)将KNO3溶液的pH调至2.5。从氧化还原的角度分析调低溶液pH的原因是 。
(3)将上述处理过的足量铁屑投入(2)的溶液中。如图表示该反应过程中,体系内相关离子浓度、pH随时间变化的关系。请根据图中信息回答:
①t1时刻前该反应的离子方程式是 。
②t2时刻后,该反应仍在进行,溶液中的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有增大,可能的原因是 。
(4)铁屑与KNO3溶液反应过程中向溶液中加入炭粉,可以增大该反应的速率,提高的去除效果,其原因是 。
16.浓硝酸具有不稳定性,实验室应该将浓硝酸保存在带玻璃塞的 (填“无色”或“棕色”)试剂瓶中,铜与浓硝酸反应的方程式
17.如图是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系。请回答下列问题:
(1)写出 N2 的一种用途: 。
(2)HNO3与图中的物质 C 常用于检验 Cl-的存在,则 C 的化学式为 。
(3)实验室制取物质 B 的化学方程式为 。
(4)工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸分为三步:其中第一步:NH3→NO的化学方程式为 。
(5)浓硝酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为 。
(6)如图装置可用于探究氯气与氨气的反应。实验时先通过三颈瓶瓶口 1 通入氨气,然后关闭 b 活塞,再通过瓶口 2 通入氯气。
实验中三颈瓶内出现白烟并在内壁凝结成固体,发生反应的化学方程式为 ,请设计一个实验方案鉴定该固体中的阳离子
(7)将 3.2g 铜与 60.0mL 一定浓度的硝酸发生反应,铜完全溶解,产生 NO2和 NO 混合气体的体积为 8.96L(标况)。待产生的气体全部释放后,向溶液加入 100mL 2.0mol/L 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。
18.I.A经如图所示的过程可转化为D。已知D为强酸或强碱,请回答下列问题。
ABCD
(1)若常温下C是红棕色的气体,A是碱性气体。则:
①A的化学式是 ,C→D的过程中,氧化剂和还原剂的质量之比为 。
②D的稀溶液在常温下可与Cu反应,请写出该反应的离子方程式 。
(2)若A为金属单质,C为淡黄色固体,则C→D的化学反应方程式 。
II.可利用如图装置来证明酸性:H2CO3>H2SiO3。
(3)方法是:在A中加入的试剂是 (填编号,下同),B中加入的试剂是 ,C中加入的试剂是 ;如果在C中看到白色沉淀生成,即可证明酸性:H2CO3>H2SiO3。
供选择的试剂:①稀盐酸 ②稀硫酸 ③碳酸钙 ④Na2SiO3溶液 ⑤碳酸钠
19.已知A、B、C是中学化学常见物质,它们在一定条件下有如下转化关系:
(1)若A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;C为红棕色气体。则A转化为B反应的化学方程式 .
(2)若D是具有氧化性的单质,A元素属于短周期主族金属元素,则C的电子式为
(3)若D是金属,C溶液在贮存时应加入少量D,其理由是(用必要的文字和离子方程式说明) .
(4)若D 是一种常见的温室气体;A是一种强电解质且在水溶液中电离出的阴阳离子均含10个电子,则B转化为C的离子方程式为
(5)若D为氯碱工业的主要产品,B具有两性,则C溶液中除OH- 外还存在的阴离子的化学式为
(6)若A、B、C均为氧化物,D是一种黑色固态非金属单质,则B分子的结构式为 .
