化学氮及其化合物的专项培优易错试卷练习题及答案解析
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化学氮及其化合物的专项培优易错难题练习题(含答案)含答案解析一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.某化学研究性学习小组利用以下装置制取并探究氨气的性质。
在A装置中发生反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
(1)B装置中的干燥剂是_____ (填“碱石灰”或“浓硫酸”)。
(2)C、D 装置中试纸颜色会发生变化的是_____(填”C”或“D”)。
(3)当实验进行段时间后,挤压E装置中的胶头滴管,滴入1- -2滴浓盐酸,可观察到 E 装置中的现象是产生______(填”烟”或“白雾”)。
(4)为防止过量氨气造成空气污染,需要在上述装置的末端增加一个尾气处理装置,合适的装置是_____ (填“F”或“G”)。
(5)生石灰与水反应生成Ca(OH)2并放出热量。
实验室利用此原理,向生石灰中滴加浓氨水,可以快速制取氨气。
用此方法制取氨气应选用的气体发生装置是____ (填“a”“b”或“c”)。
【答案】碱石灰 D 白烟 )F )c【解析】【详解】(1)氨气是碱性气体,能与浓硫酸反应且浓硫酸是液态干燥剂,故B装置中的干燥剂是碱石灰;(2)氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,所以D中颜色发生变化,故答案为D;(3)氨气与挥发的HCl会生成氯化铵晶体,所以有白烟产生;(4)因为氨气极易溶于水,所以吸收氨气时要用防倒吸装置,故答案为F;(5)向生石灰中滴加浓氨水,可以快速制取氨气。
用此方法制取氨气为固液不加热制取气体,应选用的气体发生装置是c。
2.下列除杂方法不能达到实验目的的是A.加热除去食盐中少量的NH4Cl固体B.用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的SO2C.用稀盐酸除去铜粉中少量的铁粉D.用BaCl2溶液除去NaCl溶液中的K2SO4【答案】D【解析】【详解】A.可用加热的方法使食盐中少量的NH4Cl固体分解成气体而分离:NH4Cl NH3↑+HCl↑,A选项不符合题意;B.亚硫酸酸性比碳酸酸性强,且CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度小,所以可用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的SO2,B选项不符合题意;C.铁能溶于稀盐酸,而铜不溶,所以可用稀盐酸除去铜粉中少量的铁粉,C选项不符合题意;D. NaCl溶液中的K2SO4,用BaCl2溶液只能除去硫酸根离子,不能除去钾离子,D选项符合题意;答案选D。
【化学】化学氮及其化合物的专项培优易错难题练习题(含答案)及答案解析一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.根据下列变化进行推断:且已知对A加强热产生的气态物质的平均相对分子质量为26.3。
(1)推断A、B、C、D的化学式:A________,B________,C________,D________。
(2)写出①②变化的离子方程式:①________________________________________________________________;②________________________________________________________________。
【答案】NH4 HCO3 NH3 BaCO3 CO2++Ba2 + +2OH-NH3 ↑+BaCO3↓+2H2O BaCO3 +2H+ ══Ba2 + +CO2 ↑+H2 O【解析】【分析】气体B遇HCl冒白烟,则气体B为NH3,加氯化钡溶液后产生的白色沉淀C遇盐酸产生无色无味的气体能使石灰水变浑,则C为BaCO3 ,D为CO2,据此可推断无色溶液中应含有碳酸根离子和铵根离子,则A可能为NH4 HCO3或(NH4)2CO3,如果是NH4 HCO3,则分解产生的气体的平均相对分子质量为793=26.3,如果是(NH4)2CO3,则分解产生的气体的平均相对分子质量为964=24,根据对A加强热产生的气态物质的平均相对分子质量为26.3可知,A为NH4 HCO3,据此答题。
