3.3氮的循环同步练习(含解析)-鲁科版高中化学必修第一册

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名称 3.3氮的循环同步练习(含解析)-鲁科版高中化学必修第一册
格式 docx
文件大小 971.8KB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-12-06 10:06:00

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3.3氮的循环
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.铜镁合金1.58g完全溶于一定浓度的硝酸,硝酸被还原成、NO两种气体,折算为标准况下它们的体积均为0.448L。反应后的溶液中加入足量氢氧化钠溶液,生成的沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量,其质量为
A.3.62g B.2.94g C.2.26g D.3.42g
2.下列离子方程式能用来解释相应实验现象的是
A.氢氧化钠腐蚀磨口玻璃塞:SiO2+2OH-=SiO+H2O
B.氯化铝液中滴加氨水,生成沉淀:Al3++3OH-=Al(OH)3↓
C.铜溶于浓硝酸:Cu+4HNO3=Cu2++2NO+2H2O+2NO2↑
D.84消毒液与洁厕灵混用产生有毒气体:ClO-+Cl-+H+=Cl2↑+OH-
3.下列离子方程式书写正确的是
A.在盐酸中加入小块钠:
B.用溶液蚀刻铜质电路板:
C.将氯气通入水中制备氯水:
D.在溶液中加入足量烧碱共热:
4.下列说法不正确的是
A.NO2、SO2是空气污染物,会导致酸雨
B.酸雨是指pH小于5.6的降水
C.O3和ClO2可以替代Cl2对自来水消毒
D.氨气与硝酸反应制成氮肥硝酸铵属于氮的固定
5.下列实验操作、现象及得出的结论均正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 将少量试样加水溶解,滴加稀酸化,再滴加KSCN溶液 溶液变红 试样已变质
B 将Cu加入到冷的浓硫酸中,一段时间后,再向反应器中加入冷水 溶液变蓝 反应生成了
C 室温下,少量盐酸溶液中加入少量镁粉 产生大量气泡,测得温度上升 镁与盐酸反应放热
D 铝箔插入稀硝酸中 无明显现象 铝箔表面形成了致密的氧化膜
A.A B.B C.C D.D
6.用如图所示装置进行下列实验,实验结果与预测的现象不一致的是
①中的物质 ②中的物质 预测①的现象
A 淀粉KI溶液 浓硝酸 溶液变蓝
B 酚酞溶液 浓盐酸 无明显变化
C AlCl3溶液 浓氨水 有白色沉淀
D 湿润的蓝色石蕊试纸 饱和SO2水溶液 试纸条褪色
A.A B.B C.C D.D
7.氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A.实验室检验的存在:
B.工业制硝酸过程中的物质转化:
C.铁与足量的稀硝酸反应:
D.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:
8.下列物质间的转化,能通过化合反应一步直接实现的是
A. B.
C. D.
9.已知硝酸铜晶体受热发生分解反应如下:2Cu(NO3)2·3H2O2CuO+4NO2↑+O2↑+6H2O↑,若将生成气体收集后,冷却至室温使其充分反应,所得溶液溶质的质量分数为
A.46% B.50% C.77.8% D.82%
10.类推思想在化学学习与研究中经常被采用,但类推出的结论是否正确最终要经过实验的验证。以下类推的结论中正确的是:
A.SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,故CO2也能使酸性KMnO4溶液褪色
B.盐酸与镁反应生成氢气,故硝酸与镁反应也生成氢气