20.在100mL稀HNO3和稀H2SO4组成的混合溶液中,两种酸的物质的量浓度之和为0.4mol L-1。向该溶液中加入足量的铜粉后加热,充分反应后,所得溶液中Cu2+的物质的量浓度最大值为 (反应前后溶液体积变化忽略不计)。
三、实验题
21.某探究性学习小组在查阅资料中发现,常温下氯气可以氧化氨气获得氮气。该小组由此设计出制取氮气的思路:
实验室现有如下试剂及仪器:
试剂:①饱和食盐水 ②浓硫酸 ③氢氧化钙固体 ④浓盐酸 ⑤碱石灰 ⑥二氧化锰 ⑦氯化铵固体
仪器:(见图)
请完成下列各题:
(1)写出制N2的化学方程式: ,反应生成0.5mol N2,转移的电子物质的量是 mol。
(2)用图中仪器(可重复使用)连接成制纯净Cl2、NH3的装置,其中制取氨气选用 装置(填序号),制取氨气的反应化学方程式为
(3)当反应装置里的氨气和氯气的物质的量之比大于 时,尾气里一定含有氨气;当反应装置里的氯气和氨气的物质的量之比大于 时,尾气里一定含有氯气。
22.为了探究一氧化氮、二氧化氮、硝酸之间的相互转化,有同学设计了如下实验:如图将少量铜片装入小试管中,再加入适量稀硝酸,然后迅速将大试管倒扣在小试管外。将套好的大、小试管一起竖立在烧杯中,使水浸没大试管口。充分反应完后,通过弯玻璃管往大试管中吹人足量空气,并往烧杯中滴入几滴紫色石蕊试液。试回答:
(1)写出铜片溶于稀硝酸的离子方程式 。
(2)吹入空气前小试管中的现象是铜片逐渐溶解.溶液变蓝色及 。
(3)假设小试管中加入了 0.192g铜片和5ml浓度为2mol/L的稀硝酸,则充分反应后小试管内溶 液中NO 物质的量浓度为 mol/L(忽略溶液体积变化)。
(4)若将水换成氢氧化钠溶液,实验过程中生成的一种红棕色气体会与它发生反应,生成两种钠盐和水,且氧化产物与还原产物的物质的量相等,试写出该反应的离子方程式 。
(5)将等质里的铜片分别与等体积过量的浓、稀硝酸反应(假设溶液体积不变 所得溶液前者呈绿色,后者呈蓝色。某同学认为可能是Cu2+浓度的差异引起的,你认为是否正确? (填“正确”或“不正确”),理由是 。
23.利用下图装置(夹持装置已省略)制取和收集纯净、干燥的氨气,并探究氨气的性质。
(1)如何检验装置I的气密性 。
(2)利用装置I制取氨气,应选用的试剂为 (填字母代号)。
A.浓氨水 B.浓硫酸 C.硝酸钾 D.生石灰 E.氢氧化钠
(3)根据实验要求,仪器连接的顺序为:a接___,___接___,___接___(用字母代号表示)。
(4)将氨气通入盛有氧化铜粉末的玻璃管中,加热有红色固体和无色气体单质生成。证明氨气具有 性,发生反应的化学方程式是 。
(5)收集氨气,按下图所示玻璃装置进行实验。先打开旋塞①,B瓶中产生白色的烟,原因是 (用化学方程式表示);稳定后,关闭旋塞①,再打开旋塞②,B瓶中的现象是 。
参考答案:
1.C
【详解】A.OH-、会反应产生H2O、,不能大量共存,A错误;
B.能使紫色石蕊变红的溶液显酸性,含有大量H+,H+与Fe2+、ClO-会发生氧化还原反应而不能大量共存,B错误;
C.在澄清透明的溶液中,、、、不能发生任何反应,可以大量共存,C正确;
D.能与金属铝反应生成H2的溶液可能显酸性,也可能显碱性。在酸性溶液中,含有大量H+,H+、起HNO3作用,表现强氧化性,与Al不能反应产生H2;在碱性溶液中含有大量OH-,OH-、会结合形成NH3·H2O,也不能大量共存,D错误;
故合理选项是C。
2.A
【详解】A.KOH对皮肤有强腐蚀性,洒到皮肤上,应立即用大量水冲洗,再涂抹1%的硼酸,故A正确;
B.NH4F溶液能水解出HF,故能腐蚀玻璃,不能盛放在玻璃瓶中,故B错误;
C.氨气极易溶于水,用导管直接通入水中会引起倒吸,故应将导管连接倒扣的漏斗等通入水中,故C错误;
D.焰色反应是一种元素的性质,故用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧,火焰呈黄色,证明溶液中含有钠元素,但不能说明含NaCl,故D错误。
故选:A。
3.A
【详解】A.根据化学反应3NO2+H2O = 2HNO3+NO↑,喷泉实验后,烧瓶内有的气体,与题意相符, A项符合题意;
B.NH3易溶于水,能做喷泉实验,且能充满烧瓶,B项不符合题意;
C.Cl2不溶于饱和食盐水,不能做喷泉实验,C项不符合题意;
D.根据化学反应SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,整个烧瓶充满液体,D项不符合题意;