【详解】气体B遇HCl冒白烟,则气体B为NH3,加氯化钡溶液后产生的白色沉淀C遇盐酸产生无色无味的气体能使石灰水变浑,则C为BaCO3 ,D为CO2,据此可推断无色溶液中应含有碳酸根离子和铵根离子,则A可能为NH4 HCO3或(NH4)2CO3,如果是NH4 HCO3,则分解产生的气体的平均相对分子质量为793=26.3,如果是(NH4)2CO3,则分解产生的气体的平均相对分子质量为964=24,根据对A加强热产生的气态物质的平均相对分子质量为26.3可知,A为NH4 HCO3,据此答题。
化学氮及其化合物的专项培优易错试卷练习题附详细答案一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.研究金属与硝酸的反应,实验如下。
⑴Ⅰ中产生的无色气体是______。
⑵研究Ⅱ中的氧化剂①甲同学认为该浓度的硝酸中H+的氧化性大于NO3-,所以NO3-没有发生反应。
乙同学依据Ⅰ和Ⅱ证明了甲的说法不正确,其实验证据是______。
②乙同学通过分析,推测出NO3-也能被还原,依据是______,进而他通过实验证实该溶液中含有NH4+,其实验操作是______。
③补全Ⅱ中NO3-被还原为NH 的过程:NO3- + ______e- + ______= NH4+ + ______H2O4⑶研究影响产生H2的因素资料:Fe[(NO)]2+在溶液中呈棕色。
④对比Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,温度不同时收集到氢气的体积不同,原因是______。
⑤Ⅴ中无色气体是混合气体,则一定含有遇空气变红棕色的气体和______。
⑷根据实验,金属与硝酸反应时,影响硝酸的还原产物不同的因素有______。
【答案】NO 硝酸浓度相同,铜的还原性弱于铁,但Ⅰ中溶液变蓝,同时没有氢气放出NO3-中氮元素的化合价为最高价,具有氧化性取Ⅱ中反应后的溶液,加入足量NaOH溶液并加热,产生有刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体 8 10H+ 3 相同条件下,温度升高时,化学反应速率增大,但NO3-的还原速率增大的更多 H2金属的种类、硝酸的浓度、温度【解析】【分析】⑴Ⅰ中无色气体NO遇空气生成红棕色的二氧化氮气体。
⑵①依据Ⅰ和Ⅱ硝酸浓度相同,铜的还原性弱于铁,但Ⅰ中生成NO,因此可得NO3-没有发生反应不正确。
②NO3-中氮元素的化合价为最高价,具有氧化性,证明NH4+的方法是去一定量溶液加入足量NaOH溶液并加热,产生有刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。
③根据化合价降低得到电子配平得到。
⑶④根据现象和温度升高时,化学反应速率增大。
⑤根据元素分析和前面的信息得到答案。
化学氮及其化合物的专项培优易错难题练习题(含答案)及答案一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.硝酸是一种重要的化工原料,用来制取一系列硝酸盐类氮肥,如硝酸铵、硝酸钾等;也用来制取含硝基的炸药等。
试回答下列问题:(1)某同学对铁与稀硝酸的反应进行探究,若HNO3只被还原成NO,则:①写出铁与过量稀硝酸反应的离子方程式:__。
②写出过量铁与稀硝酸反应的离子方程式:__。
③若28g铁与含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反应,则生成的Fe3+和Fe2+的物质的量之比为__。
上述反应结束后,向反应后的溶液中加足量氢氧化钠溶液,滤出沉淀洗涤后,在空气中灼烧至质量不变,最终得到的固体质量为__g。
(2)饮用水中NO3-对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中NO3-的浓度,某饮用水研究人员提出,可在碱性条件下用铝粉将NO3-还原为N2。
①配平方程式:__Al+__NO3-+__OH-+__=__[Al(OH)4]-+__N2↑。
②上述反应中,还原剂与还原产物的物质的量之比是__,反应中转移电子0.3mol,生成__mL(标准状况下)N2。
