7.3.1铵盐的性质
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列反应中的离子方程式书写正确的是
A.向氯化铝溶液中滴加过量氨水:4NH3 H2O+Al3+=AlO+4NH+2H2O
B.NH4HSO4溶液中滴加少量NaOH溶液:NH+OH—=NH3 H2O
C.向明矾溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液:Al3++2SO+2Ba2++4OH—=2BaSO4↓+AlO+2H2O
D.向NaAlO2溶液中通入足量CO2:2AlO+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO
2.下列说法正确的是
A.与混合加热可生成
B.室温下用稀溶解铜:
C.
D.NH4HCO3受热易分解,可用作化肥
3.下列指定反应的离子方程式不正确的是
A.向浓溶液中滴加浓溶液
B.用氨水吸收足量的气体:
C.向澄清石灰水中通入少量
D.铜和稀的反应:
4.不属于氮肥的是
A.碳酸氢铵 B.草木灰 C.硝酸钾 D.尿素
5.下列叙述错误的是
A.铵盐常可用作农作物的肥料 B.可用于呼吸面具中的供氧剂
C.硅晶体可用于制造光导纤维 D.明矾净水利用了胶体的吸附性
6.在加入铝粉产生氢气的溶液中,下列各组离子一定能大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
7.根据下列实验操作和现象所得到的实验结论正确的是
选项 实验操作和现象 实验结论
A 向某溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失 原溶液中一定有
B 向某溶液中加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸,沉淀消失 原溶液中一定有Ba2+
C 向某溶液中加入氢氧化钠溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝 原溶液中一定无
D 向某黄色溶液中加入淀粉-KI溶液,溶液呈蓝色 溶液中可能含Br2
A.A B.B C.C D.D
8.固体NH4NO3受热分解的产物较复杂,分解时发生的反应遵循守恒,从得失电子守恒和元素守恒方面分析,对NH4NO3热分解的产物猜想不正确的是( )
A.N2、HNO3、H2O B.N2O、H2O
C.NO2、N2O、H2O D.NH3、HNO3
9.下列离子方程式书写正确的是
A.氢氧化铁和HI溶液反应:
B.溶液与足量溶液混合加热:
C.与氢氧化钠溶液反应:
D.向溶液中滴加几滴酸性溶液,紫色褪色,同时有气泡产生:
10.有M、N两溶液,各含有下列十四种离子中的七种离子:Al3+、Cl-、Na+、K+、、OH-、、、Fe3+、、H+、、、。已知两溶液所含离子各不相同,每组溶液中的阳离子至少有2种,则下列说法正确的是
A.如果M溶液呈强酸性,则N溶液中可能含有的阴离子有:OH-、、
B.如果M溶液呈强碱性,则N溶液中可能含有的阴离子有:、、
C.如果M溶液具有强还原性,则N溶液中可能含有的阴离子有:、、
D.如果M溶液具有强氧化性,则N溶液中可能含有的阳离子有:K+、Na+、
二、填空题
11.含氮废水是造成水体污染的重要原因之一。研究含氮废水的处理对水体净化有重要意义。回答下列问题:
(1)利用O2和H2可高效去除水体中同时存在的NH和NO。具体方法是:先利用氧气将NH氧化成NO,再利用H2将NO还原为N2(2NO+5H2N2+2OH-+4H2O)。
①利用氧气氧化NH的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
②若完全处理含1 mol NH4NO3的废水,至少需要标准状况下的H2 L。
(2)用液氯可除去氨氨废水中NH。
①加入的Cl2与水体中NH的物质的量之比[n(Cl2)/n(NH)]与废水中余氯浓度(以+1价或单质形式存在的氯元素)和残余NH浓度的关系如图所示。根据图象分析,n(Cl2)/n(NH)最佳比值为 。
②氨氮废水中加入液氯,发生如下反应可将NH最终氧化为N2。
I.Cl2+H2O=H++Cl+HClO