C.铁与Cl2反应生成FeCl3 ,故铁与I2反应生成FeI3
D.常温下浓硫酸能使铁和铝钝化,故常温下浓硝酸也能使铁和铝钝化
二、填空题
11.请写出正确的化学反应方程式:
(1)Al投入氢到氧化钠溶液中
(2)铝热反应(Al+Cr2O3)
(3)碳与浓硝酸反应
(4)浓硝酸的不稳定性
(5)偏铝酸钠的溶液中逐滴滴加一定浓度的盐酸
12.请回答:
(1)氨遇氯化氢时会产生白烟,写出白烟化学成分的电子式: 。
(2)氨的催化氧化是工业制硝酸的基础,写出化学方程式 。
(3)写出铝和NaOH溶液反应的离子方程式 。
(4)工业上可用氨水吸收燃煤烟气中少量的SO2,写出离子方程式 。
13.(1)滑石是一种硅酸盐矿物,其化学式为,用氧化物的形式表示为 。
(2)除去下列物质中所含杂质(括号内为杂质),写出除去杂质的试剂。





14.氮、硫的氧化物都会引起环境问题,越来越引起人们的重视。如图是氮、硫元素的各种价态与物质类别的对应关系:
(1)根据A对应的化合价和物质类别,A为 (写分子式),从氮元素的化合价能否发生变化的角度判断,图中既有氧化性又有还原性的含氮化合物有 。
(2)浓、稀硝酸的性质既相似又有差别,若要除去铁制品表面的铜镀层应选择 ,反应的离子方程式为 。
(3)工厂里常采用NaOH溶液吸收NO、NO2的混合气体,使其转化为化工产品NaNO2,试写出其化学方程式: 。
(4)工业上把海水先进行氧化,再吸收溴,达到富集溴的目的。常用的方法是先用热空气吹出Br2,再用SO2水溶液吸收Br2.取吸收后的溶液,向其中加入氯化钡溶液有白色沉淀析出。写出SO2水溶液吸收Br2反应的化学方程式: 。
15.按要求填空
(1)有下列物质:①铜;②石灰水;③CO2;④Fe(OH)3溶液;⑤CaO;⑥豆浆。其中属于胶体的是 (填序号,下同),属于碱性氧化物的是
(2)在标准状况下,35.5g氯气的体积是 L.将其与氢气化合,需氢气的物质的量是 mol,将生成的气体溶于水,配成500mL溶液,则该溶液中溶质的物质的量浓度是 mol/L
(3)如图所示,将充满NO2气体的试管倒扣在水槽中,观察到试管内气体颜色由 色逐渐变为无色,最终试管内液面上升至试管容积的 处(填分数)
16.按要求写出下列方程式。
(1)Cu与浓硫酸反应的化学方程式 。
(2)碳与热浓硫酸反应的化学方程式 。
(3)亚硫酸钠溶液与稀硝酸反应的离子方程式 。
(4)二氧化硫与硫酸铁溶液反应的离子方程式 。
(5)双氧水与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式 。
17.如图是依据一定的分类标准,对某些物质与水反应情况进行分类的分类图。请根据你所学的知识,按要求填空:
(1)根据物质与水反应的情况,分成A、B组的分类依据是 。
(2)A组中的CaO常用作食品包装袋中的干燥剂,CaO所属类别为 (填序号)。
①金属氧化物 ②酸性氧化物 ③碱性氧化物 ④两性氧化物
(3)D组中的气体水溶液呈弱碱性,用电离方程式表示其水溶液呈弱碱性的原因: 。
(4)F组中与水反应,氧化剂与还原剂的数量之比为1∶1的物质是 。(填化学式)。
(5)写出水既做氧化剂又做还原剂的化学方程式 。
18.研究氮及其化合物的性质具有极为重要的意义。根据题目回答下列问题:
(1)实验室用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体制取氨气的化学方程式为: ;收集氨气使用 法;干燥氨气用 (填物质名称)作干燥剂。
(2)将铜放入稀硝酸中,反应开始后的现象是 ;其离子方程式为 。
19.氮元素的单质和常见化合物在工、农业生产中用途广泛。
(1)常用作食品袋中填充气的是 ,常用作制冷剂的化合物是 。(填写化学式)
(2)铵盐大多在农业上用作化肥,实验室可用固体与固体加热反应来制备氨气,其化学方程式为 。欲吸收尾气中的,下列装置不宜选 (填字母)。(已知氨气难溶于有机溶剂)
