5.2 氮及其化合物 同步练习
2023-2024学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
一、单选题
1.对下列现象或事实的解释错误的是( )
选项 现象或事实 解释
A 明矾可用于生活用水的净化 胶体具有杀菌消毒的作用
B 用铁罐贮存浓硝酸 常温下铁在浓硝酸中钝化
C 用氯化铁溶液蚀刻覆铜线路板 的氧化性比的强
D 漂白粉在空气中久置变质 与、反应,生成的分解
A.A B.B C.C D.D
2.我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种,其中“强水”条目下写道:“性最烈,能蚀五金……其水甚强,五金八石皆能穿第,惟玻璃可盛。”这里的“强水”指( )
A.氨水 B.硝酸 C.醋 D.卤水
3.下列实验过程中颜色的变化描述错误的是( )
A.SO2气体缓慢通入石蕊试液中,溶液先变红后褪色
B.NO和O2按照4:3的体积比同时通入水中,得到无色溶液
C.NH3缓缓通入FeCl3溶液中,产生红褐色沉淀
D.Cl2缓慢通入滴有酚酞的NaOH溶液,红色消失
4.铜粉放入稀硫酸中,加热后无明显现象发生。当加入下列一种物质后,铜粉的质量减少,溶液呈蓝色,同时有气体逸出,该物质是( )
A.Al2(SO4)3 B.Na2CO3 C.NaNO3 D.FeSO4
5.2019年,我国青年化学家雷晓光被遴选为“青年化学家元素周期表”氮元素的代言人。下列与氮元素有关的说法正确的是( )
A.14N与14C互为同位素 B.NH3的热稳定性比HF的强
C.NH3的电子数为10 D.Si3N4中N为+3价
6.下列关于离子或物质的鉴别,判断正确的是( )
A.向某溶液中滴加溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸后沉淀不溶解,可确定有存在
B.向某溶液中滴加溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸沉淀不溶解,可确定有
C.向某溶液中滴加稀盐酸,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,可确定有存在
D.向某溶液中滴加溶液,没有产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,仍可能含
7.下列各组中两种物质作用时,反应条件或反应物用量改变,对生成物没有影响的是( )
A.Na与O2 B.Na2O2与CO2 C.NaOH与CO2 D.Cu与HNO3
8.氮是生命所需的重要元素,是蛋白质的重要组成部分。亚硝酸(HNO2)是一种亮蓝色的弱酸,电离平衡常数为4.6×10-4;亚硝酸既有氧化性,又有还原性。亚硝酸溶液微热即分解。亚硝酸钠(NaNO2)是肉制品生产中最常使用的一种食品添加剂。氨气的燃烧热316.25kJ·mol-1,肼(N2H4)为无色油状液体,有类似于氨的刺鼻气味,是一种强极性化合物。下列说法正确的是( )
A.HNO2与KMnO4酸性溶液反应:5NO+2+6H+=5+2Mn2++3H2O
B.氨气燃烧的热化学方程式:4NH3(g)+3O2(g)=6H2O(g)+2N2(g) ΔH=-1265kJ·mol-1
C.肼(N2H4)—空气碱性燃料电池的负极反应:N2H4+4e-=4H++N2↑
D.氢氧化铜溶于氨水的化学方程式:Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4](OH)2
9.下列实验操作对应的现象不符合事实的是( )
A.在某溶液中加入盐酸后无现象,再加BaCl2产生白色沉淀证明有SO42- B.样品中加NaOH溶液加热,蓝色石蕊试纸变红,证明检验样品中有NH4+的存在 C.将混有少量氯化钾的硝酸钾饱和溶液在冰水中冷却,KNO3晶体先析出 D.将灼热的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶中,铜丝剧烈燃烧,产生棕黄色的烟
A.A B.B C.C D.D
10.硝酸是一种易挥发的液体,硝酸和纤维素可发生酯化反应制备硝酸纤维。下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.性质稳定,可用作食品保护气