II.NH+HClO=NH2Cl+H++H2O(NH2Cl中Cl元素为+1价)
III.HClO参与反应III,反应III的离子方程式为 。
(3)ClO2可将污水中的CN-氧化成两种气体而达到净化水体的目的。
①某工厂污水中含CN- 5 mg/L,用ClO2处理时发生反应的离子方程式为 ,处理100m3这种污水,至少需要ClO2 mol(保留一位小数)。
②用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜的是 (填标号)
a.明矾 b.碘化钾 c.盐酸 d.硫酸亚铁
12.氮元素是地球大气中含量最多的元素,请完成下列有关问题:
(1)写出氮元素的原子结构示意图: 。
(2)通常情况下,氮气性质不活泼,其原因是 。
A.氮分子是双原子分子B.氮元素的非金属性很强
C.氮原子的半径较小D.破坏氮分子中的化学键很难
(3)N2的电子式: 。
(4)氨是一种重要的化工原料,请写出工业合成氨的化学方程式: 。
(5)NH4NO3是常用的铵态氮肥,在施用时若受热会释放出 而降低肥效。检验的方法是 。
13.Ⅰ.完成下列填空:
(1)钪(Sc)的原子结构示意图为,钪和铁都是过渡元素。Fe的原子结构示意图为 ;Sc与第二主族相邻,Sc位于元素周期表的第 B族(填罗马数字);钪的最高价态可能是 。
(2)下列比较正确的是_______(选填选项)。
A.原子半径: B.热稳定性:
C.溶解性: D.微粒种类:氢硫酸<氨水
Ⅱ.工业上以为原料,以为产品,实现了“向空气要氮肥”的目标。
(3)在如下价、类二维图中用“→”和途径中间产物的化学式。
①写出化学方程式(注明反应的催化剂名称和反应条件): 。
②化学方程式: 。
③化学方程式(硝酸是该反应的唯一产物): 。
(4)工业上常以氨为原料制硝酸。写出氨催化氧化的化学方程式:(需注明具体催化剂) 。
(5)硫酸铵[],也称肥田粉,是我国生产和施用最早的氮肥之一,写出硫酸铵使用时的注意事项及对环境的影响(各一条),并说明理由。
① 。
② 。
14.常见的铵态氮肥有(俗称硫铵)、(俗称碳铵)和(俗称尿素)等。试从“含氮量”和“稳定性”的角度解释为什么尿素是目前最优质的氮肥 。
15.在氮的单质和常见的含氮化合物中:
(1)常用作保护气(如填充灯泡、焊接保护等)的物质是 ,原因是 。
(2)常用作制冷剂的物质是 ,原因是 。
(3)能与酸反应生成盐,在常温下为气态的物质是 ;它与盐酸等强酸反应的离子方程式是 。
(4)在通常状况下是晶体,易溶于水,可用作氮肥,遇碱会放出有刺激性气味气体的一类物质是 ;它们与NaOH等强碱的溶液在加热条件下反应的离子方程式是 。
16.含氮污水包括氨氮(NH3、NH)、亚硝酸盐氮(NO)和硝酸盐氮(NO)等,通常将其中含氮化合物转化为氮气或生物质而去除。
(1)厌氧氨氧化脱氨的机理如图:
NHNON2
①理论上参与I、II中反应的nI(NH):nII(NH)= 时,氮的脱除效果最好。
②废水溶解氧浓度对氮的脱除率的影响如图所示。当溶解氧浓度在1~2mg/L之间时,随着溶解氧浓度的增大,氮的脱除率下降,其原因可能有:氧气浓度越高厌氧氨氧化菌活性越低、 。
(2)一种将厌氧氨氧化与铁氨氧化、铁型反硝化耦合的新型脱氮过程如图所示。已知:铁氨氧化过程中,Fe3+转化为Fe2+;铁型反硝化过程中,Fe2+转化为Fe3+。
①过程(ⅰ)的离子方程式为 ,反应不宜在碱性条件下的原因是 。
②新型脱氮过程相比厌氧氨氧化脱氮过程的优点有 。
③过量零价纳米铁粉也能实现过程(ⅳ)的转化,写出相应的离子方程式: 。
17.完成下列问题
、
18.合理施用化肥
(1)施用化肥的目的:保障农作物 ,减少农作物 。
(2)施用化肥时需考虑的因素:土壤 ,作物 ,化肥 。
(3)过量施用化肥的危害
①很多化肥易溶于水,过量施用会造成浪费。
②部分化肥随着雨水流入河流和湖泊,造成 ,产生 等污染现象。
③不合理施用化肥会影响土壤的 和土壤 。
19.OH-不能和 大量共存。
20.某氨氮废水(、)的生物法处理流程如图所示:
(1)写出的电子式及结构式 。
(2)检验氨氮废水中含有的方法是 。
(3)过程Ⅰ主要操作为加溶液调节pH至9充分反应后,升温至30℃,然后通入空气。以上操作能降低废水中氨氮含量的原因为 。