A. B. C. D.
(3)用氢氟酸在玻璃上雕刻花纹,原理是 (用化学方程式表示);
(4)某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液,将其平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解铜粉;向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量的变化关系如下图所示(假设硝酸的还原产物为气体)。则原混合溶液中的物质的量为 ,硫酸的物质的量浓度为 。
20.Ι.绿水青山是习近平总书记构建美丽中国的伟大构想,某工厂拟综合处理含NH废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如图流程。已知:NO+NO2+2OH-=2NO+H2O,请回答下列问题:
(1)固体1中主要含有 。
(2)X可以是 ,是否需要过量 。
(3)处理含NH废水时,发生的反应 。
(4)捕获剂所捕获的气体主要是 。
П.今年我国多个城市遭遇雾霾天气,这表明污染严重,空气质量下降。因此研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要现实意义。
(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为 。
(2)利用反应6NO2+8NH37N2+12H2O也可处理NO2。当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下的体积是 L。
(3)硝酸工业尾气中含NO和NO2气体,常用NaOH溶液来吸收,反应方程式为NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是 。
(4)3.2gCu与30mL8mol·L-1HNO3反应,硝酸的还原产物为NO2,NO,反应后溶液中所含H+为amol,则:
①溶液中n(NO)为 。
②所生成的NO在标准状况下体积为 。
三、实验探究题
21.亚硝酸钙[Ca(NO2)2]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:①2NO+CaO2=Ca(NO2)2;2NO2+CaO2=Ca(NO3)2
②酸性条件下,NO能与KMnO4溶液反应生成NO和Mn2+。
请回答下列问题:
(1)盛装铜片的仪器名称为 ,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N2,然后关闭弹簧夹,再滴加稀硝酸,通入N2的作用是 。
(3)A装置中反应的化学方程式为 ,E装置的作用是 。
(4)C装置中反应的离子方程式为 ,观察到的现象是 。
(5)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。若n(NO):n(NO2)<1:1,则会导致 。
(6)将2.88gCaO2完全转化为Ca(NO2)2,理论上至少需要铜的物质的量为 。
22.某溶液中可能有下列离子中的几种:、、、、、、、,某化学兴趣小组设计如下实验测定该溶液的组成:
实验一:取该溶液于试管A中,向试管A中加入足量溶液有沉淀产生,加热试管A得到(已折合成标准状况)能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体X。
实验二:①另取该溶液于试管B中,向试管B中加入,微热充分反应后剩余0.4g固体,产生(折合成标准状况)无色气体Y,气体Y遇空气后由无色变成红棕色;测得反应后的溶液中还含有。
②向步骤①所得溶液中加入足量溶液产生白色沉淀Z,经过滤、洗涤、干燥后得6.99g固体。
试回答下列问题:
(1)由实验一可推出该溶液中一定含有的阳离子为 。(填离子符号,下同)
(2)由实验二可推出该溶液中一定含有的阴离子为 。
(3)生成气体Y的离子方程式为 。
(4)该溶液中一定不存在的离子为 ;可能存在的离子为 ,确定该溶液中是否有在该离子的实验操作为 。
(5)检验加入的溶液是否足量的操作为 。
(6)原溶液中的物质的量浓度为 。
23.人类的农业生产离不开氮肥,几乎所有的氮肥都以氨为原料,某化学兴趣小组利用图I装置制备氨并探究相关性质。

(1)装置A中,盛有浓氨水的仪器名称为 ,烧瓶内药品可选用下列哪种试剂 。
A.浓硫酸 B.生石灰 C.五氧化二磷 D.二氧化硅
(2)连接好装置并检验装置的气密性后,装入药品,然后应先 (填“a”或“b")
a.打开旋塞逐滴向圆底烧瓶中加入氨水 b.加热装置C
(3)实验中观察到C中粉末变红,D中无水硫酸铜变蓝,并收集到一种单质气体,则该反应相关化学方程式为 ,该反应证明氨具有 性。
(4)该实验缺少尾气吸收装置,图2中能用来吸收尾气的装置是 (填装置序号)。

(5)实验室用图3所示装置制备氨气的化学反应方程式为 。

(6)用圆底烧瓶收集干燥的氨,用图4装置进行喷泉实验,挤压胶头滴管时,可以形成红色喷泉,原因是 (用方程式表示)。

