【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
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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。
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。
备战高考化学氮及其化合物(大题培优易错难题)附详细答案一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.氮的氧化物既是可导致酸雨的物质,也是造成空气污染的重要物质,加大对氮的氧化物的治理是环境保护重要举措。
(1)在一定条件下氨气可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。
写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式: _____________________________,该反应中氧化剂是_________,还原剂是________________________________________。
(2)汽车尾气中含有CO和NO,消除这两种物质对大气的污染的方法是安装催化转化器,使它们发生反应生成对大气无污染的气体,该反应的化学方程式为___________________________________。
(3)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O现有V L某NaOH溶液能完全吸收n mol NO2和m mol NO组成的大气污染物。
①所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为_________ mol·L-1。
②若所得溶液中c(NO3-)∶c(NO2-)=1∶9,则原混合气体中NO2和NO的物质的量之比n∶m =_________。
③用含n和m的代数式表示所得溶液中NO3-和NO2-浓度的比值c(NO3-)∶c(NO2-)=_________。
【答案】6NO2+8NH37N2+12H2O NO2 NH3 2NO+2CO N2+2CO2 (m+n)/V 3∶2 (n-m)/(3m+n)【解析】【分析】(1)氨气和二氧化氮在一定条件下反应生成氮气和水,反应中元素化合价降低的做氧化剂,元素化合价升高的物质做还原剂;(3)①根据气体和氢氧化钠的关系式计算;②根据二氧化氮、一氧化氮和氢氧化钠反应的方程式中各个物理量之间的关系式计算;③同一溶液中,c(NO3-):c(NO2-)等于其物质的量之比。
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】化学氮及其化合物的专项培优易错难题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。
高考化学氮及其化合物(大题培优 易错 难题)附答案一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.某同学在学习元素化合物知识的过程中,发现含有相同元素的物质间在一定条件下存在 转化规律,绘制出如下转化关系图,图中A 、B 、C 、D 是由短周期元素组成的物质。
请回答:(1)若A 为单质,其焰色反应为黄色,C 为淡黄色固体。
则组成A 的元素在周期表中的位置是__,C 的电子式为__。
(2)若A 为能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,C 为红棕色气体。
①A→B 反应的化学方程式是__。
过量的A 的水溶液与AlCl 3溶液反应离子方程式为__。
②A 与C 反应生成E 和水,E 是空气中含量最多的气体。
当生成19.6gE 时,转移电子的物质的量为__mol 。
(3)若B 为能使品红溶液褪色的无色刺激性的气体,B→C 反应的化学方程式是__,B 与KMnO 4溶液反应离子方程式为__。
【答案】第三周期第IA 族 4NH 3+5O 2=4NO+6H 2OAl 3++3NH 3·H 2O=Al(OH)3↓+3NH 4+ 2.4 2SO 2+O 2−−−→←−−−催化剂=2SO 3 5SO 2+2MnO 42-+2H 2O=5SO 42-+2Mn 2++4H +【解析】【分析】(1)若A 为单质,其焰色反应为黄色,C 为淡黄色固体,则A 为Na ,B 为Na 2O ,C 为Na 2O 2,D 为NaOH ;(2)若A 为能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,C 是红棕色气体,则A 为NH 3,B 为NO ,C 为NO 2,D 为HNO 3;(3) 若B 为能使品红溶液褪色的无色刺激性的气体,B 为SO 2,C 为SO 3,D 为H 2SO 4,以此解答。