【答案】Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O 3Fe+2NO3-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O 2∶3 40 10 6 4 18H2O 10 3 10∶3 672【解析】【详解】(1)①铁与过量稀硝酸反应生成硝酸铁、NO和水,离子方程式为Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O;②过量铁与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、NO和水,离子方程式为3Fe+2NO3-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O;③28g铁的物质的量为0.5mol,与含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反应,设生成的Fe3+和Fe2+的物质的量分别是xmol、ymol,即生成xmol硝酸铁和ymol硝酸亚铁,根据N原子守恒知,生成NO的物质的量为(1.6-3x-2y)mol,根据得失电子守恒有3x+2y=3(1.6-3x-2y),又有x+y=0.5,解得x=0.2,y=0.3,则生成的Fe3+和Fe2+的物质的量之比为2∶3;上述反应结束后,向反应后的溶液中加足量氢氧化钠溶液,滤出沉淀洗涤后,在空气中灼烧至质量不变,由于生成的氢氧化亚铁在空气中易被氧化为氢氧化铁,氢氧化铁受热分解最终得到的固体是氧化铁,故其物质的量为0.5mol×12=0.25mol,质量为40g;(2)①根据得失电子守恒、原子守恒及电荷守恒,可知离子方程式为10Al+6NO3-+4OH-+18H2O=10[Al(OH)4]-+3N2↑;②上述反应中,还原剂是Al,还原产物是N2,其物质的量之比为10∶3;由方程式可知,生成3molN2时转移电子30mol,所以反应中转移电子0.3mol,生成N2的体积(标准状况下)为0.3mol10×22.4L·mol-1=0.672L=672mL。
一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.已知如图中H是无色液体,号称生命之源,B是空气中含量最多的物质,E是红棕色气体。
(1)C的化学式是___。
(2)D和E都是大气污染物,D转化成E的化学方程式是___。
(3)E和H的反应中,氧化剂和还原剂的质量比是___。
【答案】NH3 NO+O2=2NO2 1∶2【解析】【分析】H是无色液体,号称生命之源,推断为H2O,B是空气中含量最多的物质为N2,E是红棕色气体,经过两步氧化得到判断为NO2,结合流程图分析可知,H为H2O,A为H2,B为空气中的N2,C为NH3,D为NO,E为NO2,E和水反应生成硝酸和一氧化氮,C+F=G,是NH3+HNO3=NH4NO3,依据判断的物质回答问题。
【详解】H是无色液体,号称生命之源,推断为H2O,B是空气中含量最多的物质为N2,E是红棕色气体,经过两步氧化得到判断为NO2,结合流程图分析可知,H为H2O,A为H2,B为空气中的N2,C为NH3,D为NO,E为NO2,E和水反应生成硝酸和一氧化氮,C+F=G,是NH3+HNO3=NH4NO3;(1)C的化学式为NH3;(2)D和E都是大气污染物,NO转化为NO2的化学方程式分别是2NO+O2=2NO2;(3)E和H反应为3NO2+H2O=2HNO3+NO,依据元素化合价变化分析可知,一氧化氮为还原产物,硝酸为氧化产物,所以氧化剂和还原剂的质量比是1:2。
【点睛】考查物质推断的关系分析判断,解题一般解题思路:①审清题意,从题干迅速浏览、整体扫描、产生印象,尽量在框图中把相关信息表示出来,明确求解要求;②找“题眼”即找到解题的突破口,此步非常关键;③从题眼出发,联系新信息及所学的旧知识,依物质的特性或转移特征来确定“突破口”,大胆猜测,顺藤摸瓜,进行综合分析、推理,初步得出结论;④验证确认将结果放入原题检验,完全符合才算正确。
2.根据下列变化进行推断:且已知对A加强热产生的气态物质的平均相对分子质量为26.3。
化学氮及其化合物的专项培优易错难题练习题(含答案)及详细答案一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.如图1为实验室制取氨的实验装置。
(1)写出A中所发生反应的化学方程式___。
(2)NH3在一定条件下可与O2反应生成一种无色气体,该气体遇空气迅速变红棕色,请写出相关反应的化学方程式___,___。
(3)在收集氨时试管口棉花的作用是___。
(4)一位学生用制得的氨,按图2装置进行喷泉实验,烧瓶已充满干燥的氨气,引发喷泉实验的操作____。