试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】由题意可知,金属Cu、Mg与硝酸反应后再加入足量的氢氧化钠溶液,最后转化为Cu(OH)2、Mg(OH)2沉淀,由+2价金属和金属离子结合氢氧根离子的数目可知,氢氧根离子的物质的量即为金属失去电子的物质的量,在金属与硝酸的反应中,硝酸被还原为NO2、NO两种气体而且在标准状况下它们的体积均为0.448L,气体的物质的量为0.448L÷22.4L/mol=0.02mol,由电子守恒可知,金属的失电子的物质的量为0.02mol×(5-4)+0.02mol×(5-2)=0.08mol,即OH-的物质的量为0.08mol,沉淀的质量为1.58g+0.08mol×17g/mol=2.94g。
故选:B。
2.A
【详解】A.氢氧化钠能与二氧化硅反应生成硅酸钠而腐蚀磨口玻璃塞:SiO2+2OH-=SiO+H2O,A正确;
B.氯化铝液中滴加氨水,生成沉淀,一水合氨难电离,离子方程式为:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH,B错误;
C.硝酸完全电离,则铜溶于浓硝酸中的离子方程式为:Cu+4H++2NO=Cu2++2H2O+2NO2↑,C错误;
D.84消毒液与洁厕灵混用产生有毒气体是氯气,反应的离子方程式为:ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O,D错误;
答案选A。
3.B
【详解】A.Na与盐酸中的H+直接反应,离子方程式为2Na+2H+=2Na++H2↑,A错误;
B.FeCl3与Cu反应生成FeCl2和CuCl2,离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,B正确;
C.HClO为弱酸,不能拆,离子方程式为Cl2+H2O = H++Cl-+HClO,C错误;
D.NH4HCO3与足量NaOH反应生成Na2CO3、NH3和H2O,离子方程式为++2OH-+NH3↑+2H2O,D错误;
故选B。
4.D
【详解】A.NO2、SO2是空气污染物,能和水反应生成酸,会导致酸雨,故A正确;
B.酸雨是指pH小于5.6的降水,故B正确;
C.O3和ClO2具有强氧化性,能杀菌消毒,可以替代Cl2对自来水消毒,故C正确;
D.氮的固定是游离态氮元素转化为化合态,氨气与硝酸反应制成氮肥硝酸铵,不是游离态转化为化合态,不属于氮的固定,故D错误;
选D。
5.C
【详解】A.在酸性条件下,硝酸根离子具有强氧化性,可以将亚铁离子氧化为铁离子,使KSCN溶液变红,该实验不能检验试样是否变质,选项错误;
B.Cu与浓硫酸加热反应生成硫酸铜,会有浓硫酸剩余;浓硫酸加水稀释时,一定要浓硫酸加入水中,玻璃棒不断搅拌,不能相反操作,易发生危险,选项错误;
C.镁与盐酸反应置换出氢气,温度上升,说明反应放热,选项正确;
D.铝箔插入稀硝酸中,反应生成硝酸铝、NO和水,选项错误;
故选:C。
6.D
【详解】A.硝酸具有挥发性,挥发出的硝酸进入淀粉KI溶液,硝酸具有强氧化性,可以将KI氧化为I2,I2遇淀粉变蓝色,实验结果与预测的现象一致,故不选A;
B.浓盐酸具有挥发性,挥发出的HCl进入酚酞溶液,酚酞溶液在酸性条件下不变色,实验结果与预测的现象一致,故不选B;
C.浓氨水具有挥发性,挥发出的氨气,溶于氯化铝溶液,一水合氨与氯化铝反应生成氢氧化铝白色沉淀,实验结果与预测的现象一致,故不选C;
D.饱和SO2水溶液挥发出SO2,SO2与湿润红纸条接触,生成亚硫酸,亚硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸变红,实验结果与预测的现象不一致,故选D;
选D。
7.C
【详解】A.铵根离子和氢氧化钠加热生成氨气,可以检验铵根离子存在,A正确;
B.氨气催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮与氧气生成二氧化氮,二氧化氮可与水反应生成硝酸,B正确;
C.硝酸具有强氧化性,铁与足量的稀硝酸反应生成硝酸铁和NO、水,C错误;
D.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应为氮氧化合物和一氧化碳发生氧化还原反应生成无毒的氮气和二氧化碳,D正确;
故选C。
8.A
【详解】A. 通过铁与氯化铁溶液反应可实现,故A符合;
B. 与氧气在高温或放电条件下生成NO,故B不符;
C. CuO难溶于水,,故C不符;
D. 二氧化硅难溶于水,,故D不符;
故选A。
9.C
【分析】根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3反应,确定反应后溶质硝酸、溶剂水的量;根据质量分数=溶质质量/溶液质量×100%进行计算。
【详解】硝酸铜晶体受热发生分解反应如下:2Cu(NO3)2·3H2O2CuO+4NO2↑+O2↑+6H2O;反应生成4molNO2、1molO2、6H2O;因发生4NO2+O2+2H2O=4HNO3反应,故实际得到由等物质的量的HNO3和H2O组成的混合溶液,故ω(HNO3)=63/(63+18)×100%=77.8%,本题选C。
故答案选C。
10.D