【详解】(1)若A 为单质,其焰色反应为黄色,C 为淡黄色固体,则A 为Na ,B 为Na 2O ,C 为Na 2O 2,D 为NaOH ,A 的元素在周期表中的位置是第三周期第IA 族,Na 2O 2的电子式为:;(2)若A 为能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,C 是红棕色气体,则A 为NH 3,B 为NO ,C 为NO 2,D 为HNO 3;①A→B 反应的化学方程式是:4NH 3+5O 2=4NO+6H 2O ;过量的NH 3的水溶液与AlCl 3溶液反应生成氢氧化铝,离子方程式为:Al 3++3NH 3·H 2O=Al(OH)3↓+3NH 4+; ②A 与C 反应生成E 和水,E 是空气中含量最多的气体N 2,化学方程式为:8NH 3+6NO 2一定条件=7N 2+12H 2O ,19.6g N 2的物质的量为19.6g 28g/mol=0.7mol ,则消耗NH 3的物质的量为0.8mol ,NH 3中N 的化合价从-3价上升到0价转移3个电子,共转移电子的物质的量为0.8mol ⨯3=2.4mol ;(3) 若B 为能使品红溶液褪色的无色刺激性的气体,B 为SO 2,C 为SO 3,D 为H 2SO 4,B→C反应的化学方程式是:2SO 2+O 2−−−→←−−−催化剂2SO 3;SO 2与KMnO 4溶液反应生成硫酸,离子方程式为:5SO 2+2MnO 42-+2H 2O=5SO 42-+2Mn 2++4H +。
【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)及答案解析一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.(举一反三)A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物,A是单质。
它们之间有如下的反应关系:(1)若A是淡黄色固体,C、D是氧化物,C是造成酸雨的主要物质,但C也有其广泛的用途,写出其中的两个用途:_____________________________。
(2)若B是气态氢化物,C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。
B与C在一定条件下反应生成的A是大气的主要成分,写出该反应的化学方程式:_____________________________。
(3)若D物质具有两性,②、③反应均要用强碱溶液,④反应时通入过量的一种引起温室效应的主要气体。
判断单质A的元素在周期表中的位置:___________________________。
(4)若A是太阳能电池用的光伏材料。
C、D为钠盐,两种物质中除钠、氧外的元素为同一主族,且溶液均显碱性。
写出②反应的化学方程式:_______________________________。
D的化学式是________。
(5)若A是应用最广泛的金属。
④反应用到A,②、⑤反应均用到同一种非金属单质。
C的溶液用于蚀刻印刷铜电路板,写出该反应的离子方程式:_________________________ 。
【答案】漂白、杀菌、消毒、作为硫酸的原料等(任写2个即可) 4NH3+6NO5N2+6H2O 第三周期第ⅢA族 Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑ Na2CO3 Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+【解析】【分析】【详解】(1)若A是淡黄色固体,C、D是氧化物,且C是造成酸雨的主要物质判断为SO2,所以A为S,C为SO2,B为H2S,D为SO3,二氧化硫具有漂白性,可用于漂白、杀菌、消毒以及作为制备硫酸的材料,故答案为漂白、杀菌、消毒、作为硫酸的原料等;(2)若B是气态氢化物.C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染,判断为NO、NO2.B 与C在一定条件下反应生成的A是大气主要成分,推断A为N2,B为NH3,该反应的化学方程式4NH3+6NO5N2+6H2O,故答案为4NH3+6NO5N2+6H2O;(3)若D物质具有两性推断D为Al(OH)3,④反应是通入过量的一种引起温室效应的主要气体,说明C为偏铝酸钠NaAlO2,②③反应均要用强碱溶液,判断A为Al,B为AlCl3,单质A为Al,元素在周期表中的位置是第三周期ⅢA族,故答案为第三周期第ⅢA族;(4)若A是太阳能电池用的光伏材料,判断A为Si。
【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)及答案一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.如图中每一个方格表示有关的一种反应物或生成物,其中A、C为无色气体。