(4)过程Ⅱ在硝化细菌作用下实现的转化,称为硝化过程。在碱性条件下实现上述硝化过程的总反应的离子方程式为 。
三、实验探究题
21.Fe/Fe3O4磁性材料在很多领域具有应用前景,其制备过程如下(各步均在N2氛围中进行):
①称取9.95 g FeCl2 4H2O(Mr=199),配成50 mL溶液,转移至恒压滴液漏斗中。
②向三颈烧瓶中加入100 mL14 mol/LKOH溶液。
③持续磁力搅拌,将FeCl2溶液以2 mL/min的速度全部滴入三颈烧瓶中,100℃下回流3 h。
④冷却后过滤,依次用热水和乙醇洗涤所得黑色沉淀,在40℃干燥。
⑤管式炉内焙烧2 h,得产品3.24 g。
部分装置如图:
回答下列问题:
(1)使用恒压滴液漏斗的原因是 。
(2)实验室制取N2有多种方法,按要求问答问题:
①CuO(s)和NH3(g)制取N2的化学方程式为 。
②饱和NaNO2(aq)和饱和NH4Cl(aq)在加热条件下制取N2的离子方程式为 ,对应的装置为 (填标号)。可供选择的发生装置(净化装置略去)
(3)三颈烧瓶中反应生成了Fe和Fe3O4,离子方程式为 。
(4)为保证产品性能,需使其粒径适中、结晶度良好,可采取的措施有_______。
A.采用适宜的滴液速度 B.用盐酸代替KOH溶液,抑制Fe2+水解
C.在空气氛围中制备 D.选择适宜的焙烧温度
(5)步骤④中判断沉淀是否已经用水洗涤干净,应选择的试剂为 ;使用乙醇洗涤的目的是 。
(6)该实验所得磁性材料的产率为 (保留3位有效数字)。
22.氨氮废水中的氮元素主要以和的形式存在。检测、处理氨氮废水是减轻水体富营养化的主要手段。回答下列问题:
(1)氨氮含量检测装置如图(部分夹持装置省略)所示:
①A中发生反应的离子方程式为 。
②B中盛装的物质为 ;装置D的作用是 。
③反应结束后,C装置增重,则废水中氨氮(以氨气计)的物质的量浓度为 。
(2)用氧化法处理氨氮废水,使氨氮完全氧化成氮气,反应过程中溶液的与氨氮去除率的关系如图所示。
已知:的氧化性比强。
①时与反应的离子方程式为 。
②大于8时,氨氮去除率随升高而降低的原因是 。
23.Na2CO3是一种很重要的化工原料。
(1)某同学拟在实验室中用NaOH溶液和CO2气体制备Na2CO3。为防止通入的CO2气体过量,生成NaHCO3,他设计了如下实验方案:
①量取50mL一定浓度的NaOH溶液,平均分成两份。
②将CO2气体逐渐通入其中一份(25mL)NaOH溶液中至CO2气体不再溶解,所发生的反应依次为 (写出离子方程式).
③小心煮沸溶液1~2分钟,目的为 。
④在得到的溶液中加入另一份(25mL)NaOH溶液,使溶液充分混合,反应的离子方程式为 。
(2)检验Na2CO3样品中Cl-和SO是否除尽,选用的试剂及加入的先后次序是 (填字母)。
a.HCl、BaCl2、AgNO3
b.AgNO3、HNO3、Ba(NO3)2
c.HNO3、Ba(NO3)2、AgNO3
d.AgNO3、HCl、BaCl2
(3)Na2CO3和H2O2在一定条件下可反应制得过碳酸钠,过碳酸钠同时具有Na2CO3和H2O2的性质,下列物质不会使过碳酸钠失效的是_______。
A.MnO2 B.H2S C.HCl D.NaHCO3
(4)某同学尝试利用“侯氏制碱法”的原理来制备K2CO3。
①他向饱和KCl溶液中依次通入足量的 和 两种气体,充分反应后有白色晶体析出。
②将得到的白色晶体洗涤后灼烧,结果无任何固体残留,产生的气体有刺激性气味,且能使澄清石灰水变浑浊。生成白色晶体的化学方程式为
③分析该方法得不到K2CO3的原因可能是 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】A.氯化铝溶液与过量氨水反应生成氯化铵和氢氧化铝沉淀,反应的离子方程式为3NH3 H2O+Al3+=Al(OH)3↓+3NH,故A错误;
B.硫酸氢铵溶液与少量氢氧化钠溶液反应生成硫酸铵和水,反应的离子方程式为H++OH—= H2O,故B错误;
C.明矾溶液与过量氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀、偏铝酸钾和水,反应的离子方程式为Al3++2SO+2Ba2++4OH—=2BaSO4↓+AlO+2H2O,故C正确;