【详解】A.SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,是因为其具有还原性,二氧化碳没有还原性,不能与KMnO4反应,故A错误;
B.硝酸具有强氧化性,与活泼金属反应得不到氢气,故B错误;
C.氯气的氧化性强于Fe3+,所以铁与氯气反应可生成FeCl3,而I2的氧化性弱于Fe3+,所以铁与I2反应生成的是FeI2,故C错误;
D.浓硫酸与浓硝酸都具有强氧化性,室温下,都能使铁和铝发生钝化,故D正确;
答案选D。
11. 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 2Al+Cr2O32Cr+Al2O3 C+4HNO3=CO2↑+4NO2↑+2H2O 4HNO3=O2↑+4NO2↑+2H2O NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl
【详解】(1)Al投入氢到氧化钠溶液中,生成偏铝酸钠和氢气,化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(2) Al和Cr2O3发生铝热反应,生成Cr和Al2O3,化学方程式为:2Al+Cr2O32Cr+Al2O3;
(3)碳与浓硝酸反应生成二氧化碳,二氧化氮和水,化学方程式为:C+4HNO3=CO2↑+4NO2↑+2H2O;
(4)浓硝酸不稳定性,易分解成二氧化氮,氧气和水,化学方程式为:4HNO3=O2↑+4NO2↑+2H2O;
(5)偏铝酸钠的溶液中逐滴滴加一定浓度的盐酸(盐酸量不足),生成氢氧化铝和氯化钠,化学方程式为:NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl;
12. 4NH3+5O24NO+6H2O 2Al+2H2O+2OH-=2+3H2↑ SO2+2NH3 H2O=+H2O
【详解】(1)氨遇氯化氢时会生成氯化铵,氯化铵为离子化合物,电子式为:;
(2)氨的催化氧化是工业制硝酸的基础,氨气与氧气反应生成一氧化氮和水,化学方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O;
(3)铝和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为:2Al+2H2O+2OH-=2+3H2↑;
(4)工业上可用氨水吸收燃煤烟气中少量的SO2,反应生成亚硫酸铵和水,离子方程式为:SO2+2NH3 H2O=+H2O。
13. 稀盐酸或稀硫酸 水 灼热的铜网 氯水 饱和NaHCO3溶液
【分析】(1)硅酸盐用氧化物形式表示时,先写金属氧化物,再写非金属氧化物,最后写水;
(2)除去杂质时使用的除杂试剂只与杂质反应,不能与被提纯的物质发生反应,据此分析解答。
【详解】(1)根据硅酸盐的氧化物表示形式遵循的原则,结合质量守恒定律可知的氧化物表示形式为;
(2)①Al2O3与稀HCl或稀硫酸反应产生可溶性物质,而SiO2不能反应仍然是固体,然后过滤,就可以得到纯净的SiO2,因此除杂试剂是稀盐酸或稀硫酸;
②将混合气体通入水中,发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,可见除杂试剂是H2O;
③将混合气体通过灼热的Cu网,发生反应:2Cu+O22CuO,杂质O2变为固体CuO而得到除去,因此除杂试剂是灼热的铜网;
④FeCl2具有还原性,与氯水会发生氧化还原反应变为FeCl3,故除杂试剂是氯水;
⑤由于酸性:H2SO3>H2CO3,将混合气体通入饱和NaHCO3溶液中,发生反应:NaHCO3+SO2= NaHSO3+CO2,达到除杂净化的目的,同时产生了需要的物质,故除杂试剂是饱和NaHCO3溶液。
【点睛】硅酸盐用氧化物形式表示时,先写活泼金属氧化物,再写不活泼金属氧化物,然后写非金属氧化物,最后写水,同时各种元素的原子个数比不变;除杂原则是“不增、不减”,即不增加新的杂质,不减少被提纯的物质。最好是不仅除杂,还增加被提纯的物质;可行的是只除杂;不可行的是不仅增加新杂质,还消耗被提纯的物质。
14. N2O5 NO、NO2 浓硝酸
【详解】(1)依据图中化合价与元素化合物之间关系可知A为+5价的氮元素的氧化物,为N2O5;N原子最外层有5个电子,最高为+5价,最低为-3价,NO、NO2中氮元素处于中间价态,化合价既可以升高,又可以降低,所以NO、NO2既有氧化性又有还原性,故答案为:N2O5;NO、NO2;
(2)铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、NO2和水,铁与浓硝酸在常温下会发生钝化,所以可用浓硝酸除去铁制品表面的铜镀层,反应的离子方程式为,故答案为:浓硝酸;;
(3)NO、NO2是大气污染物,可用NaOH溶液进行尾气处理,反应的化学方程式为;
(4)二氧化硫的水溶液与溴反应生成溴化氢和硫酸,化学方程式为。
15. ④⑥ ⑤ 11.2 0.5 2 红棕
【分析】(1)①铜是单质;②石灰水是溶液;③CO2是纯净物,为酸性氧化物;④Fe(OH)3溶液分散质粒度介于1﹣100nm之间是胶体;⑤CaO能够与酸反应生成盐和水为碱性氧化物;⑥豆浆,分散质粒度介于1﹣100nm之间是胶体;