答案选A。
4.C
【详解】A.具有强氧化性,与金属反应不会放出,故A不符合题意;
B.大理石与稀反应生成硫酸钙微溶,会阻止反应继续进行,故B不符合题意;
C.与反应生成气体和氢氧化钙,故C符合题意;
D.与浓HCl溶液在加热的条件下才能制取,故D不符合题意;
故答案:C。
5.B
【详解】A.二氧化硫与溴水、酸性高锰酸钾发生氧化还原反应体现还原性,品红褪色是体现二氧化硫漂白性,故A错误;
B.硝酸不稳定见光易分解,故应保存在棕色、细口、带玻璃塞的试剂瓶中,故B正确;
C.常温下浓硫酸可以用铝罐贮存,说明常温下铝与浓硫酸发生钝化,在表面生成一薄层致密氧化物薄膜,发生了化学反应,故C错误;
D.游离态氮转化为化合态氮为氮的固定,NH3→NO不属于氮的固定,故D错误。
故选B。
6.B
【详解】A.氯水中次氯酸不稳定,见光分解为盐酸和氧气,A正确;
B.稀硫酸与氢氧化钡溶液混合,生成硫酸钡和水,,B不正确;
C.浓溶液中加入少量铜粉,反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,,C正确;
D.溶液中加入少量Zn粉,反应生成氯化亚铁和氯化锌,,D正确;
故选B。
7.A
【解析】排空气法适合收集密度与空气密度相差较大、与空气中成分不反应的气体,若密度比空气的大,采用向上排空气法,若密度比空气的小,采用向下排空气法,密度与空气密度接近的不能用排气法收集。
【详解】A. 一氧化氮能够与氧气反应生成二氧化氮,且密度与空气密度接近,不能用排空气法收集,故A选;
B.氨气密度小于空气密度,能够用向下排气法收集,故B不选;
C.甲烷密度小于空气密度,能够用向下排气法收集,故C不选;
D.二氧化氮密度大于空气密度,能够用向上排气法收集,故D不选。
答案选A。
8.B
【详解】A.浓硝酸随着反应进行变成稀硝酸,反应生成一氧化氮气体,故不能计算二氧化氮的物质的量,A错误;
B.标况下11.2L氨气的物质的量为0.5mol,含有2mol原子,B正确;
C.氮气和氢气的反应为可逆反应,不能确定氨气的量,C错误;
D.混合气体中二者的摩尔质量不同,不能计算分子数,D错误;
故选B。
9.D
【详解】A.强碱性溶液中含有大量OH-,OH-与Mg2+会形成Mg(OH)2沉淀而不能大量共存,A不符合题意;
B.Cu2+的水溶液显蓝色,在无色溶液中不能大量存在,B不符合题意;
C.强酸性溶液中含有大量H+,H+与Fe2+、NO会发生氧化还原反应,不能大量共存,C不符合题意;
D.Al3+与选项离子之间不能发生任何反应,可以大量共存,D符合题意;
故合理选项是D。
10.D
【分析】A.实验排水法收集气体,二氧化氮能与水反应生成NO,无论金属与硝酸反应生成是NO或NO2或NO、NO2,最后收集的气体为NO;B.过滤用到的玻璃仪器是:烧杯、漏斗、玻璃棒;C.操作Ⅱ是在过滤之后,烘干之前,由于过滤后的氯化银附着一些离子,应洗涤附着的物质,防止影响氯化银的质量测定;D.Ⅲ中烘干得到的物质为AgCl,质量为wg,从而计算出n(AgCl)=n(Ag),计算出银的质量,继而求出铜的质量分数。
【详解】A项,如生产的气体有NO2,它会与水反应生成NO,故排水法收集得到的只有NO,故A项正确;B项,过滤使用到的玻璃仪器是:烧杯、漏斗和玻璃棒,故B项正确;C项,滤渣通过洗涤去除表面附着的杂质,再烘干得到干净的沉淀物,故C项正确;D项,Ⅲ中烘干得到的物质为AgCl,质量为wg,所以Ag的质量为108w/143.5g,所以铜的质量分数为,故D项错误;正确选项D。
【点睛】本题的易错项为A项;错选A项,可能是考生审题不清,没考虑用排水法收集气体时,NO2会与水反应生成NO。
11.(1)Fe3+
(2)0.85
(3)1.82
(4)NO
(5)
【分析】(1)
反应后溶液pH=1,说明硝酸有剩余,则Fe完全反应生成Fe(NO3)3,反应后溶液中铁元素的存在形式是Fe3+;故答案为:Fe3+;
(2)
反应后溶液为硝酸铁、硝酸的混合溶液,故溶液中有3c(Fe3+)+c(H+)=c(NO),根据铁元素守恒有n(Fe3+)=n(Fe)==0.05mol,所以c(Fe3+)==0.25mol/L,反应后溶液pH为1,所以c(H+)=0.1mol/L,所以c(NO)=0.25mol/L×3+0.1mol/L=0.85mol/L,反应后溶液中c(NO)=0.85mol/L;故答案为:0.85;
(3)