(5)另一学生积极思考产生喷泉的其他方法,设计了图3装置。
首先在锥形瓶中分别加入足量的下列物质,反应后产生喷泉的是(______)A.CaCO3粉末和浓盐酸B.NH4HCO3溶液与稀NaOH溶液C.HCl和AgNO3溶液D.HCl和酚酞溶液该同学又向锥形瓶中加入酒精,水槽中加入冷水后,再加入足量的下列物质,结果也产生了喷泉。
水槽中加入的物质可以是(______)A.硝酸铵 B.食盐 C.浓硫酸 D.硫酸铜【答案】2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O NH3+5O2=4NO+6H2O 2NO+O2=2NO2减少与空气的对流,保证试管中能收集满氨气打开橡皮管的夹子,挤压胶头滴管的胶头,使少量的水进入烧瓶 A C【解析】【分析】(1)为制取氨气的装置,收集氨气的试管口需要棉花;(2)气体遇空气能迅速变红棕色,原气体是NO;(6)图3要想产生喷泉,必须生成大量气体;(7)如果放出大量热量,也能增大气体压强,产生喷泉。
【详解】(1)实验室制氨气2NH4Cl+Ca(OH)2∆CaCl2+2NH3↑+2H2O 。
(2) NH3在一定条件下可与O2反应生成一种无色气体,该气体遇空气迅速变红棕色,该气体是NO,所以NH3+5O2=4NO+6H2O。
(3) NO遇空气迅速变红棕色,所以2NO+O2=2NO2 。
(4)收集氨时试管口棉花的作用是减少与空气的对流,保证试管中能收集满氨气。
化学氮及其化合物的专项培优易错难题练习题(含答案)及答案解析一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.已知A是一种金属,其焰色反应呈黄色,B溶液能使酚酞试液变红;D、F相遇会产生白烟。
A、B、C、D、E、F间有如下变化关系:(1)A的名称是___;F的化学式是__。
(2)B→D反应的化学方程式为__。
(3)F在空气中遇水蒸气产生白雾现象,这白雾实际上是__。
(4)已知,气体D也能与Cl2发生反应,试写出当Cl2足量时该反应的化学方程式,并用双线桥法标出电子转移的数目___。
【答案】钠HCl NaOH+NH4Cl NaCl+NH3↑+ H2O HCl吸收水蒸气生成盐酸小液滴【解析】【分析】A是一种金属,该金属能和水反应生成溶液B和气体E,B溶液能使酚酞试液变红,说明B是碱,焰色反应呈黄色,说明含有钠元素,所以B是NaOH,根据元素守恒知A是Na,E是H2;氢气在氯气中燃烧生成HCl,则F是HCl,氢氧化钠溶液和C反应生成D,D、F 相遇会产生白烟,氯化氢和氨气反应生成白烟氯化铵,则D是NH3,C是NH4Cl。
【详解】(1)根据上面的分析可知,A的名称为钠,F的化学式为HCl,故答案为:钠; HCl;(2) 根据上面的分析可知,B是NaOH,C是NH4Cl,在加热条件下,氯化铵和氢氧化钠反应生成氯化钠、氨气和水,反应方程式为:NaOH+NH4Cl NaCl+NH3↑+ H2O;答案:NaOH+NH4Cl NaCl+NH3↑+ H2O;(3)根据上面的分析可知,F是HCl,F在空气中遇水蒸气产生白雾现象,这白雾实际上是HCl吸收水蒸气生成盐酸小液滴;答案:HCl吸收水蒸气生成盐酸小液滴;(4)根据上面的分析可知,D是NH3,气体D也能与Cl2发生反应生成氮气和 HCl,其反应的方程式为:3Cl2 + 2NH3 = 6HCl + N2 ,用双线桥法标出电子转移的数目;答案:。
2.原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W,其中X、Z、W与氢元素可组成共价化合物XH3、H2Z和HW;Y与氧元素可形成离子化合物Y2O和Y2O2。
化学氮及其化合物的专项培优易错试卷练习题含答案解析一、选择题1.在如图所示的装置中,烧瓶中充满干燥气体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹f,烧杯中的液体d呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶。
则a和b 分别是a(干燥气体)b(液体)NO水A.2SO4mol/LNaHSO3溶液B.2C.Cl2饱和NaCl水溶液NH1mol/L盐酸D.3A.A B.B C.C D.D【答案】D【详解】A.二氧化氮与水反应生成硝酸和NO,所以不能充满烧瓶,故A不选;B.二氧化硫和亚硫酸氢钠不反应,而且在亚硫酸氢钠中的溶解度极小,所以不能呈喷泉状喷出,故B不选;C.氯气不溶于饱和食盐水,不能形成压强差,不能形成喷泉,故C不选;D.氨气既能与盐酸反应生成氯化铵,又极易溶于水,导致烧瓶内的压强迅速减小,且反应后无气体剩余,烧杯中的液体b呈喷泉状喷出且最终几乎充满烧瓶,故D选;答案选D。