B.极易溶于水,常用作制冷剂
C.受热易分解,可用作氮肥
D.具有强氧化性,可用于制备硝酸纤维
11.等质量的下列物质与足量稀硝酸反应,放出NO的物质的量最多的是( )
A.Fe B.FeO C.Fe2O3 D.Fe3O4
12.下列各组物质中,不满足右图物质一步转化关系的选项是( )
选项 X Y Z
A HCl Cl2 HClO
B Fe FeCl2 FeCl3
C S H2S SO2
D NO N2 NH3
A.A B.B C.C D.D
13.下列关于硝酸的认识中,正确的是( )
A.浓、稀硝酸光照和受热都会分解
B.浓硝酸与金属反应不放出氢气,而稀硝酸与金属反应可置换出氢气
C.常温下,因为铝和铁不与浓硝酸反应,所以浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中
D.铜分别与浓硝酸、稀硝酸反应生成NO2和NO,故稀硝酸的氧化性大于浓硝酸
14.下列事实与划线物质表现出的性质(括号中)对应关系不正确的是( )
A. SO2能使含有酚酞的氢氧化钠溶液褪色(漂白性)
B.常温下,铁遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化(强氧化性)
C.久置的浓硝酸,颜色略显黄色(不稳定性)
D.蔗糖与浓硫酸反应中有黑色物质生成(脱水性)
15.下列实验操作能达到目的的是( )
选项 目的 实验操作
A 测量氯水的pH 用玻璃棒蘸氯水点在pH试纸中部,并与标准比色卡对照
B 制取Fe(OH)3胶体 将FeCl3饱和溶液煮沸
C 将海水淡化为饮用水 将海水蒸馏
D 实验室制备氨气 NH4Cl稀溶液与消石灰共热
A.A B.B C.C D.D
16.自然界中的氮循环部分转化关系如图所示。
下列说法错误的是( )
A.氮气分子结构稳定,常温很难和其他物质发生反应
B.Ⅰ过程属于氮的固定
C.工业上也是利用图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个转化来生产硝酸的
D.图中Ⅱ、Ⅲ为硝化过程,均可通过加入氧化剂实现
17.室温下,将充满NO2的试管倒立在水中,实验现象如图。下列分析不正确的是( )
A.NO2易溶于水,不能用排水法收集
B.试管中剩余的无色气体是未溶解的NO2
C.取试管中的溶液,滴加紫色石蕊溶液,溶液显红色,是因为NO2与H2O反应生成了酸
D.向试管中再缓缓通入一定量的O2,试管中的液面上升
18.下列反应中,浓硝酸既表现氧化性,又表现出酸性的是( )
①浓硝酸中滴入石蕊试液并微热
②氧化亚铁与浓硝酸反应
③氢氧化铝与浓硝酸反应
④碳与浓硝酸.
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
19.下列反应产生的气体,通入 溶液不反应的是( )
A. 和浓盐酸 B.Al与NaOH溶液
C.浓硝酸和铜片 D.铜片和浓硫酸共热
20.目前,我国许多城市为防止形成光化学烟雾,都已严格规定了汽车尾气的排放标准,并加强了检查力度.与光化学烟雾形成有关的是( )
A.臭氧 B.二氧化氮 C.二氧化硫 D.二氧化碳
二、综合题
21.氨在人类的生产和生活中有着广泛的应用.某化学兴趣小组利用图一装置探究氨气的有关性质.
(1)装置A中烧瓶内试剂可选用 (填序号).
(2)实验中观察到C中CuO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 .该反应证明氨气具有 性.
(3)该实验缺少尾气吸收装置,图二中能用来吸收尾气的装置是 (填装置序号).
(4)氨气极易溶于水,若标准状况下,将2.24L的氨气溶于水配成0.5L溶液,所得溶液的物质的量浓度为 mol/L.
22.某化学兴趣小组利用以下各装置连接成一整套装置,探究氯气与氨气之间的反应.其中D为纯净干燥的氯气与纯净干燥氨气反应的装置.
请回答下列问题:
(1)整套装置从左向右的连接顺序是(j)接 、 接(f)、(g)接 、
接 、 接(a).
(2)连接好装置后,必需进行的一步实验操作是
(3)装置E的作用是 ,橡胶管k的作用是
(4)从装置D的G处逸出的尾气中可能含有黄绿色的有毒气体,处理方法
是
(5)装置F中试管内发生反应的化学方程式
(6)接入D装置的两根导管左边较长、右边较短,目的是 .