D.偏铝酸钠溶液与过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,反应的离子方程式为AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO,故D错误;
故选C。
2.A
【详解】A.与混合加热生成氯化钙、水和NH3,A正确;
B.稀与Cu反应还原产物为NO,B错误;
C.NO不与反应,C错误;
D.受热易分解与其用作化肥没有关系,D错误。
故选:A。
3.B
【详解】A.向浓溶液中滴加浓溶液得到氯化钠溶液、放出氨气,故A正确;
B.氨水不能拆且足量SO2应该生成,应写为:,故B错误;
C.向澄清石灰水中通入少量二氧化硫,生成亚硫酸钙和水,故C正确;
D.铜和稀的反应生成硝酸铜和NO,离子方程式为:,故D正确;
故选:B。
4.B
【详解】A.碳酸氢铵中含有氮元素,属于氮肥,A不选;
B.草木灰是碳酸钾,属于钾肥,B选;
C.硝酸钾中含有氮元素,属于氮肥,C不选;
D.尿素中含有氮元素,属于氮肥,D不选;
答案选B。
5.C
【详解】A.铵盐含有可被植物吸收的氮元素,常可用作农作物的肥料,A正确;
B.可与人体呼出的CO2和H2O反应生成O2,用于呼吸面具中的供氧剂,B正确;
C.硅晶体可用于制造半导体,SiO2用于制作光导纤维,C错误;
D.明矾净水原理是其水溶液生成氢氧化铝胶体,利用了胶体的吸附性,D正确;
故选C。
6.A
【分析】溶液中加入铝粉后能产生氢气,说明该溶液为非氧化性的酸溶液或呈强碱性,以此解题。
【详解】A.、、、四种离子在酸性或碱性溶液中都不发生反应,即一定能大量共存,A项符合题意;
B.在碱性溶液中会生成氢氧化铝沉淀或偏铝酸根,不能大量存在,另外在含有的酸性溶液中,铝粉发生反应不会生成氢气,所以酸性条件下不能有,B项不符合题意;
C.与氢离子或氢氧根离子都会发生反应,都不能大量共存,C项不符合题意;
D.在碱性条件下会生成弱电解质,所以在碱性条件下不能大量共存,D项不符合题意;
答案选A。
7.D
【详解】A.能和氯化钡溶液反应生成白色不溶于盐酸的沉淀的可能是Ag+或SO,所以原溶液中不一定含有硫酸根离子,故A错误;
B.向某溶液中加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸,沉淀消失,存在的阳离子可能是Ba2+或Ca2+等,所以原溶液中不一定含有钡离子,故B错误;
C.氨气极易溶于水,稀溶液中,铵根离子与氢氧根离子反应生成一水合氨,不加热,一水合氨不能分解,没有氨气逸出,故不能说明原溶液中是否含有NH,故C错误;
D.向某黄色溶液中加入淀粉 KI 溶液,溶液呈蓝色,该黄色溶液中可是碘水;也可能是该溶液有氧化性,其把碘离子氧化成碘,则该溶液中可能含有溴,也可能含有铁离子,故D正确;
故选D。
8.C
【详解】A.如生成N2,N元素化合价分别由+5价、-1价变为0价,NO3-过量,则同时生成HNO3,发生反应,A选项正确;
B.NH4NO3若生成N2O、H2O,氮元素-3价升高到+1价,硝酸根离子中+5价降低到+1价,符合电子守恒,B选项正确;
C.如生成N2O、NO2,元素化合价应由-3价→+1价,+5价→+4价,NH4+过量,NH4+应同时生成NH3,C选项错误;
D.生成NH3、HNO3符合分解反应,为化合价不变的反应,D选项正确;
答案选C。
9.B
【详解】A.由于I-能被Fe3+氧化,将Fe2O3加入到HI溶液中得到碘化亚铁、碘和水:Fe2O3+6H++2I-=2Fe2++I2+3H2O ,A错误;
B. 溶液与足量溶液混合加热:生成氨气、亚硫酸钠和水,则:,B正确;
C. 与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气:,C错误;
D. 向溶液中滴加几滴酸性溶液,生成硫酸锰、硫酸钾、氧气和水,则紫色褪色,同时有气泡产生:,D错误;
答案选B。
10.C
【解析】略
11. 2:1 112 6:1 2NH2Cl+HClO=N2↑+3Cl-+3H++H2O 2ClO2+2CN-=N2↑+2CO2↑+2Cl- 19.2 d