(2)根据公式n=和c=计算;
(3)根据方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO可知,3体积二氧化氮与水反应生成1体积一氧化氮,一氧化氮不溶于水,由此解答。
【详解】(1)①铜是单质;②石灰水是溶液;③CO2是纯净物,为酸性氧化物;④Fe(OH)3溶液分散质粒度介于1﹣100nm之间是胶体;⑤CaO能够与酸反应生成盐和水为碱性氧化物;⑥豆浆,分散质粒度介于1﹣100nm之间是胶体;所以属于胶体的是④⑥,属于碱性氧化物的是 ⑤;
(2)在标准状况下,35.5g氯气的体积:×22.4L/mol=0.5mol;依据方程式:H2+Cl22HCl,0.5mol氯气与0.5mol氢气反应生成1mol氯化氢,氯化氢溶于水=2mol/L;
(3)NO2气体为红棕色,二氧化氮气体易与水反应生成硝酸(HNO3)和一氧化氮,3NO2+H2O=2HNO3+NO,NO为无色,所以气体颜色由红棕色逐渐变为无色,依据方程式3体积二氧化氮与水反应生成1体积一氧化氮,一氧化氮不溶于水,所以反应后溶液体积占试管体积的。
16.(1)
(2)
(3)3SO+2NO+2H+=3SO+2NO↑+H2O
(4)2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO+4H+
(5)5H2O2+2MnO+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O
【详解】(1)Cu与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式;
(2)碳与浓硫酸在加热条件下发生反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,反应的化学方程式;
(3)亚硫酸钠溶液与稀硝酸发生氧化还原反应,反应的离子方程式3SO+2NO+2H+=3SO+2NO↑+H2O;
(4)二氧化硫与硫酸铁溶液发生氧化还原反应,反应的离子方程式2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO+4H+;
(5)双氧水与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,反应的离子方程式5H2O2+2MnO+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O。
17.(1)是否属于氧化还原反应(或是否有电子转移、或是否有化合价变化)
(2)①③
(3)NH3 H2ONH+OH—
(4)Cl2、Na2O2
(5)2H2O2H2↑+O2↑
【详解】(1)由分类图可知,A组中各物质与水反应时,没有元素发生化合价变化,都属于非氧化还原反应,没有电子转移,B组中各物质与水反应时,有元素发生化合价变化,都属于氧化还原反应,有电子转移,则根据物质与水反应的情况,分成A、B组的分类依据是是否属于氧化还原反应(或是否有电子转移、或是否有化合价变化),故答案为:是否属于氧化还原反应(或是否有电子转移、或是否有化合价变化);
(2)氧化钙是金属氧化物,与酸反应生成盐和水,属于碱性氧化物,故选①③;
(3)D组中氨气溶于水时,氨气部分与水反应生成一水合氨,一水合氨部分电离出铵根离子和氢氧根离子,使溶液呈碱性,电离方程式为NH3 H2ONH+OH—,故答案为:NH3 H2ONH+OH—;
(4)F组中氯气、过氧化钠与水反应是氧化还原反应,其中氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应中氯元素化合价即升高被氧化又降低被还原,氯气即是氧化剂又是还原剂,反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应中氧元素化合价即升高被氧化又降低被还原,过氧化钠即是氧化剂又是还原剂,反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1,故答案为:Cl2、Na2O2;
(5)水电解生成氢气和氧气时氢元素化合价降低被还原,氧元素化合价升高被氧化,水既做氧化剂又做还原剂,反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑,故答案为:2H2O2H2↑+O2↑。
18.(1) 向下排空气法 碱石灰
(2) 铜片逐渐溶解,有无色气体产生,溶液为蓝色
【分析】实验室一般用氯化铵和熟石灰混合加热制取氨气,方程式为:,由于氨气易溶于水,密度小于空气一般用向下排空气法,氨气为碱性气体一般用碱性干燥剂进行干燥,通常选用碱石灰,铜和稀硝酸反应生成一氧化氮和硝酸铜,溶液变为蓝色,有无色气体产生,离子方程式为:。
【详解】(1)实验室一般用氯化铵和熟石灰混合加热制取氨气,方程式为:;由于氨气易溶于水,密度小于空气一般用向下排空气法;氨气为碱性气体一般用碱性干燥剂进行干燥,通常选用碱石灰。
(2)铜和稀硝酸反应生成一氧化氮和硝酸铜,现象为:铜片逐渐溶解,溶液变为蓝色,有无色气体产生;离子方程式为:。