23.一氧化氮在人体中为信使分子,但会带来酸雨、臭氧层的破坏等环境问题,对的尾气处理和排放控制显得十分重要。
(1)汽车尾气是的来源,发动机中产生的反应为。恒温、恒压的容器中,下列说法说明反应达到平衡的是____(填字母)。
A.氮气、一氧化氮消耗速率相同
B.、、物质的量之比为1∶1∶2
C.混合气体的密度不再变化
D.反应混合物中、、百分组成不变
(2)氨法脱氮:即与在催化剂条件下可反应生成对空气无污染的物质,该反应的化学方程式是 。
(3)尿素溶液脱氮:首先是将氧化为及等,产物再与尿素反应生成、等无污染气体。尿素溶液脱氮一般控制温度为50℃~70℃,过高的温度会导致去除率下降,其原因是 。
(4)乙烯脱氮:其脱氮原理的示意图如图所示,该过程中乙烯作 (选填“氧化剂”“还原剂”或“催化剂”)。
(5)已知用空气氧化溶液制取铁黄()的反应为。能起催化作用,催化机理分两步完成:
第一步的离子方程式为(棕色),
第二步的离子方程式为 。
24.请写出下列反应的化学方程式或离子方程式
(1)写出硝酸工业生产中相关的三个化学方程式: , , ;
(2)铝片与氢氧化钠溶液反应的离子方程式 ;
(3)明矾溶液与过量氢氧化钡溶液反应的离子方程式 ;
(4)在偏铝酸钠溶液中通入足量二氧化碳气体的离子方程式 .
25.除去工业尾气中的氮氧化物常用氨催化吸收法。原理是NH3与NOx反应生成无毒物质。某同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物的处理过程。
(1)(一)提供的装置
(二)NH3的制取
下列有关实验室制备氨气的说法正确的有 (填序号)
①用氮气与氢气反应制取氨气
②用排饱和食盐水的方法收集氨气
③实验室制氨气有时需要加热,有时不需要加热
④用无水氯化钙干燥氨气
(2)若选择装置G制取氨气,则分液漏斗中盛装的液体试剂是 。
(3)若选择装置C制取氨气,则反应的化学方程式是 。
(4)(三)模拟尾气的处理
选用上述部分装置,按下列顺序连接成模拟尾气处理装置,回答有关问题:
A装置中反应的离子方程式为 。
(5)D装置中的液体可换成 (填字母)。
A.H2O B.CCl4 C.浓硫酸
(6)该同学所设计的模拟尾气处理实验存在的明显缺陷是 。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A.氢氧化铝胶体不具有强氧化性,不能使蛋白质变性,不具有杀菌消毒的作用,故A符合题意;
B.常温下铁在浓硝酸中钝化,阻碍反应的继续进行,所以可以用铁罐贮存浓硝酸,故B不符合题意;
C.铁离子的氧化性强于铜离子,能与铜反应生成亚铁离子和铜离子,所以可以用氯化铁溶液蚀刻覆铜线路板,故C不符合题意;
D.次氯酸的酸性弱于碳酸,漂白粉中的次氯酸钙能空气中的二氧化碳和水蒸气反应生成次氯酸,次氯酸不稳定,遇光易分解生成盐酸和氧气,所以漂白粉在空气中久置易变质,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.氢氧化铝胶体不具有强氧化性;
B.常温下铁在浓硝酸中钝化;
C.根据氧化剂的氧化性强于氧化产物分析;
D.Ca(ClO)2与CO2和H2O反应生成HClO,次氯酸见光分解生成盐酸和氧气。
2.【答案】B
【解析】【解答】“能蚀五金”,说明能与金属铜、铁等反应,选项所给物质中,只有硝酸能与铜和铁反应,因此“强水”应指硝酸,B符合题意;
故答案为:B
【分析】根据描述确定“强水”所具有的性质,从而确定其成分。
3.【答案】A
【解析】【解答】A.SO2的水溶液呈酸性,SO2缓慢通入石蕊试液中能使石蕊试液变红,但不会褪色,A符合题意;
B.NO和O2按照4:3的体积比同时通入水中,发生的总反应可以表示为4NO+3O2+2H2O=4HNO3,NO、O2恰好完全反应,得到无色的HNO3溶液,B不符合题意;
C.NH3缓缓通入FeCl3溶液中,发生反应3NH3+3H2O+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NH4Cl,产生红褐色的Fe(OH)3沉淀,C不符合题意;
D.滴有酚酞的NaOH溶液呈红色,Cl2缓慢通入滴有酚酞的NaOH溶液中发生反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,红色消失,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.二氧化硫不能漂白指示剂;
B.NO和O2按照4:3的体积比同时通入水中发生反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3,硝酸为无色溶液;