2.用右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中现象 A 淀粉碘化钾溶液 浓硝酸 无明显现象 B 酚酞溶液 浓盐酸 无明显现象 C 氯化铝溶液 浓氨水 有白色沉淀 D湿润红纸条饱和氯水红纸条褪色A .AB .BC .CD .D【答案】A 【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I 2,I 2遇淀粉变蓝色,故A 错误;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,故B 正确;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,故C 正确;D .饱和氯水挥发出氯气,氯气与湿润红纸条接触,氯气水反应生成HClO ,HClO 具有漂白性,使湿润红纸条褪色,故D 正确; 故答案为A 。
3.从某些性质来看,NH 3和H 2O 、NH 4+和H +、NH 2-和OH -、N 3-和O 2-两两类似。
高中化学化学氮及其化合物的专项培优易错试卷练习题含答案解析一、选择题1.下列对于某些离子的检验及结论中一定正确的是( )A.加入稀盐酸产生无色无味气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,则一定有-CO23-B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,则一定有SO24+ C.加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,一定有NH4 D.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸,白色沉淀消失,一定有Ba2+【答案】C【详解】A.将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊生成的气体可能为二氧化硫、二氧化碳,原溶液中可能存在碳酸氢根、亚硫酸根等离子,不一定含有碳酸根离子,故A错误;B.氯化钡能与硫酸根离子或银离子结合生成不溶于水也不溶于酸的沉淀,加入氯化钡溶液-,有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,原溶液中可能含有银离子,不一定含有SO24故B错误;C.能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3,在碱性条件下生成NH3,说明溶液中含有NH4+,故C正确;D.碳酸钡和碳酸钙等沉淀都可溶于盐酸,原溶液中可能含有Ca2+,不一定含有Ba2+,故D 错误;故选C。
2.某些离子的检验及结论一定正确的是()A.加入氢氧化钠溶液并加热,产生气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,一定有NH4+ B.加入稀盐酸产生无色无味气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,则一定有CO32-C.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入盐酸沉淀不消失,一定有SO42-D.某溶液加入稀盐酸酸化的AgNO3产生白色沉淀,则原溶液中一定含有Cl-【答案】A【详解】A. 加入氢氧化钠溶液并加热,产生气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则说明该气体为氨气,推出原溶液中一定有NH4+,A项正确;B. 原溶液中若含HCO3-,加入稀盐酸后也会产生无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体,故原溶液中不一定有CO32-,B项错误;C. 产生不溶于盐酸的白色沉淀也可能是AgCl,则原溶液中不一定有SO42-,C项错误;D. 加入盐酸酸化的AgNO3溶液时,则引入了Cl-,故不能证明是原溶液中是否含有Cl-,D 项错误;答案选A。