生成气体的物质的量为=0.05mol,由氮元素守恒可知n原来(HNO3)=3n[Fe(NO3)3]+n剩余(HNO3)+n(气体)=0.05mol×3+0.1mol/L×0.2L+0.05mol=0.22mol,生成Fe(NO3)2、NO原硝酸溶解的铁最多,由3 Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2 NO↑+4H2O 可知,0.22molHNO3最多溶解铁 ×0.22mol,质量为×0.22mol×56g/mol=4.62g,故还能溶解铁4.62g-2.8g=1.82g,反应后的溶液最多还能溶解Fe的质量是1.82g,故答案为:1.82;
(4)
2.8gFe的物质的量为=0.05mol,若只生成NO,根据电子转移守恒可知,n(NO)==0.05mol,则V(NO)=0.05mol×22.4L/mol=1.12L,若只生成NO2,根据电子转移守恒可知,n(NO2)==0.15mol,V(NO2)=0.15mol×22.4L/mol=3.36L,由于实际生成气体1.12L,故只生成NO,1.12 L气体的化学式为NO。故答案为:NO;
(5)
向含4molHNO3的稀溶液中,逐渐加入Fe粉至过量,Fe先和稀硝酸反应生成硝酸铁和NO,当硝酸完全反应后,Fe再和铁离子反应生成亚铁离子,发生的反应为Fe+NO+4H+=Fe3++NO↑+2H2O、2Fe3++Fe=3Fe2+,根据方程式知,4mol硝酸能溶解1molFe,同时生成1molFe3+离子,1molFe3+离子能被0.5molFe还原,同时生成1.5mol Fe3+,所以其图象为,故答案为:。
12.(1)氨水
(2)常温下浓硝酸会使铝发生钝化
(3)SiO2+2OH-=+H2O
(4) 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 反应放出大量的热
(5) Fe2O3 11.2
【详解】(1)Al(OH)3是两性氢氧化物,既能与强酸反应产生盐和水,也能够与强碱反应产生盐和水,所以实验室制取氢氧化铝时,常用铝盐溶液和弱碱反应,即使用铝盐溶液与氨水为原料制取;
(2)铝能够与强酸、强碱发生反应,所以铝制餐具不宜长时间存放酸性、碱性食物,但铝制容器可以盛装浓硝酸,这是由于浓硝酸具有强氧化性,在室温下遇铝,会使铝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,即发生钝化现象;
(3)实验室盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,这是由于玻璃的成分中含有酸性氧化物SiO2,SiO2能够与碱NaOH反应产生Na2SiO3、H2O,该反应的离子方程式为:SiO2+2OH-=+H2O;
(4)Na2O2能够与CO2反应产生O2,反应放出热量,达到棉花的着火点,使棉花燃烧起来,同时反应产生Na2CO3,反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(5)铁红是一种红色颜料,其成分是Fe2O3;
Fe2O3与HCl发生复分解反应:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,Fe与FeCl3发生反应:2FeCl3+Fe=3FeCl2,同时还发生反应:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,反应产生H2的物质的量n(H2)=,则发生反应Fe+2HCl=FeCl2+H2↑消耗Fe的物质的量为0.1 mol,消耗HCl物质的量为0.2 mol,反应后溶液中无Fe3+,溶液成分为FeCl2,所以根据Cl原子守恒可知FeCl3的物质的量n(FeCl3)=(5 mol/L×0.16 L-0.2 mol)=0.2 mol,根据反应2FeCl3+Fe=3FeCl2可知0.2 mol FeCl3反应消耗0.1 mol Fe粉,故反应的Fe的物质的量n(Fe)=0.2 mol,其质量m(Fe)=0.2 mol×56 g/mol=11.2 g。
13.(1)
(2)C
【详解】(1)NH3属于共价化合物,其电子式:;
(2)A.氨气物理性质:极易溶于水,故A说法正确;
B.液氨气化时吸收大量的热,可用作制冷剂,故B说法正确;
C.NH3溶于水形成,属于电解质,NH3属于非电解质,故C说法错误;
D.NH3属于共价化合物,故D说法正确;
答案选C。
14.