C.NH3通入FeCl3溶液中发生反应3NH3+3H2O+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NH4Cl;
D.氯气与NaOH反应使溶液碱性降低。
4.【答案】C
【解析】【解答】A、金属铜和稀硫酸、Al2(SO4)3均不反应,铜粉的质量不减少,故A不选;
B、金属铜和稀硫酸、Na2CO3均不反应,铜粉的质量不减少,故B不选;
C、NaNO3在酸性条件下有很强的氧化性,能和金属铜反应,发生反应的离子方程式应该是:8H++2NO3-+3Cu=3Cu2++4H2O+2NO↑,
D、金属铜和稀硫酸、FeSO4之间均不反应,所以加入FeSO4,铜粉的质量不减少,故不选D;
故答案为:C;
【分析】因为铜与稀硫酸不反应,故无明显现象发生,加入一种盐后,铜粉溶解,溶液由无色变为蓝色,说明该盐具有强氧化性或在稀硫酸中表现强氧化性。
5.【答案】C
【解析】【解答】A. 质子数相同,中子数不同的核素互称为同位素,14N与14C的质子数不同,不互为同位素,A不符合题意;
B. 同周期,从左到右,非金属性增强,气态氢化物的稳定性增强,非金属性:NC. NH3分子的电子数等于质子数为:7+3=10,C符合题意;
D. Si3N4中Si元素的化合价为+4价,N元素的化合价为-3价,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A. 质子数相同,中子数不同的核素互称为同位素;
B.元素的非金属性越强,对应的气态氢化物的稳定性越强;
C.分子不带电,核外电子数等于核内质子数;
D.化学式中正负化合价代数和为0。
6.【答案】D
【解析】【解答】A.溶液中有银离子,滴加氯化钡溶液,生成白色沉淀可能是氯化银,也可能为硫酸钡,无法确定是否存在硫酸根,A错误;
B.向某溶液中滴加溶液,生成白色沉淀可能为硫酸银或者氯化银,不一定为氯离子,B错误;
C.溶液中可能含有碳酸氢根离子、亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子等都可以产生使澄清石灰水变浑浊的气体,C错误;
D.由于操作中没有加热,故即使没有产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,仍可能含铵根,D正确;
故答案为:D。
【分析】A.正确检验硫酸根方法为:先加入盐酸酸化,再加入氯化钡溶液;
B.正确检验氯离子方法为:先加入硝酸酸化,再加入硝酸银溶液;
C. 生成的气体能使澄清石灰水变浑浊 的气体可能为二氧化硫或者二氧化碳,不一定为碳酸根;
D.检验铵根方法为:加入浓氢氧化钠溶液,加热。若产生时湿润红色石蕊试纸变蓝气体,即可以确定含有铵根。
7.【答案】B
【解析】【解答】A. Na与O2,4Na+O2=2Na2O,2Na+O2 Na2O2,A不符合题意;
B. Na2O2与CO2,只能发生反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑,B符合题意;
C. NaOH与CO2,2NaOH+CO2(少量)=Na2CO3+H2O,NaOH+CO2(过量)=NaHCO3,C不符合题意;
D. Cu与HNO3,Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】结合选项所给物质在不同反应条件、不同用量情况下发生的反应进行分析。
8.【答案】D
【解析】【解答】A、亚硝酸为弱酸,弱酸不可拆为离子形成,A错误;
B、燃烧热的定义是1mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,生成的H2O应为液态,B错误;
C、燃料电池的负极需要失去电子,C错误;
D、氢氧化铜可以和氨分子结合生成氢氧化四氨合铜,D正确;
故答案为:D
【分析】A、离子方程式的书写要注意,强酸、强碱、可溶性盐可以拆;弱酸,弱碱、难溶和为微溶性盐、氧化物不可拆;
B、燃烧热要注意几个点:1、可燃物化学计量数为1;2、碳元素燃烧产物为二氧化碳;3、氢元素燃烧产物为液态水;
C、原电池的角度进行分析,活泼金属作为负极,负极质量减少,正极质量增加或者生产气体,电子由负极经过导线流向正极,电流由正极经过导线流向负极,阳离子移向正极,阳离子得到电子形成单质,阴离子移向负极,负极失去电子形成阳离子;
D、氢氧化铜可以和氨分子结合生成氢氧化四氨合铜。
9.【答案】B
【解析】【解答】A.检验硫酸根离子,现加盐酸,无现象,再加氯化钡溶液,有白色沉淀,则含有硫酸根离子,故A不符合题意;
B.样品中加NaOH溶液加热,能使湿润红色石蕊试纸变蓝,证明检验样品中有NH4+的存在,故B符合题意;