(1)写出有关物质的化学式X:___;F__。
(2)写出A→D的化学方程式___。
(3)写出实验室制备C的化学方程式___。
【答案】NH4HCO3或(NH4)2CO3 NO2 2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O22NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2【解析】【分析】根据框图,X既能与盐酸反应,又能与NaOH反应,分别生成气体A和C,则X应为弱酸的铵盐,气体A能与过氧化钠反应,故A为CO2,则D为碳酸钠或氧气;C能够发生催化剂作用下能够与D反应,则C为NH3,D为O2,则X应为NH4HCO3或(NH4)2CO3,B为H2O,结合转化关系可知,E为NO,F为NO2,G为HNO3,据此分析解答。
【详解】(1)由以上分析可知X为NH4HCO3或 (NH4)2CO3,F为NO2,故答案为:NH4HCO3或(NH4)2CO3;NO2;(2)Na2O2和CO2的反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为2CO2+2Na2O2 =2Na2CO3+O2,故答案为:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2;(3)实验室用氯化铵和氢氧化钙在加热条件下制备氨气,反应的方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
2.A、B、C、D四种物质之间有如图所示的转化关系。
已知:A是气体单质,C 是红棕色气体。
回答下列问题:(1)写出C的化学式:___;(2)写出A的电子式___;(3)写出C→D转化的化学方程式___。
【答案】NO23NO2+H2O=2HNO3+NO【解析】【分析】A是气体单质,C是红棕色气体,则A为N2,B为NO,C为NO2,D为HNO3。
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。
高考化学氮及其化合物培优易错难题练习(含答案)含答案一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.硝酸是常见的三大强酸之一,在化学研究和化工生产中有着广泛应用,常用于制备硝酸盐、染料、肥料、医药中间体、烈性炸药等。
硝酸盐多用于焰火、试剂、图像处理行业。
−−→2M+2NO2↑+O2↑,加热(1)某金属M的硝酸盐受热时按下式分解:2MNO3∆3.40gMNO3,生成NO2和O2折算成标准状况时的总体积为672mL。
由此可以计算出M的相对原子质量为__。
(2)将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体折算成标准状况下的体积为11.2L。
其中NO的体积为__。
(3)现有Cu、Cu2O和CuO组成的混合物,某研究性学习小组为了探究其组成情况,加入100mL0.6molHNO3溶液恰好使混合物完全溶解,同时收集到224mLNO气体(S.T.P.)。
则产物中硝酸铜的物质的量为_。
如原混合物中有0.0lmolCu,则其中Cu2O与CuO的质量比为__。
(4)有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸,其中H2SO4和HNO3物质的量浓度分别是4mol/L和2mol/L,取10mL此混合酸,向其中加入过量的铁粉,HNO3被还原成NO,待反应结束后,可产生标准状况下的气体多少升___?(5)加热某一硝酸铜的结晶水合物和硝酸银的混合物110.2g,使之完全分解,得到固体残渣48.4g。
将反应后产生的气体通过水充分吸收后,剩余气体1.68L(S.T.P.)。
求原混合物中硝酸铜结晶水合物的化学式___。
【答案】108 5.824L 0.025 9:5 0.448L Cu(NO3)2·6H2O【解析】【分析】(1)根据硝酸盐和气体体积的关系式计算金属的相对原子质量;(2)根据氧化还原反应中得失电子数相等计算生成的一氧化氮的体积;(3)根据氮原子守恒确定未反应硝酸根的物质的量,根据硝酸根的物质的量和硝酸铜的关系式计算硝酸铜的物质的量;根据硝酸铜的物质的量计算溶液中铜离子的物质的量,根据氧化还原反应中得失电子守恒计算氧化亚铜的质量,根据铜原子守恒计算氧化铜的质量,从而计算出氧化亚铜和氧化铜的质量之比;(4)根据n=cV计算氢离子和硝酸根的物质的量,由于铁过量,根据反应进行过量计算,以不足量的物质计算一氧化氮的物质的量,进而计算体积;(5)根据原子守恒,气体体积列方程计算硝酸铜和硝酸银的物质的量,根据铜原子守恒计算结晶水系数,从而确定化学式。
【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.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。