【详解】(1)①氧气和铵根反应的离子方程式为NH+2O2= NO+H2O+2H+,由离子方程式可以看出NH是还原剂,O2是氧化剂,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比2:1,故答案为:2:1;
②由N原子守恒可知,NH4NO3→2NO,结合离子方程式2NO+5H2N2+2OH-+4H2O可得,完全处理含1 mol NH4NO3的废水,至少需要标准状况下的H2的物质的量为5mol,在标准状况下,由可知,V=5mol×22.4mol/L=112L,故答案为:112;
(2)①据图象可知,当n(Cl2)/n(NH)=6:1时,余氯质量浓度、残余NH的质量浓度最小,故n(Cl2)/n(NH)的最佳比值为6:1,故答案为:6:1;
②该过程是氨氮废水中加入液氯,液氯将氨氮转化为氮气,则第三步反应为HClO与NH2Cl的反应,NH2Cl被氧化为氮气,HClO与NH2Cl被还原为Cl-,离子方程式为2NH2Cl+HClO=N2↑+3Cl-+3H++H2O,故答案为:2NH2Cl+HClO=N2↑+3Cl-+3H++H2O;
(3)①CN-与ClO2反应生成两种无毒气体氮气和二氧化碳,根据化合价升降总数相等,结合电荷守恒和原子守恒配平,得出离子方程式为:2ClO2+2CN-=N2↑+2CO2↑+2Cl-;100m3=105L,100m3废水中所含CN-的质量=105L×0.005g/L=500g,CN-的物质的量为,根据离子方程式:2ClO2+2CN-=N2↑+2CO2↑+2Cl-可知,所需要二氧化氯的物质的量至少为19.2mol,故答案为:2ClO2+2CN-=N2↑+2CO2↑+2Cl-,19.2;
②亚氯酸盐具有氧化性,明矾不能被氧化,碘化钾被氧化为碘,盐酸可能被氧化氯气,因此若要除去超标的亚氯酸盐,最适宜的是硫酸亚铁,且产生的氧化产物铁离子能净水,故选d,故答案为:d。
12. D N2+3H22NH3 氨气 加入强碱反应,加热能够产生使湿润的红色石蕊试液变蓝的刺激性气体
【详解】(1)氮原子的核电荷数为7,原子结构示意图:;
(2)氮气分子中氮原子之间以氮氮三键结合,键能很高,不容易断裂,破坏氮分子中的化学键很难,导致了氮气性质不活泼,故选D;
(3)氮气属于共价分子,氮氮原子间以三键结合,N2的电子式:;
(4)工业利用氮气与氢气在一定条件下反应合成氨气,化学方程式:N2+3H22NH3;
(5)NH4NO3受热易分解,因此在施用时若受热会释放出氨气而降低肥效;铵根离子检验常用强碱溶液(加热)和湿润的红色石蕊试纸,具体操作为:溶液中加入强碱并加热,产生使湿润的红色石蕊试液变蓝的刺激性气体,即氨气,所以原溶液中含有铵根离子。
13.(1) ⅢB +3
(2)C
(3)
(4)
(5) 不要与碱性物质混放或混用 不宜长期施用
【解析】(1)
Fe原子核外有4个电子层,从K到N层电子数分别是2、8、14、2,其原子结构示意图为;Sc与第二主族相邻,Sc位于元素周期表的第ⅢB族;基态Sc的价电子为3d能级上的1个电子、4s能级上的2个电子,这些价电子完全失去时就得到其最高化合价,所以为+3价,故答案为:;ⅢB;+3;
(2)
A.同一主族元素,原子序数越大,其原子半径越大,则r(S)>r(O),同一周期元素,原子半径随着原子序数增大而减小,则r(N)>r(O),一般来说,电子层数越多,其原子半径越大,所以这三种元素原子半径的顺序是r(O)<r(N)<r(S),故A错误;
B.元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越强,非金属性O>N>S,则氢化物的稳定性:H2S<NH3<H2O,故B错误;
C.能和水形成分子间氢键的氢化物易溶于水,氨气能和水形成分子间氢键、硫化氢和水不能形成分子间氢键,所以溶解性:H2S<NH3,故C正确;
D.氢硫酸中微粒有H2S、HS-、S2-、OH-、H+、H2O,氨水中含有NH3、H2O、NH3 H2O、OH-、H+、,则微粒种类:氢硫酸=氨水,故D错误;
故答案为:C;
(3)
①氮气和氢气在高温高压和催化剂作用下反应生成氨气,反应方程式为;
②氮气和氧气在闪电作用下反应生成NO,反应方程式为;
③二氧化氮和氧气和水反应生成硝酸,反应方程式为;
(4)
氨的催化氧化生成NO和水,反应方程式为:;
(5)