19.(1) N2 NH3
(2) B
(3)
(4)
【解析】(1)
常用作食品袋中填充气的是无毒无色无味的N2;常用作制冷剂的化合物是易液化的NH3。
(2)
实验室可用固体与固体加热反应来制备氨气,其化学方程式为:;欲吸收尾气中的,下列装置不宜选B,因氨气极易溶于水中,装置B易导致倒吸。
(3)
用氢氟酸在玻璃上雕刻花纹,原理是玻璃的主要成分二氧化硅能与氢氟酸发生反应:。
(4)
铁粉加入稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中,先与稀硝酸反应生成Fe3+和气体NO,继续加入铁粉,铁与Fe3+反应生成Fe2+,无气体产生,最后铁粉与稀硫酸反应置换出氢气,对应图中关系则是:5.6g铁粉与稀硝酸反应,因H+还有剩余,NO全部转为NO;8.4-5.6=2.8(g)的铁与Fe3+反应;14.0-8.4=5.6(g)的铁与H+反应生成H2。根据,0.1mol的铁则溶液中有0.1mol的,与第一份关系,消耗9.6g铜相应证,故原混合溶液中的物质的量为0.2mol;第二份总消耗铁粉14.0g,全部转为Fe2+,物质的量为0.25mol,根据电荷守恒,SO的物质的量为。
20. CaCO3、CaSO4及Ca(OH)2 空气或氧气 不需要 CO 6.72 1∶1 (0.1+a)mol 11.2(a-0.04)L
【分析】Ι.工业废气中CO2、SO2可被石灰水吸收,生成固体1为CaCO3、CaSO4及过量石灰乳,气体1是不能被过量石灰水吸收的N2、NO、CO,气体1通入气体X,用氢氧化钠溶液处理后到的NaNO2,X可为空气,但不能过量,否则得到硝酸钠,NaNO2与含有的溶液反应生成无污染气体,应生成氮气,则气体2含有CO、N2,捕获剂所捕获的气体主要是CO,以此解答该题。
【详解】Ι.(1)由上述分析可知固体1中主要成分为CaCO3、CaSO4及Ca(OH)2,故答案为:CaCO3、CaSO4及Ca(OH)2;
(2)若X为适量空气或氧气,严格控制空气用量的原因是过量空气或氧气会将NO氧化成,无法与发生反应,故答案为:空气或氧气;不需要;
(3)处理含废水时,发生反应的离子方程式为:,故答案为:;
(4)由以上分析可知捕获剂所捕获的气体主要是CO;
П.(1)(1)二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,反应的化学方程式为,故答案为:;
(2)由氧化剂和还原产物原子个数守恒可得如下关系式:2NO2~N2~8e-,则当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下的体积为,故答案为:6.72;
(3)由反应方程式可知,该反应为归中反应,一氧化氮是反应的还原剂,二氧化氮是反应的氧化剂,则氧化剂二氧化氮和还原剂一氧化氮的物质的量之比为1∶1,故答案为:1∶1;
(4)①由题意可知,反应溶液中的离子为铜离子、氢离子和硝酸根离子,氢离子的物质的量为amol,3.2g铜的物质的量为,由铜原子个数守恒可知,反应后溶液中的铜离子的物质的量为0.05mol,由电荷守恒可得,故答案为:(0.1+a)mol;
②由氮原子个数守恒可知,一氧化氮和二氧化氮的物质的量之和为,设生成一氧化氮和二氧化氮的物质的量分别为xmol、ymol,则,由得失电子数目守恒可得,解联立方程可得x=,则一氧化氮的体积为,故答案为:11.2(a-0.04)L。
21. 三颈烧瓶 AEBDC 排尽空气,防止生成的NO被O2氧化 3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 吸收NO中的HNO3 3MnO+4H++5NO=3Mn2++5NO+2H2O 溶液紫色变浅 NO2过量,产品中混有Ca(NO3)2杂质 0.12mol
【分析】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,所以基本过程为向庄重通入氮气,吹出装置中的氧气,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E中的水除气体中的硝酸,通过B中无水氯化钙干燥气体,再通过D中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。以此解答。
【详解】(1)盛装铜片的仪器名称为三颈烧瓶。通过以上分析可知上述装置按气流方向连接的顺序为AEBDC 。
(2)通入N2的作用是排尽空气,防止生成的NO被O2氧化。
(3)A装置中反应为铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮和水,化学方程式为3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,E装置的作用是吸收NO中的HNO3。
(4)根据信息:酸性条件下,NO能与KMnO4溶液反应生成NO和Mn2+分析,C装置中反应的离子方程式为3MnO+4H++5NO=3Mn2++5NO+2H2O,观察到的现象是溶液紫色变浅。