(5)引发喷泉实验的操作是打开橡皮管的夹子,挤压胶头滴管的胶头,使少量的水进入烧瓶,只要水进入烧瓶,气体溶于水导致压强减小,产生喷泉。
(6)要想产生喷泉,必须生成大量气体,A选项能产生大量二氧化碳。
(7)加入浓硫酸,放出大量热导致压强增大,产生喷泉。
【点睛】氨气的制取分为工业制法、简易制法、实验室制法,不能混淆;喷泉实验的原理是内外产生压强差。
2.在盛有一定量浓硝酸的试管中加入6.4 g铜片发生反应。
请回答:(1)开始阶段,观察到的现象为________________,反应的化学方程式是_____________。
(2)反应结束后,铜片有剩余,再加入少量20%的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,反应的离子方程式是__________________。
(3)若6.4 g铜片消耗完时,共产生气体2.8 L(标准状况)。
则整个反应过程中所消耗的硝酸的物质的量是_____________。
(4)实验室中硝酸通常保存在棕色试剂瓶中,原因是_____________(用化学方程式表示)。
(5)工业上通常用氨催化氧化法制硝酸,写出氨催化氧化的化学方程式:_______________。
【答案】铜片逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色,产生红棕色的气体Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O 0.325 mol4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O 4NH3+5O24NO+6H2O【解析】【分析】(1)开始时Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮,据此解答;(2)Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜,反应后溶液中氢离子消耗完毕,但硝酸根离子有剩余,若再加入少量20%的稀硫酸,相当于稀硝酸溶液,铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,据此书写离子方程式;(3)铜与硝酸反应生成硝酸铜、NO2和NO的混合气体,根据Cu、N原子守恒计算整个反应过程中所消耗的硝酸的物质的量;(4)浓硝酸见光或受热容易分解,据此书写方程式;(5)氨催化氧化生成一氧化氮和水,据此书写反应的化学方程式。
【详解】(1)开始时Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮,发生反应为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO)3+2NO2↑+2H2O,生成的二氧化氮为红棕色气体,因此现象为铜片逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色,产生红棕色的气体,故答案为铜片逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色,产生红棕色的气体;Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO)3+2NO2↑+2H2O;(2)Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜,反应后溶液中氢离子消耗完毕,但硝酸根离子有剩余,若再加入少量20%的稀硫酸,相当于稀硝酸溶液,铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,反应的离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;(3)6.4 g铜的物质的量为0.1mol,反应生成硝酸铜,结合硝酸根离子0.2mol,整个反应过程共产生标准状况下气体2.8L,即生成0.125molNO2和NO的混合气体,根据N原子守恒,反应过程中被还原的HNO3的物质的量为0.125mol,则整个反应过程中所消耗的硝酸的物质的量为0.2mol+0.125mol=0.325mol,故答案为0.325 mol;(4)浓硝酸见光或受热容易分解,4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O,因此实验室中硝酸通常保存在棕色试剂瓶中,故答案为4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O;(5)氨催化氧化生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O。
【点睛】本题考查了铜与硝酸的反应。