【详解】A.碳酸氢钠不稳定,受热分解产生CO2气体,能够使面团松软,因此可作膨松剂,合理选项是a;
B.浓硫酸具有吸水性,因此可以作干燥剂,合理选项是e;
C.液氨沸点比较低,容易气化,气化时从周围环境中吸收大量热,使环境温度降低,因此可作制冷剂,故合理选项是b;
D.Fe2O3是红棕色粉末状固体,常作油墨、油漆、涂料等的红色染料,故合理选项是c;
E.Na2O2能够与人呼吸产生的CO2、H2O反应产生O2,因此可作呼吸面具的供氧剂,故合理选项是d,用短线连接起来表示为:。
15. Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 测最后一次洗涤液的pH,若为7,则说明铁屑已洗净(或取少量最后一次洗涤液加入BaCl2溶液,若无明显现象,则说明铁屑已洗净) 在酸性条件下的氧化性强,易被铁屑还原 4Fe++10H+=4Fe2+++3H2O 生成的Fe2+水解 炭粉和铁构成了无数微小的原电池加快反应速率
【详解】(1). ①. 铁锈的主要成分是Fe2O3,与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,反应的离子方程式为:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,故答案为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;
②. 判断铁屑是否洗净的方法是测最后一次洗涤液的pH,若为7,则说明铁屑已洗净,故答案为测最后一次洗涤液的pH,若为7,则说明铁屑已洗净;
(2). pH调至2.5,是因为NO3-在酸性条件下的氧化性强,易被铁屑还原,故答案为NO3-在酸性条件下的氧化性强,易被铁屑还原;
(3). ①. 根据图示可知,在t1时刻前,硝酸根离子、氢离子浓度逐渐减小,亚铁离子浓度增大,则在t1时刻前是金属铁和硝酸之间的反应,即4Fe+NO3-+10H+=4Fe2++NH4++3H2O,故答案为4Fe+NO3-+10H+=4Fe2++NH4++3H2O;
②. 根据反应4Fe+NO3-+10H+=4Fe2++NH4++3H2O可知,溶液中NH4+的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有增大,所以原因是生成的Fe2+水解所致,故答案为生成的Fe2+水解;
(4). 构成原电池可以加快化学反应速率,炭粉和铁屑构成了无数微小的原电池加快反应速率,故答案为炭粉和铁构成了无数微小的原电池加快反应速率。
点睛:本题主要考查硝酸、铁及其化合物的化学性质,试题难度中等。熟练掌握硝酸的化学性质和铁及其化合物的性质是解答本题的关键,本题的难点是第(3)问,解答本问时,需先仔细审图,根据图示得出t1时刻前,硝酸根离子、氢离子浓度是逐渐减小的,亚铁离子浓度是逐渐增大的,所以t1时刻前是金属铁和硝酸之间的反应,随着反应的进行,溶液中铵根离子浓度在增大,亚铁离子的浓度却没有增大,说明是生成的亚铁离子发生了水解反应,据此解答本题即可。
16. 棕色 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(或Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O)
【分析】浓硝酸见光易分解,应避光保存;铜与浓硝酸反应,生成硝酸铜、二氧化氮和水。
【详解】浓硝酸具有不稳定性,见光易分解,应避光保存,所以实验室应该将浓硝酸保存在带玻璃塞的棕色试剂瓶中,铜与浓硝酸反应,生成硝酸铜、二氧化氮和水,发生反应的方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(或Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O)。答案为:棕色;Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(或Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O)。
【点睛】存放试剂时,若试剂呈碱性,则用橡皮塞;若试剂呈酸性、腐蚀性等,则用玻璃塞。
17.(1)作保护气或作制冷剂或用于合成氨等(合理即可)
(2)AgNO3
(3)2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O
(4)4NH3+5O24NO+6H2O
(5)C + 4HNO3(浓)CO2↑ + 4NO2↑ + 2H2O