能和碱反应生成氨气,所以不要和碱性物质混放或混用;水解导致溶液呈酸性,长期施用会使土壤酸化、板结,所以不宜长期施用,故答案为:不要与碱性物质混放或混用;不宜长期施用。
14.尿素含氮量为46.7%,是目前固态氮肥中含氮量最高的一种。尿素是中性肥料,性质稳定,不易分解,适用于各种土壤和作物,肥效高、易保存、使用方便,长期使用对土壤的破坏作用小。
【详解】尿素含氮量为46.7%,是目前固态氮肥中含氮量最高的一种。尿素是中性肥料,性质稳定,不易分解,适用于各种土壤和作物,肥效高、易保存、使用方便,长期使用对土壤的破坏作用小。
15.(1) 氮气 氮气的化学性质比较稳定,不易发生化学反应
(2) 液态氨气 液态氨气气化时会吸收大量的热,从而起到制冷的目的
(3) 氨气 NH3 + H+ = NH
(4) 铵盐 NH+ OH-NH3↑+H2O
【详解】(1)灯泡中的保护气体一般是氮气,因为氮气的化学性质比较稳定,不易发生化学反应,故答案为:氮气;氮气的化学性质比较稳定,不易发生化学反应;
(2)工业上用作制冷剂的是液态氨气,因为液态氨气气化时会吸收大量的热,从而起到制冷的目的,故答案为:液态氨气;液态氨气气化时会吸收大量的热,从而起到制冷的目的;
(3)能与酸反应生成盐,在常温下为气态的物质氨气;氨气与盐酸反应的实质即与H+反应,离子方程式为:NH3 + H+ = NH,故答案为:氨气;NH3 + H+ = NH;
(4)在通常状况下是晶体,易溶于水,可用作氮肥,遇碱会放出有刺激性气味气体的一类物质是铵盐;铵盐与氢氧化钠反应的实质是与OH-反应,加热条件下反应离子方程式为:NH+ OH-NH3↑+H2O,故答案为:铵盐;NH+ OH-NH3↑+H2O。
16.(1) 1:1 随着溶解氧浓度的增大,部分NO会被氧化成NO而保留在溶液中
(2) 6Fe3++2H2O+NH=6Fe2++NO+8H+(或6Fe3++2H2O+NH=6Fe2++HNO2+7H+) 碱性条件下,Fe3+易生成Fe(OH)3沉淀;NH易转化为氨气逸出,影响脱氮效果 能将氮氮与硝酸盐氮同时去除、Fe2+与Fe3+可反复循环使用 5Fe+12H++2NO=5Fe2++N2↑+6H2O
【详解】(1)①Ⅱ中反应为,根据氮原子守恒,。
②由于随着溶解氧浓度的增大,会被氧化成更高价态的留在溶液中,因此氮的脱除率下降。
(2)①过程(ⅰ)中反应物为和,生成物分别对应和,故方程式为6Fe3++2H2O+NH=6Fe2++NO+8H+或6Fe3++2H2O+NH=6Fe2++HNO2+7H+。由于碱性条件下,OH-会和、分别生成沉淀、氨气逸出,因此影响脱氮效果。
②厌氧氨氧化脱氮中无法去除,而新型脱氮过程能将氨氮与硝酸盐氮同时去除,且与可反复循环使用;
③过程(ⅳ)中反应物为和Fe,生成物分别对应和,故根据电子得失守恒、原子守恒和电荷守恒可知反应的方程式为5Fe+12H++2NO=5Fe2++N2↑+6H2O。
17. 湿润的红色石蕊试纸 浓盐酸
【详解】的检验取样与试管,加入氢氧化钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若试纸变蓝说明有;或者将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若产生白烟,说明有;
18.(1) 增产 损失
(2) 酸碱性 营养状况 本身性质
(3) 水体富营养化 水华 酸碱性 结构
【详解】(1)施用化肥的目的:保障农作物增产,减少农作物损失;
(2)施用化肥时需考虑的因素:土壤酸碱性,作物营养状况,化肥本身性质;
(3)②部分化肥随着雨水流入河流和湖泊,造成水体富营养化,产生水华等污染现象。
③不合理施用化肥会影响土壤的酸碱性和土壤结构。
19.H+、NH、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Mg2+、Al3+、Cr3+、HCO、HS-、HSO、H2PO、HPO
【详解】与氢氧根离子不能共存的离子有H+、弱碱阳离子(NH、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Mg2+、Al3+、Cr3+)以及弱酸的酸式酸根离子(HS-、HSO、H2PO、HPO),故答案为H+、NH、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Mg2+、Al3+、Cr3+、HCO、HS-、HSO、H2PO、HPO。