一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.根据下列变化进行推断:且已知对A加强热产生的气态物质的平均相对分子质量为26.3。
(1)推断A、B、C、D的化学式:A________,B________,C________,D________。
(2)写出①②变化的离子方程式:①________________________________________________________________;②________________________________________________________________。
【答案】NH4 HCO3 NH3 BaCO3 CO2++Ba2 + +2OH-NH3 ↑+BaCO3↓+2H2O BaCO3 +2H+ ══Ba2 + +CO2 ↑+H2 O【解析】【分析】气体B遇HCl冒白烟,则气体B为NH3,加氯化钡溶液后产生的白色沉淀C遇盐酸产生无色无味的气体能使石灰水变浑,则C为BaCO3 ,D为CO2,据此可推断无色溶液中应含有碳酸根离子和铵根离子,则A可能为NH4 HCO3或(NH4)2CO3,如果是NH4 HCO3,则分解产生的气体的平均相对分子质量为793=26.3,如果是(NH4)2CO3,则分解产生的气体的平均相对分子质量为964=24,根据对A加强热产生的气态物质的平均相对分子质量为26.3可知,A为NH4 HCO3,据此答题。
【详解】气体B遇HCl冒白烟,则气体B为NH3,加氯化钡溶液后产生的白色沉淀C遇盐酸产生无色无味的气体能使石灰水变浑,则C为BaCO3 ,D为CO2,据此可推断无色溶液中应含有碳酸根离子和铵根离子,则A可能为NH4 HCO3或(NH4)2CO3,如果是NH4 HCO3,则分解产生的气体的平均相对分子质量为793=26.3,如果是(NH4)2CO3,则分解产生的气体的平均相对分子质量为964=24,根据对A加强热产生的气态物质的平均相对分子质量为26.3可知,A为NH4 HCO3,据此答题。
化学氮及其化合物的专项培优易错试卷练习题及答案解析一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.合成氨工业对化学和国防工业具有重要意义。
(1)实验室欲用下图所示装置(夹持固定装置略去)制备并收集氨气。
①请在图中烧瓶内绘出导管所缺部分______________。
②试管中反应的化学方程式是____________________。
③为吸收多余的氨气,烧杯中的试剂是__________________。
(2)氨有很多重要性质。
①将酚酞溶液滴加到氨水中溶液呈红色,其原因是_______________________________。
②管道工人曾经用浓氨水检验氯气管道是否漏气,如出现白烟,说明有氯气泄露,同时还有一种相对分子质量为28的气体生成,该反应的化学方程式是__________________________。
(3)写出氨的两种用途__________________________________。
【答案】 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 水(或稀盐酸、硫酸等) 氨水显碱性 8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl 作制冷剂、制化肥等【解析】【分析】(1)①氨气的密度小于空气的密度,且氨气和氧气不反应,氨气极易溶于水,所以只能采用向下排空气法收集;②氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,据此写出该反应方程式;③氨气极易溶于水,且氨气是碱性气体所以也极易溶于酸,据此分析氨气的吸收方法;(2) ①氨水溶液显碱性,溶液中存在氢氧根离子大于氢离子浓度,据此进行分析;②根据电子得失守恒、原子守恒规律,推断出氨气和氯气反应生成氯化铵和氮气;据此写出化学方程式;【详解】(1)①氨气的密度小于空气的密度,且氨气和氧气不反应,所以可以采用向下排空气法收集气体,即导气管应该“短进长出”,如图所示:;因此,本题正确答案是:。
②氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,反应方程式:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O ;因此,本题正确答案是: 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