C.硝酸钾随温度变化溶解度变化大,因此将混有少量氯化钾的硝酸钾饱和溶液在冰水中冷却,KNO3晶体先析出,故C不符合题意;
D.将灼热的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶中,铜丝剧烈燃烧,产生棕黄色的烟,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】氨气属于碱性气体,应该使红色石蕊试纸变蓝。
10.【答案】A
【解析】【解答】A、N2常温下很稳定,可以作为食品保护气,A正确;
B、NH3易液化,可以作为制冷剂,B错误;
C、碳酸氢铵中含有氮元素,可以作为氮肥;
D、硝酸为含氧酸,分子中含有羟基,可以制备硝酸纤维,D错误;
故答案为:A
【分析】A、N2常温下很稳定,可以作为食品保护气;
B、NH3易液化,可以作为制冷剂;
C、碳酸氢铵中含有氮元素,可以作为氮肥;
D、硝酸为含氧酸,分子中含有羟基,可以制备硝酸纤维。
11.【答案】A
【解析】【解答】假设质量都为mg,
A. mgFe与硝酸反应被氧化生成Fe3+,则失电子物质的量为 3= mol;
B.mgFeO与硝酸反应被氧化生成Fe3+,则失电子物质的量为 (3-2)= mol;
C. Fe2O3与硝酸不发生氧化还原反应,失电子为0;
D. Fe3O4中Fe元素的化合价有+2、+3价,与硝酸反应被氧化生成Fe3+,则失电子物质的量为 (9-3 )= mol;
由以上分析可以知道,失电子最多的是Fe,则放出NO物质的量最多的是Fe,
故答案为:A
【分析】根据各物质与稀硝酸反应的方程式,可以得出等质量的物质与稀硝酸反应放出NO气体最多的是铁单质。
12.【答案】B
【解析】【解答】A、浓盐酸被氧化生成氯气,氯气溶于水生成次氯酸,次氯酸分解生成盐酸和氧气,A不符合;
B、铁与盐酸反应生成氯化亚铁,氯化亚铁与氯气化合生成氯化铁,氯化铁不能直接转化为铁,B符合;
C、硫与氢气化合生成H2S,H2S燃烧生成SO2,SO2与H2S反应生成单质S和水,C不符合;
D、NO被还原可以生成氮气,氮气与氢气化合生成氨气,氨气发生催化氧化生成NO和水,D不符合,
故答案为:B。
【分析】将具体的物质带入转化关系进行验证即可,其中,氯化铁不能直接得到铁单质。
13.【答案】A
【解析】【解答】A.硝酸不稳定,见光或受热易分解,故A符合题意;
B.浓硝酸有强氧化性,金属与浓硝酸反应生成二氧化氮,不生成氢气,故B不符合题意;
C.铝在常温下遇浓硝酸发生钝化现象,阻止反应进行,常温下可用铝制品盛装浓硝酸,而不是不反应,故C不符合题意;
D.硝酸的浓度越大其氧化性越强,所以浓硝酸氧化性大于稀硝酸,故D不符合题意。
故答案为:A
【分析】根据硝酸的不稳定性、强氧化性等进行判断即可.
14.【答案】A
【解析】【解答】 A. SO2能够与溶液中的NaOH发生中和反应,使溶液的碱性减弱,因而使酚酞溶液颜色变浅甚至褪色,与其漂白性无关,A错误;
B. 浓硝酸、浓硫酸具有强的氧化性,在室温下遇Fe时,使金属表面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,故室温下浓硫酸、浓硝酸可以用铁质容器盛放,B正确;
C. 浓硝酸是无色液体,硝酸具有不稳定,光照分解产生红棕色NO2溶解在硝酸中使溶液颜色略显黄色,C正确;
D. 蔗糖是有机化合物,浓硫酸具有脱水性,向蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖中的氢、氧两种元素以2:1的组成脱去,而得到黑色的C单质,体现了浓硫酸的脱水性,D正确;
故选A。
【分析】 A. SO2与NaOH溶液发生中和反应;
B. 室温下,浓硝酸、浓硫酸与Fe发生钝化;
C. 浓硝酸有不稳定性;
D. 浓硫酸具有脱水性。
15.【答案】C
【解析】【解答】A.氯水具有强氧化性,不能用pH试纸测,故A不符合题意;
B.制取Fe(OH)3胶体应该向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,故B不符合题意;
C.将海水淡化为饮用水可以用蒸馏法、电渗析法、离子交换法,故C符合题意;
D.实验室制备氨气用NH4Cl固体与消石灰共热,故D不符合题意;
故答案为C。
【分析】A.抓住氯水具有漂白性,可以漂白酸碱指示剂,故不能用酸碱指示测定氯水的酸性强弱
B.要弄清楚氢氧化铁胶体制备过程原理;是利用氯化铁水解形成1-100nm的氢氧化铁颗粒,故不能直接煮沸,而是将其2-3滴滴入沸水中即可
16.【答案】C
【解析】【解答】A.氮气分子中含有氮氮三键结构稳定,常温很难和其他物质发生反应,故A不符合题意;
B.氮的固定是指游离态的氮转化为化合态的氮,Ⅰ过程从N2到,属于氮的固定,故B不符合题意;