(6) 8NH3 + 3Cl2=N2 + 6NH4Cl 取少量固体于试管中,加入NaOH溶液,微热,产生的气体在试管口用湿润的红色石蕊试纸检测,如果试纸变蓝,则证明该固体中含有NH
(7)10
【分析】根据图示可知A是NO,B是氨气,C硝酸盐,结合物质的性质和题干问题分析解答。
【详解】(1)N2性质稳定,不易发生反应,可以用作保护气;作制冷剂;可以用于合成氨等;故答案为:作保护气;或作制冷剂;或用于合成氨等(合理即可);
(2)Cl-的检验常用含Ag+的可溶性盐AgNO3,利用生成AgCl的白色沉淀的现象来判断Cl-的存在;故答案为:AgNO3;
(3)N的气态氢化物为:NH3,实验室制氨气是用氯化铵固体和氢氧化钙固体来制备:2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O;故答案为:2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O;
(4)氨气发生催化氧化生成NO和水,方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;
(5)浓硝酸与木炭在加热条件下发生氧化还原反应,生成两种气体:CO2和NO2;根据质量守恒和电子转移守恒写出方程式为:C + 4HNO3(浓) CO2↑ + 4NO2↑ + 2H2O;故答案为:C + 4HNO3(浓) CO2↑ + 4NO2↑ + 2H2O;
(6)氯气与氨气的反应出现的白烟并在内壁凝结成固体的是NH4Cl,根据质量守恒和电子转移守恒写出方程式为:8NH3 + 3Cl2=N2 + 6NH4Cl;常用碱液来检验铵根离子,检验方法是:取少量固体于试管中,加入NaOH溶液,微热,产生的气体在试管口用湿润的红色石蕊试纸检测,如果试纸变蓝,则证明该固体中含有NH;故答案为:8NH3 + 3Cl2=N2 + 6NH4Cl;取少量固体于试管中,加入NaOH溶液,微热,产生的气体在试管口用湿润的红色石蕊试纸检测,如果试纸变蓝,则证明该固体中含有NH;
(7)根据方程式:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O、Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、HNO3+NaOH=NaNO3+H2O、Cu(NO3)2+2NaOH=NaNO3+Cu(OH)2↓得出:Cu~Cu(NO3)2~Cu(OH)2;当Cu(NO3)2全部生成Cu(OH)2时,溶液中的NaOH已全部转化为NaNO3;根据Na元素守恒:n(NaOH)=n(NaNO3);根据N元素守恒;n(HNO3)=n(NO)+n(NO2)+n(NaNO3)=8.96L÷22.4L/mol+100mL×10-3L/mL×2.0mol/L=0.6mol;c(HNO3)==10mol/L;故答案为:10。
18.(1) NH3 1:2 3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O
(2)2Na2O2+2H2O=O2↑+4NaOH
(3) ② ⑤ ④
【分析】NH3催化氧化得到NO,NO与O2反应生成红棕色气体NO2,NO2与H2O反应生成HNO3和NO;Na与O2生成Na2O,Na2O与O2共热得到淡黄色固体Na2O2,据此分析回答。
【详解】(1)C是红棕色的气体,推断C是NO2,A是碱性气体,推断A是NH3;
①A的化学式是:NH3;C转化D是NO2转化为HNO3,反应方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,氧化剂被还原得到还原产物,是NO,还原剂被氧化得到氧化产物,是HNO3,氧化剂和还原剂均为二氧化氮,物质的量之比为1:2,则质量之比为1:2;
②D是HNO3,其稀溶液在常温下可与铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,该反应的离子方程式:3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(2)A为金属单质,C为淡黄色固体,则推断C为Na2O2,A为Na,Na2O2与水反应生成NaOH和氧气,化学方程式为:2Na2O2+2H2O=O2↑+4NaOH;