③氨气极易溶于水,且氨气是碱性气体所以也极易溶于酸,故可以用水或酸吸收氨气;因此,本题正确答案是: 水(或稀盐酸、硫酸等)。
(2) ①氨气极易溶于水生成氨水,氨水能电离出铵根离子和氢氧根离子,导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,溶液呈碱性,所以将酚酞溶液滴加到氨水中溶液呈红色;综上所述,本题答案是:氨水显碱性。
②氨气和氯气反应生成白色烟,为氯化铵,同时还有一种相对分子质量为28的气体生成,根据反应中得失守恒和元素守恒知,另一种物质是氮气,所以反应方程式为8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl;综上所述,本题答案是:8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl。
(3)氨气极易液化,气化时吸收热量,所以氨气能作制冷剂,氨气能与酸反应生成铵盐,可以制造化肥;因此,本题正确答案是:作制冷剂、制化肥等。
2.某城市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物),其主要来源为燃煤、机动车尾气等。
因此,对PM2.5、SO2、NO x 等进行研究具有重要意义。
请回答下列问题(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:离子K+Na+NH4+SO42-NO3-Cl-浓度/mol·L-14×10-66×10-62×10-54×10-53×10-52×10-5根据表中数据判断待测试样为__(填“酸”或“碱”)性,表示该试样酸碱性的c(H+)或c(OH-)=___mol·L-1。
(2)煤燃烧排放的烟气中含有SO2和NO x,易形成酸雨,污染大气,采用NaClO2溶液在碱性条件下可对烟气进行脱硫,脱硝,效果非常好。
完成下列对烟气脱硝过程的离子方程式。
(____)ClO2-+(____)NO+(____)OH-=(____)Cl-+(____)NO3-+______(3)为减少SO2对环境的污染,常将煤炭转化为清洁的气体燃料,并将烟气进行处理,吸收其中的SO2。
①写出焦炭与水蒸气反应的化学方程式:__。
②以下物质可以用来吸收烟气中SO2的是__(填字母代号)。
a.Ca(OH)2b.Na2CO3c.CaCl2d.NaHSO3(4)汽车尾气中NO x 和CO 的生成及转化。
①汽车启动时汽缸温度高,汽缸中会生成NO ,化学方程式为___。
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO 。
在汽车尾气系统中装上催化转化器可使CO 和NO 反应转化为无污染、无毒性的两种气体,其化学反应方程式为___。
【答案】酸 10-4 3 4 4 3 4 2H 2O C+H 2OCO+H 2 ab N 2+O 22NO 2CO+2NO2CO 2+N 2 【解析】【分析】(1)根据电荷守恒判断溶液的酸碱性;(2)根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平方程式;(3)①焦炭与水蒸气反应生成CO 和H 2;②SO 2是酸性氧化物,能被碱性溶液吸收;(4)①汽车启动时汽缸温度高,氮气和氢气在汽缸中会生成NO ;②在汽车尾气系统中装上催化转化器可使CO 和NO 反应转化为氮气、二氧化碳。
【详解】(1)根据表格数据,试样所含水溶性无机离子所带电荷总数是c (K +)+c (Na +)+c (NH 4+)-2c (SO 42-)-c (NO 3-)-c (Cl -)= 4×10-6+6×10-6+2×10-5-2×4×10-5-3×10-5-2×10-5 =-1×10-4,根据溶液的电中性原则,溶液中应该含有带正电荷的氢离子,c(H +)=1.0×10-4mol/L ,所以溶液呈酸性;(2)ClO 2-中氯元素化合价由+3降低为-1,NO 中N 元素化合价由+2升高为+5,根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒,烟气脱硝过程的离子方程式3ClO 2-+4NO+3OH -=3Cl -+4NO 3-+2 H 2O ;(3)①焦炭与水蒸气反应生成CO 和H 2,反应方程式是C+H 2O =高温CO+H 2;②SO 2是酸性氧化物,能被碱性溶液吸收,Ca(OH)2呈碱性,能吸收SO 2生成亚硫酸钙和水;Na 2CO 3呈碱性,能吸收SO 2;CaCl 2与SO 2不反应 ;NaHSO 3与SO 2不反应;故选ab ; (4)①汽车启动时汽缸温度高,氮气和氢气在汽缸中生成NO ,化学方程式为是N 2+O 2=高温2NO ;②在汽车尾气系统中装上催化转化器可使CO 和NO 反应转化为氮气、二氧化碳,其化学反应方程式为2CO+2NO =催化剂2CO 2+N 2。