(5)若n(NO):n(NO2)<1:1,则会导致NO2过量,二氧化氮和氢氧化钙反应生成硝酸钙和亚硝酸钙,所以产品中混有Ca(NO3)2杂质。
(6)将2.88gCaO2的物质的量为0.04mol,完全转化为Ca(NO2)2,理论上至少需要一氧化氮的物质的量为0.08mol,根据3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O分析,需要铜的物质的量为0.12mol。
22.(1)Fe3+、
(2)、、Cl-
(3)
(4) K+ 用洁净的铝丝蘸取原溶液于酒精灯上灼烧,并透过蓝色钻玻璃观察焰色,若观察到紫色火焰,则该溶液中存在K+,反之则不存在K+ (或焰色反应)
(5)将②中反应后的溶液静置,取一定量的上层清液于试管中,向试管中继续加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则BaCl2溶液的量不足,反之,则BaCl2溶液已足量
(6)1
【详解】(1)向试管A中加入足量溶液有沉淀产生,该沉淀为,则原溶液一定含有;加热试管A得到(已折合成标准状况)能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体X,则X为:,则原溶液一定含有,答案为:Fe3+、;
(2)向试管B中加入,微热充分反应后剩余0.4g固体,产生(折合成标准状况)无色气体Y,气体Y遇空气后由无色变成红棕色,气体Y为:NO,且,一定含有,,根据,计算可知则原溶液中;测得反应后的溶液中还含有,所以原溶液中氢离子的总量为:,被硝酸反应的铜的量为:0.015mol,参加反应铜总物质的量为:0.025mol,则与反应的铜物质的量为:0.025-0015=0.01mol,计算可知,向步骤①所得溶液中加入足量溶液产生白色沉淀Z,经过滤、洗涤、干燥后得6.99g固体,该固体为BaSO4,,则原溶液中一定含有,且,根据电荷守恒可知原溶液中阳离子所带正电量总和大于阴离子所带负电量总和,所以原溶液中一定含有,一定含有的阴离子为:、、Cl-,答案为:、、Cl-;
(3)无色气体Y遇空气后由无色变成红棕色,气体Y为:NO,稀硝酸和单质铜发生氧化还原反应生成一氧化氮,离子方程式为:,答案为:;
(4)该溶液中含有,和发生彻底的双水解反应不共存,所以一定不存在;根据小题(2)的分析可知,可能含有的离子为:K+;可以用焰色试验确定钾离子是否存在;答案为:;K+;用洁净的铝丝蘸取原溶液于酒精灯上灼烧,并透过蓝色钻玻璃观察焰色,若观察到紫色火焰,则该溶液中存在K+,反之则不存在K+ (或焰色反应);
(5)将②中反应后的溶液静置,取一定量的上层清液于试管中,向试管中继续加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则BaCl2溶液的量不足,反之,则BaCl2溶液已足量;
(6)根据题意可知,根据,计算可知则原溶液中,参与反应的氢离子物质的量为:0.04mol,测得反应后的溶液中还含有,所以原溶液中氢离子的总量为:,则,答案为:1。
23.(1) 分液漏斗 B
(2)a
(3) 3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O 还原
(4)II、III
(5)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(6)NH3+H2ONH3·H2 ONH+OH-
【分析】浓氨水在碱石灰或生石灰的作用下生成氨气,在B中用碱石灰干燥,在C中加热与氧化铜发生氧化还原反应生成水、氮气和铜,D可用于检验是否生成水,最后氨气用水吸收,因氨气极易溶于水,注意防止倒吸;NH4Cl与Ca(OH)2在加热条件下反应生成氯化钙、氨气、水,氨气为碱性气体,极易溶于水,可据此做喷泉实验。
【详解】(1)根据仪器装置图可知,盛有浓氨水的仪器名称为分液漏斗;浓氨水在碱石灰或生石灰的作用下生成氨气,故答案为:分液漏斗;B;
(2)整个装置中含有空气,连接好装置并检验装置的气密性后,装入药品,打开旋塞逐滴向圆底烧瓶中加入氨水发生反应生成氨气,通过氧化铜的颜色变化分析氨气的性质。故答案为:a;
(3)实验中观察到C中CuO粉末变红证明生成铜,D中无水硫酸铜变蓝生成水,并收集到一种单质气体,依据氧化还原反应分析,氧化铜氧化氨气为氮气,氧化铜被还原为铜,反应的化学方程式为:3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O;氮元素化合价升高,失去电子,作还原剂具有还原性;
(4)氨气极易溶于水,尾气吸收需要防止倒吸,图中能用来吸收尾气的装置是Ⅱ、Ⅲ,装置Ⅰ易发生倒吸。故答案为:Ⅱ、Ⅲ;
(5)NH4Cl与Ca(OH)2在加热条件下反应生成氯化钙、氨气、水,其反应方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(6)氨气为碱性气体,其溶于水生成一水合氨,一水合氨发生电离使溶液呈碱性,使含有酚酞的溶液呈红色,一水合氨的电离方程式为:NH3+H2O NH3·H2O NH+OH-。
答案第1页,共2页
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