C.工业上是通过氨的催化氧化生成NO、NO被氧化为NO2、NO2和水反应三个转化来生产硝酸的,故C符合题意;
D.图中Ⅱ中氮从-3价升高到+3价、Ⅲ中氮从+3价升高到+5价,都为硝化过程,均可通过加入氧化剂实现,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、氮气常温下很稳定;
B、氮的固定指的是氮气转化为化合物;
C、工业制取硝酸是氨气转化为一氧化氮,一氧化氮转化为二氧化氮,二氧化氮转化为硝酸;
D、硝化过程为氧化的过程,可以通过加入氧化剂实现。
17.【答案】B
【解析】【解答】A.从图中可以看出,水进入试管约三分之二体积,表明NO2易溶于水,不能用排水法收集,A不符合题意;
B.NO2呈红棕色,而试管中剩余气体呈无色,所以试管中剩余气体不是NO2,B符合题意;
C.紫色石蕊溶液显红色,表明溶液显酸性,从而表明NO2与H2O反应生成了酸等物质,C不符合题意;
D. 试管中剩余气体为NO,通入一定量的O2,发生反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3,NO气体转化为HNO3,所以试管中的液面上升,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.依据分析;
B.NO2呈红棕色,NO呈无色;
C.紫色石蕊溶液显红色,表明溶液显酸性;
D. 依据4NO+3O2+2H2O=4HNO3,NO气体转化为HNO3分析。
18.【答案】A
【解析】【解答】解:①.使石蕊变红并微热,变红说明硝酸具有酸性,微热硝酸分解生成NO2等物质,说明具有氧化性,故①正确;
②.FeO和HNO3反应生成硝酸铁、水和NO,N元素化合价降低,硝酸表现出氧化性,生成硝酸铁,硝酸还表现出酸性,故②正确;
③.氢氧化铝与硝酸反应反应生成硝酸铝和水,化合价没有变化,不是氧化还原反应,硝酸只表现出酸性,故③错误;
④.C和HNO3反应生成二氧化碳、二氧化氮和水,硝酸只表现出强氧化性,故④错误;
故选A.
【分析】硝酸既能表现出酸性又表现出氧化性,在反应中应生成硝酸盐,且硝酸钡还原生成NO或NO2等物质,以此解答.
19.【答案】B
【解析】【解答】A.高锰酸钾和浓盐酸反应产生氯气,氯气有强氧化性,亚硫酸钠有较强还原性,二者可以发生氧化还原反应,A不符题意;
B.Al和NaOH溶液产生氢气,氢气通入Na2SO3溶液中,不发生反应,B符合题意;
C.浓硝酸和铜片可制备二氧化氮气体,二氧化氮气通入Na2SO3溶液中发生氧化还原反应产生硫酸钠,C不符题意;
D.铜片和浓硫酸共热生成二氧化硫,二氧化硫通Na2SO3溶液中,生成亚硫酸氢钠,D不符题意;
故答案为:B。
【分析】A.制取的是氯气具有氧化性,而亚硫酸钠具有还原性
B.氢气不与亚硫酸钠反应
C.制取的二氧化氮溶于水形成硝酸具有氧化性
D.产生的二氧化硫可与亚硫酸钠和水发生化合反应
20.【答案】B
【解析】【解答】解:汽车尾气中的氮氧化物与氮氢化合物经紫外线照射发生反应形成的有毒烟雾,称为光化学烟雾.汽车尾气中的氮氧化物与光化学烟雾的形成有关,故选B.
【分析】以一氧化氮和二氧化氮为主的氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因,光化学烟雾的形成是与汽车尾气的大量排放有直接关系;
21.【答案】(1)碱石灰或生石灰
(2)3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O;还原
(3)Ⅱ、Ⅲ
(4)0.2
【解析】【解答】解:浓氨水在碱石灰或生石灰的作用下挥发生成氨气,在B中用碱石灰干燥,在C中加热体积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,(1)装置A是制备氨气的发生装置,浓氨水滴入固体碱石灰或氧化钙或固体氢氧化钠都可以生成氨气,所以装置A中试剂为:碱石灰或生石灰;
故答案:碱石灰或生石灰;(2)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+2NH3 3Cu+N2+3H2O;氮元素化合价升高为0价,做还原剂具有还原性,
故答案为:3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O;还原;(3)氨气极易溶于水尾气吸收需要防止倒吸,图二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;(4)氨气极易溶于水,若标准状况下,将2.24L的氨气溶于水配成0.5L溶液,溶质氨气物质的量为0.1mol,所得溶液的物质的量浓度= =0.2mol/L,
故答案为:0.2.