氮氧化合物和二氧化硫是引起雾霾的重要物质,工业用多种方法来治理。
某种综合处理含NH 4+废水和工业废气(主要含NO 、CO 、CO 2、SO 2、N 2)的流程如图:已知:NO+NO 2+2NaOH=2NaNO 2+H 2O 2NO 2+2NaOH=NaNO 3+NaNO 2+H 2O(1)固体1的主要成分有Ca(OH)2、__________(填化学式)。
(2)若实验室需要配制3 mol·L-1NaOH溶液1L进行模拟测试,需称取NaOH固体质量为__________g。
(3)用NaNO2溶液处理含NH4+废水反应的离子方程式为__________。
(4)验证废水中NH4+已基本除净的方法是___________(写出操作、现象与结论)。
(5)气体1转化为气体2时空气不能过量的原因是__________。
(6)捕获剂捕获的气体主要是__________(填化学式)。
(7)流程中生成的NaNO2因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。
已知NaNO2能发生如下反应:2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O;I2可以使淀粉变蓝。
根据上述反应,选择生活中常见的物质和有关试剂进行实验,以鉴别NaNO2和NaCl。
需选用的物质是__________(填序号)。
①水②淀粉碘化钾试纸③淀粉④白酒⑤白醋A.①③⑤ B.①②④ C.①②⑤ D.①②③⑤【答案】CaCO3、CaSO3 120 NH4++NO2-=N2↑+2H2O 取少量处理后废水于试管中,加入NaOH溶液加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若无明显现象则可证明NH4+已基本除净气体1转化为气体2时,其中NO:NO2物质的量之比为1:1时才可以被NaOH溶液完全转化成NaNO2,若空气过量,则与NaOH反应生成NaNO3和NaNO2的混合溶液,因此空气不能过量 CO C【解析】【分析】工业废气(主要含NO、CO、CO2、SO2、N2)用过量石灰乳吸收,CO2、SO2与Ca(OH)2反应生成CaCO3、CaSO3,成为固体1的主要成分,此时气体1为NO、CO、N2;通入适量空气,主要与NO作用生成NO2,成为空气2的主要成分;通入NaOH溶液中,从产物NaNO2看,前面通入的空气,只能将一部分NO氧化为NO2,否则生成的NaNO2中会混入NaNO3;NO2-与NH4+发生氧化还原反应,生成N2和H2O,气体3为CO,被捕获剂捕获。
【详解】(1)从以上分析可知,固体1的主要成分有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3。
答案为:CaCO3、CaSO3;(2)若实验室需要配制3 mol·L-1 NaOH溶液1L进行模拟测试,需称取NaOH固体质量为3 mol·L-1 ×1L×40g/mol=120 g。
答案为:120;(3)用NaNO2溶液处理含NH4+废水时,NO2-与NH4+反应生成N2和H2O,反应的离子方程式为NH4++NO2-=N2↑+2H2O。
答案为:NH4++NO2-=N2↑+2H2O;(4)验证废水中NH4+已基本除净,可加碱检测气体的性质,方法是取少量处理后废水于试管中,加入NaOH溶液加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若无明显现象则可证明NH4+已基本除净。
答案为:取少量处理后废水于试管中,加入NaOH溶液加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若无明显现象则可证明NH4+已基本除净;(5)由以上分析知,气体1转化为气体2时空气不能过量的原因是气体1转化为气体2时,其中n(NO):n(NO2)物质的量之比为1:1时才可以被NaOH溶液完全转化成NaNO2,若空气过量,则与NaOH反应生成NaNO3和NaNO2的混合溶液,因此空气不能过量。