20.(1)、;
(2)取少量试液于试管中,加入氢氧化钠溶液并加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,观察到试纸变蓝,说明含有;
(3)发生反应,升温、通入空气有利于氨气的逸出
(4)
【详解】(1)的电子式为:;的结构式
(2)检验氨氮废水中含有的方法是:取少量试液于试管中,加入氢氧化钠溶液并加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,观察到试纸变蓝,说明含有;
(3)加入NaOH时,铵根离子和氢氧根离子在加热条件下反应生成氨气和水,,升温、通入空气有利于氨气的逸出;
(4)过程Ⅱ在硝化细菌作用下实现的转化,称为硝化过程。在碱性条件下被氧化为,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知,硝化过程的总反应的离子方程式为。
21.(1)平衡气压,便于液体顺利流下
(2) NH+NO=2H2O+N2 ↑ B
(3)4Fe2++8OH-=Fe↓+Fe3O4↓+4H2O
(4)AD
(5) 稀硝酸和硝酸银溶液 除去晶体表面水分,便于快速干燥
(6)90.0%
【分析】在三颈烧瓶中先加入100 mL14 mol/LKOH溶液,然后通过恒压滴液漏斗以2 mL/min的速度逐滴加入FeCl2溶液(9.95 g FeCl2 4H2O(Mr=199),配成50 mL溶液)至完全,100℃下回流3 h,然后冷却、过滤,依次用热水和乙醇洗涤所得黑色沉淀,在40℃干燥,再用管式炉内焙烧2 h,得产品3.24 g。反应过程中要在N2的惰性环境中进行,避免Fe2+被空气中的O2氧化,根据9.95 g FeCl2 4H2O中含有的Fe2+的物质的量,结合反应方程式4Fe2++8OH-=Fe↓+Fe3O4↓+4H2O计算理论上反应制得的物质质量,用实际质量与理论上的质量比计算反应产品的产率。
【详解】(1)使用恒压滴液漏斗可以在使用过程中保持气压平衡,能够使液体顺利流下;
(2)①CuO(s)和NH3(g)在加热条件下发生氧化还原反应制取N2,该反应的化学方程式为;
②饱和NaNO2(aq)和饱和NH4Cl(aq)在加热条件下反应产生N2、H2O、NaCl,则该制取N2的离子方程式为NH+NO=2H2O+N2 ↑;
两种液体混合物在加热条件下制取气体,应该选用装置B;
(3)在N2环境中,Fe2+与OH-发生氧化还原反应产生Fe、Fe3O4、H2O,该反应的离子方程式为:4Fe2++8OH-=Fe↓+Fe3O4↓+4H2O;
(4)结晶度受反应速率与温度的影响,所以为保证产品性能,需使其粒径适中、结晶度良好。
A.采用适宜的滴液速度可以使其粒径适中、结晶度良好,A正确;
B.若用盐酸代替KOH溶液,由于生成的晶体为Fe和Fe3O4,二者均会溶解在盐酸中,因此得不到该晶粒,B错误;
C.若在空气氛围中制备,则亚铁离子容易被空气氧化,不能得到Fe和Fe3O4,C错误;
D.选择适宜的焙烧温度,其粒径适中、结晶度良好,D正确,
故合理选项是AD;
(5)因为反应后溶液中有Cl-,所以在步骤④中判断沉淀是否已经用水洗涤干净,需取最后一次洗涤液,加入稀硝酸酸化后,然后加入硝酸银溶液,若无白色沉淀生成,则证明已洗涤干净,故检验沉淀是否洗涤干净的试剂是稀硝酸、硝酸银溶液;
乙醇易溶于水,且易挥发,所以最后使用乙醇洗涤的目的是除去晶体表面水分,便于快速干燥;
(6)9.95 g FeCl2 4H2O(Mr=199 )的物质的量为n=,根据发生反应的离子方程式4Fe2++8OH-=Fe↓+Fe3O4↓+4H2O可知理论上所得的Fe和Fe3O4的物质的量各自为n==0.0125mol,故最终得到的黑色产品质量应为0.0125 mol×(56 g/mol+232 g/mol)=3.6 g,实际得到的产品3.24 g,所以其产率为。
22.(1) NH+OH-NH3↑+H2O 碱石灰 吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入装置C中 0.9