(3)根据装置图所示,锥形瓶中发生固液无需加热型反应产生CO2,可以是强酸溶液与碳酸钙或碳酸钠反应,CO2进入试管与C溶液反应,为证明非金属性:C>Si,可通过证明酸性:H2CO3>H2SiO3,则C为Na2SiO3溶液,产生白色沉淀即证明成立。为防止盐酸挥发出HCl干扰CO2与Na2SiO3的反应,故A中加入的试剂为稀硫酸,选择②;硫酸钙微溶,故B中加入的试剂为碳酸钠,选择⑤;C中加入的试剂为Na2SiO3溶液,选择④。
19. 4NH3+5O24NO+6H2O 加入少量铁,防止Fe2+被氧化为Fe3+,2Fe2++Fe=2Fe3+ CO2++H2O=2 [Al(OH)4﹞]-; O=C=O
【详解】(1)若A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝推断为NH3;C为红棕色气体为NO2;判断D为O2;B为NO;A转化为B反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为4NH3+5O24NO+6H2O;
(2)若D是具有氧化性的单质,A元素属于短周期主族金属元素,判断A为NaNa2ONa2O2;C为Na2O2 电子式为,故答案为;
(3)若D是金属,C溶液在贮存时应加入少量D,推断A为Cl2FeCl3FeCl2;故答案为加入少量铁,防止Fe2+被氧化为Fe3+,2Fe3++Fe═3Fe2+;
(4)若D是一种常见的温室气体推断为CO2;A是一种强电解质且在水溶液中电离出的阴、阳离子均含有10个电子结合离子结构推断A为NaOHNa2CO3NaHCO3;B转化为C的离子方程式为:CO2+ +H2O=2,故答案为CO2++H2O=2;
(5)若D为氯碱工业的主要产品,B具有两性,则判断转化关系为AlCl3Al(OH)3NaAlO2;则C溶液中除氢氧根外还存在的阴离子的化学式为,故答案为;
(6)若A、B、C均为氧化物,D是一种黑色固态非金属单质推断转化关系为CuOCO2CO,B分子为CO2的结构式为O=C=O,故答案为O=C=O。
20.0.24mol L-1
【详解】铜能与稀硝酸反应,不能直接与稀硫酸反应,反应方程式是3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,离子方程式是3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O,可知,当H+和NO的比例等于4:1时,铜粉反应的量最大,则得到Cu2+的物质的量浓度达最大值。在100mL稀HNO3和稀H2SO4组成的混合溶液中,两种酸的物质的量浓度之和为0.4mol L-1。由上可知,当H+和NO的比例等于4:1时,HNO3和稀H2SO4的比例是1:1.5,则c(NO)=,根据离子方程式计算,c(Cu2+)==0.24mol L-1。
21. 2NH3+3Cl2=6HCl+N2 (或8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2) 3 BE 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O
【分析】二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气,用饱和食盐水除去氯化氢,用浓硫酸干燥后得到干燥的氯气;氢氧化钙和氯化铵固体加热生成氨气,用碱石灰干燥后得到干燥的氨气,氯气和氨气发生反应2NH3+3Cl2=6HCl+N2或8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2生成氮气。
【详解】(1) 氯气和氨气发生反应2NH3+3Cl2=6HCl+N2或8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2生成N2,反应中氮元素化合价由-3升高为0,反应生成0.5mol N2,转移的电子物质的量3mol。
(2) 氢氧化钙和氯化铵固体加热生成氨气,用碱石灰干燥后得到干燥的氨气,制取氨气选用BE装置,氢氧化钙和氯化铵固体加热生成氨气、水、氯化钙,反应的反应化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O;
(3)氨气过量时,氨气和氯气反应方程式是8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2,氨气和氯气物质的量之比大于时,尾气里一定含有氨气;氯气过量时,发生反应2NH3+3Cl2=6HCl+N2,当反应装置里的氯气和氨气的物质的量之比大于时,尾气里一定含有氯气。