【分析】浓氨水在碱石灰或生石灰的作用下挥发生成氨气,在B中用碱石灰干燥,在C中加热体积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,(1)装置A是制备氨气的发生装置,浓氨水滴入固体碱石灰或氧化钙或固体氢氧化钠都可以生成氨气;(2)依据反应现象可知,氧化铜氧化氨气为氮气,氧化铜被还原为铜;(3)氨气极易溶于水尾气吸收需要防止倒吸;(4)依据氨水溶液中溶质为氨气,结合物质的量浓度概念计算.
22.【答案】(1)d;e;b;c;h;i
(2)检查装置气密性
(3)除去氯气中的氯化氢;使分液漏斗中的盐酸顺利滴下
(4)在G连接导管直接通入盛有烧碱的烧杯中
(5)2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3↑
(6)使密度大的氯气与密度小的氨气较快的混合均匀
【解析】【解答】解:(1)实验装置顺序依次为:氨气制取装置→干燥装置→氨气和氯气反应装置→氯气干燥装置→氯气洗气装置→氯气发生装置,所以所选装置的连接顺序为:(j)接d、e接(f)、(g)接b、c接h、i接(a);故答案为:d、e、b、c、h、i;(2)气体的制备及性质检验有关的实验中,一般都要先检查装置的气密性,故答案为:检查装置的气密性;(3)该实验中制得的氯气中含有氯化氢杂质,氯气在饱和食盐水中的溶解度很小,而氯化氢能溶于其中,所以用饱和食盐水可以除去氯气中的氯化氢;橡胶管k可以使烧瓶和分液漏斗中的压强相等,从而使分液漏斗中的盐酸顺利流下,故答案为:除去氯气中的氯化氢;使分液漏斗中的盐酸顺利流下;(4)氯气可以与碱反应,氯气能够与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,所以吸收氯气尾气可以将G连接导管直接通入盛有烧碱的烧杯中,故答案为:将G连接导管直接通入盛有烧碱的烧杯中;(5)F为实验室制备氨气装置,氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氨气、氯化钙和水,方程式:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3↑,故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3↑;(6)氯气的密度较大,而氨气的密度较小,为了能让两气体较快地均匀混合,可以将氯气从较短的导管进,氨气从较长的导管进,故答案为:使密度大的氯气与密度小的氨气较快地均匀混合.
【分析】(1)根据实验目的分析,实验装置顺序依次为:氨气制取装置→干燥装置→氨气和氯气反应装置→氯气干燥装置→氯气洗气装置→氯气发生装置,注意洗气和干燥装置中应长导管进气,短导管出气;干燥管大口进气小口出气的原则;(2)气体的制备及性质检验有关的实验中,一般都要先检查装置的气密性;(3)该实验中制得的氯气中含有氯化氢杂质,橡胶管k可以使烧瓶和分液漏斗中的压强相等;(4)氯气能够与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水;(5)F为实验室制备氨气装置,实验室用加热氯化铵、氢氧化钙固体制备氨气;(6)氯气的密度较大,而氨气的密度较小,据此答题.