(2) 2NH+3HClO=N2↑+3Cl—+5H++3H2O 溶液碱性增强,HClO转化为氧化性弱的ClO—
【分析】由图可知,装置A中铵根离子在热空气的作用下与氢氧化钠溶液反应生成氨气,一水合氨在热空气作用下分解生成氨气,装置B中盛有的碱石灰用于干燥氨气,防止水蒸气被浓硫酸吸收,导致实验误差,装置C中盛有的浓硫酸用于吸收和测定反应生成的氨气,装置D中盛有的碱石灰用于吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入装置C中被浓硫酸吸收,导致实验误差。
【详解】(1)①A中发生的反应为铵根离子在热空气的作用下与氢氧化钠溶液反应生成氨气,反应的离子方程式为NH+OH-NH3↑+H2O,故答案为:NH+OH-NH3↑+H2O;
②由分析可知,装置B中盛有的碱石灰用于干燥氨气,防止水蒸气被浓硫酸吸收,导致实验误差;装置D中盛有的碱石灰用于吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入装置C中被浓硫酸吸收,导致实验误差,故答案为:碱石灰;吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入装置C中;
③反应结束后,C装置增重1.53g,则废水中氨氮(以氨气计)的物质的量浓度为=0.9mol/L,故答案为:0.9;
(2)①pH为6时,溶液中铵根离子与次氯酸反应生成氮气、氯离子、氢离子和水,反应的离子方程式为2NH+3HClO=N2↑+3Cl—+5H++3H2O,故答案为:2NH+3HClO=N2↑+3Cl—+5H++3H2O;
②pH大于8时,溶液碱性增强,次氯酸与氢氧根离子反应转化为氧化性弱的次氯酸根离子,导致氨氮去除率降低,故答案为:溶液碱性增强,HClO转化为氧化性弱的ClO—;
23.(1) 2OH-+CO2=CO+H2O、CO+CO2+H2O=2HCO 除去过量的CO2气体,防止碳酸氢钠分解 OH-+HCO=CO+H2O
(2)c
(3)D
(4) NH3 CO2 NH3+CO2+H2O=NH4HCO3↓ KHCO3溶解度较大(大于NH4HCO3),无法从溶液中析出
【详解】(1)②氢氧化钠和过量二氧化碳反应生成碳酸氢钠,反应过程是二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠溶液,反应的离子方程式为:2OH-+CO2=CO+H2O;继续反应,二氧化碳和碳酸钠反应生成碳酸氢钠溶液,反应的离子方程式为:CO+CO2+H2O=2HCO;
③小心煮沸溶液1~2分钟的目的是赶走溶解在溶液中的CO2气体,防止碳酸氢钠分解,若不先驱走溶液中溶解的CO2气体,步骤④中加入的NaOH将有部分与CO2反应被消耗掉,使NaHCO3不能完全转化成Na2CO3;
④在得到的溶液中加入另一份(25mL)NaOH溶液后发生的反应是碳酸氢钠能和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应离子方程式为OH-+HCO=CO+H2O;
(2)由于碳酸钠会干扰离子的检验,且硫酸银也是不溶于水的白色沉淀,会干扰氯离子检验,所以检验Na2CO3样品中Cl-和SO是否除尽,应首先加入硝酸,然后加入硝酸钡,最后加入硝酸银溶液,答案选c;
(3)A. MnO2会催化双氧水分解,A不符合;
B. H2S具有还原性,能被双氧水氧化,B不符合;
C. HCl能和碳酸钠反应,C不符合;
D. NaHCO3与碳酸钠以及双氧水均不反应,D符合;
答案选D。
(4)①由于氨气极易溶于水,所以首先应该通入氨气,即向饱和KCl溶液中依次通入足量的氨气和二氧化碳两种气体,充分反应后有白色晶体析出。
②将得到的白色晶体洗涤后灼烧,结果无任何固体残留,产生的气体有刺激性气味,且能使澄清石灰水变浑浊,说明气体是氨气和二氧化碳的混合气体,因此固体是碳酸氢铵,则生成白色晶体的化学方程式为NH3+CO2+H2O=NH4HCO3↓;
③由于KHCO3溶解度较大(大于NH4HCO3),无法从溶液中析出,所以该方法得不到K2CO3。
答案第1页,共2页
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