22. 3Cu+8H++2NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2O 有红棕色气体生成 1.6 2NO2+2OH﹣=NO2—+NO3—+H2O 不正确 等质量的铜与等体积的浓、稀硝酸反应后,所得溶液中Cu2+的浓度相等
【分析】(1)铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水;(2)稀硝酸和铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,一氧化氮和空气中氧气反应生成二氧化氮;(3)依据铜的物质的量和稀硝酸提供氢离子物质的量,结合离子方程式定量关系分析计算硝酸根离子浓度;(4)二氧化氮和氢氧化钠溶液反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水;(5)等质量的铜片与等体积过量的浓、稀硝酸反应,Cu完全反应,铜离子浓度相同。
【详解】(1)铜和稀硝酸反应的离子方程式为:3Cu+8H++2 NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为3Cu+8H++2NO3﹣=3Cu2++2NO↑+4H2O;(2)吹入空气前小试管中的现象是铜片逐渐溶解,铜和稀硝酸反应生成硝酸铜溶液为蓝色溶液,生成一氧化氮气体和大试管中远期反应生成二氧化氮红棕色气体,故答案为有红棕色气体生成;(3)铜和稀硝酸反应的离子方程式为:3Cu+8H++2NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2O,0.192g铜片物质的量==0.003mol,5ml浓度为2mol/L的稀硝酸溶液中硝酸物质的量=0.005L×2mol/L=0.01mol,反应的硝酸根离子物质的量为0.002mol,剩余硝酸根离子物质的量=0.01mol﹣0.002mol=0.008mol,则溶液中硝酸根离子浓度==1.6mol/L,故答案为1.6;(4)若将水换成氢氧化钠溶液,实验过程中生成的一种红棕色气体会与它发生反应,生成两种钠盐和水,且氧化产物与还原产物的物质的量相等,是二氧化氮自身氧化还原反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,反应的离子方程式为:2NO2+2OH﹣=NO2—+NO3—+H2O,故答案为2NO2+2OH﹣=NO2—+NO3—+H2O;(5)等质量的铜片与等体积过量的浓、稀硝酸反应,硝酸足量,则Cu完全反应,铜离子浓度相同,所以颜色不同与Cu2+浓度的差异引起的说法不正确,故答案为不正确;等质量的铜与等体积的浓、稀硝酸反应后,所得溶液中Cu2+的浓度相等。
【点睛】本题考查了物质性质、化学反应的离子方程式书写和定量计算应用,主要是反应现象等知识点的理解应用,掌握基础是解题关键,题目较简单。
23. 关闭止水夹和分液漏斗活塞,向分液漏斗中加入适量水,打开分液漏斗活塞,一段时间后,分液漏斗中液面保持不变或液体不再滴下,说明装置I气密性良好 AD(或AE) c b e f d 还原 2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu HCl+NH3=NH4Cl 烧杯中的AgNO3溶液会倒流进入B瓶中,产生白色沉淀
【详解】(1)装置I中含有分液漏斗,则检验气密性的方法是关闭止水夹和分液漏斗活塞,向分液漏斗中加入适量水,打开分液漏斗活塞,一段时间后,分液漏斗中液面保持不变或液体不再滴下,说明装置I气密性良好。(2)利用装置I制取氨气,反应不需要加热,应选用的试剂为浓氨水和生石灰或浓氨水和氢氧化钠;(3)氨气需要碱石灰干燥,密度小于空气,应该用向下排空气法收集,氨气极易溶于水,尾气处理时需要防止倒吸,则仪器连接的顺序为a→c→b→e→f→d;(4)将氨气通入盛有氧化铜粉末的玻璃管中,加热有红色固体和无色气体单质生成,红色固体是铜,单质气体是氮气,这说明氨气具有还原性,发生反应的化学方程式是2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu。(5)先打开旋塞①,B瓶中产生白色的烟,原因是氨气与氯化氢化合生成氯化铵,反应的化学方程式为HCl+NH3=NH4Cl;稳定后,关闭旋塞①,再打开旋塞②,由于压强降低,硝酸银溶液被倒吸进B中,与氯离子反应生成氯化银,则B瓶中的现象是烧杯中的AgNO3溶液会倒流进入B瓶中,产生白色沉淀。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)