23.【答案】(1)D
(2)
(3)温度升高,使分解,降低去除率
(4)还原剂
(5)
【解析】【解答】(1)A.氮气、一氧化氮消耗速率为1:2时可以说明反应到达平衡,A项不正确;
B.各组分含量不变时才能说明反应到达平衡,B项不正确;
C.该反应在密闭容器中进行,且所有物质均为气体,整个过程中混合气体的密度始终不变,故密度说明不了反应的平衡状态,C项不正确;
D.各组分含量不变时能说明反应已经到达平衡,D项正确;
故答案为:D;
(2)具有还原性,具有一定氧化性,在一定条件下发生氧化还原反应生成氮气和水;
(3)具有不稳定性,受热容易分解,故会导致去除率下降;
(4)乙烯参与的反应为,乙烯做还原剂,表现出还原性;
(5)总反应,减去第一步反应得到第二步反应:。
【分析】(1)化学平衡判断:1、同种物质正逆反应速率相等,2、不同物质速率满足:同侧异,异侧同,成比例,3、各组分的浓度、物质的量、质量、质量分数不变,4、左右两边化学计量数不相等,总物质的量、总压强(恒容)、总体积(恒压)不变,5、平均相对分子质量、平均密度根据公式计算,6、体系温度、颜色不变;
(2)氨气和一氧化氮反应生成氮气和水;
(3) 温度升高,使分解,降低去除率 ;
(4)氮元素化合价降低,被还原,乙烯作为还原剂。
24.【答案】(1)4NH3+O2 4NO+6H2O;2NO+O2=2NO2;3NO2+H2O=2HNO3+NO
(2)2Al+2H2O+2OH﹣═2AlO2﹣+3H2↑
(3)Al3++2SO42﹣+2Ba2++4OH﹣=2BaSO4↓+AlO2﹣+2H2O
(4)AlO2﹣+CO2+2H2O=HCO3﹣+Al(OH)3↓
【解析】【解答】解:(1.)硝酸工业生产中涉及的反应为:是氨气的催化氧化反应生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为:4NH3+O2 4NO+6H2O;NO与氧气反应生成二氧化氮,反应的化学方程式为:2NO+O2=2NO2;二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,反应的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,故答案为:4NH3+O2 4NO+6H2O;2NO+O2=2NO2;3NO2+H2O=2HNO3+NO;
(2.)铝与氢氧化钠溶液反应,反应生成偏铝酸钠和氢气,该反应的离子反应为:2Al+2H2O+2OH﹣═2AlO2﹣+3H2↑,故答案为:2Al+2H2O+2OH﹣═2AlO2﹣+3H2↑;
(3.)向明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液反应的离子方程式为:Al3++2SO42﹣+2Ba2++4OH﹣=2BaSO4↓+AlO2﹣+2H2O;故答案为:Al3++2SO42﹣+2Ba2++4OH﹣=2BaSO4↓+AlO2﹣+2H2O;
(4.)NaAlO2溶液中通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3,反应的离子方程式为:AlO2﹣+CO2+2H2O=HCO3﹣+Al(OH)3↓,故答案为:AlO2﹣+CO2+2H2O=HCO3﹣+Al(OH)3↓.
【分析】(1)硝酸工业生成涉及的反应为:氨气的催化氧化、一氧化氮与氧气反应、二氧化氮与水反应,据此写出反应的化学方程式;(2)铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气;(3)向明矾溶液中加入过量的氢氧化钡反应生成硫酸钡、偏铝酸钠和水;(4)NaAlO2溶液中通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3.
25.【答案】(1)③
(2)浓氨水
(3)2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
(4)3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O
(5)B
(6)NO直接排放,缺少尾气吸收装置;同时装置F含吸收部分NO2
【解析】【解答】(1)①氮气与氢气的反应为可逆反应,且反应需要催化剂和高温高压, 不适宜实验室制取氨气,不符合题意;
②氨气能溶于饱和食盐水中,不能用排饱和食盐水的方法收集氨气,不符合题意;
③实验室用加热熟石灰和氯化铵的方法或用浓氨水与生石灰反应,都可制得氨气,前者需要加热,后者不需要加热,符合题意;
④氨气能与氯化钙反应生成CaCl2·8NH3,故不能用无水氯化钙干燥氨气,不符合题意;
故答案为:③
(2)G装置为固液常温型装置,可用浓氨水和生石灰反应制取氨气,因此分液漏斗内装的液体试剂为浓氨水;
(3)C装置为固固加热型装置,可用熟石灰和氯化铵固体共热制氨气,该反应的化学方程式为:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2H2O+2NH3↑;
(4)A装置中试剂为铜片和稀硝酸,二者反应生成可溶性Cu(NO3)2、NO和H2O,该反应的离子方程式为:3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(5)D装置中饱和氨水可使气体混合均匀,同时还可以调节气体流速,因此代替的液体,要求也能起到相同的作用;
A、氨气极易溶于水,故不能用水代替,A不符合题意;
B、氨气不溶于CCl4,可用CCl4代替,B符合题意;
C、氨气能与浓硫酸反应,不可用浓硫酸代替,C不符合题意;
故答案为:B
(6)该装置中NO无法被吸收,直接排放,由于NO是一种有毒气体,直接排放会造成空气污染;因此该装置存在的缺陷是NO直接排放,缺少尾气吸收装置;同时F装置含吸收部分NO2;
【分析】(1)根据氨气的制备和性质进行分析;
(2)结合氨气的制备分析;
(3)装置C为固固加热型装置,结合氨气的制备原理和装置进行分析;
(4)结合装置内试剂发生的反应,书写反应的离子方程式;
(5)根据装置D的作用进行分析;
(6)缺少尾气处理装置;