解答本题需要注意,浓硝酸和稀硝酸与铜的反应生成物不同。
本题的易错点为(3)中的计算,要注意利用守恒法解答。
3.硝酸是重要的化工原料,在工农业生产和国防上有重要用途。
(1)实验室利用硝石(NaNO3)和浓硫酸共热制取硝酸。
①该反应利用了浓硫酸的_______性;②该反应的温度不宜太高,原因是(用化学方程式表示)______;(2)工业上用氨气的催化氧化法制取硝酸,再利用硝酸和氨气反应生产NH4NO3。
①写出氨气的电子式_____;②写出氨气催化氧化的化学方程式_______;③在生产过程中,氨催化氧化生成氮氧化物的利用率是80%,氮氧化物被吸收得到硝酸的利用率是85%,则制取80 t的NH4NO3需要氨气______t;(3)某混合酸1L中含1mol的硝酸和2mol的硫酸。
取该混合酸100mL,加入5.6g铁粉充分反应。
①反应中可以生成NO____L(标准状况);②向反应后的溶液再加入铁粉,能继续溶解铁粉____g。
【答案】高沸点性(或不挥发性) 4HNO3= 4NO2 ↑ + O2 ↑ + 2H2O 4NH3+ 5O24NO+ 6H2O 42 2.24 5.6【解析】【分析】(1)利用浓硫酸的高沸点分析;(2)根据硝酸不稳定能分解分析;(3)根据氨气转化为硝酸的一系列反应分析氨气的质量。
(4)注意硝酸具有强氧化性,硫酸具有酸性,同时注意铁离子能与铁反应。
【详解】(1)①浓硫酸制取硝酸时利用浓硫酸的高沸点性(或不挥发性);②硝酸在温度高时能分解生成二氧化氮和氧气和水,方程式为: 4HNO 3= 4NO 2 ↑ + O 2 ↑ + 2H 2O ;(2). ①氨气的电子式为: ;②氨气和氧气反应生成一氧化氮和水,方程式为: 4NH 3+ 5O 24NO+ 6H 2O ; ③NH 3-NO-HNO 3-NH 4NO 3,80 t 的NH 4NO 3需要转化为硝酸的的氨气的质量为801780%85%80⨯⨯=25t ,另外需要和硝酸反应的氨气的质量为801780⨯=17t ,总共氨气的质量为25+17=42t ;(3). ①反应的离子方程式为Fe+4H ++NO 3-=Fe 3++NO ↑+2H 2O ,根据铁的物质的量为0.1mol ,溶液中的氢离子为0.5mol ,硝酸根离子为0.1mol 分析,铁反应生成0.1mol 一氧化氮,标况下的体积为 2.24L ;② 反应中消耗0.4mol 氢离子,和0.1mol 硝酸根离子,还剩余0.1mol 氢离子和0.1mol 铁离子,0.1mol 氢离子能反应0.05mol 铁,0.1mol 铁离子能反应0.05mol 铁,故总共反应0.1mol 铁,质量为5.6g 。
【点睛】铁和硝酸和硫酸的混合酸反应时,硝酸尽可能表现氧化性,硫酸表现酸性,所以根据离子方程式计算,同时注意反应后的溶液中含有铁离子,同样也能溶解铁。
4.原子序数由小到大排列的四种短周期主族元素X 、Y 、Z 、W ,其中X 、Z 、W 与氢元素可组成XH 3、H 2Z 和HW 共价化合物;Y 与氧元素可组成Y 2O 和Y 2O 2离子化合物。
(1)写出Y 2O 2的电子式:__,其中含有的化学键是__。
(2)将ZO 2通入品红溶液再加热的现象是__。
(3)写出X 的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与铜反应的化学方程式__。
(4)XH 3、H 2Z 和HW 三种化合物,其中一种与另外两种都能反应的是_(填化学式)。
(5)由X 、W 组成的化合物分子中,X 、W 原子的最外层均达到8电子稳定结构,该化合物遇水可生成一种具有漂白性的化合物,试写出反应的化学方程式__。
【答案】 离子键、共价键 品红先褪色,加热后恢复红色 3Cu+8HNO 3=3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O NH 3 NCl 3+3H 2O=3HClO +NH 3【解析】【分析】原子序数由小到大排列的四种短周期元素X 、Y 、Z 、W ,Y 与氧元素可组成Y 2O 和Y 2O 2的离子化合物,Y 为Na(因原子序数关系,Y 不可能为H),其中X 、Z 、W 与氢元素可组成XH 3、H 2Z 和HW 共价化合物,可知X 为N ,Z 为S ,W 为Cl ,以此解答。
【详解】由上述分析可知,X 为N ,Y 为Na ,Z 为S ,W 为Cl ,(1)Na 2O 2为Na +与2-2O 组成的离子化合物,2-2O 中含有共价键,以此Na 2O 2的电子式为:;所含化学键为:离子键、共价键;(2)SO2具有漂白性,能够漂白品红溶液,但其漂白过程具有可逆性,若加热漂白后的品红溶液,则溶液恢复至红色,故答案为:品红先褪色,加热后恢复红色;(3)稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、一氧化氮、水,其化学方程式为:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;(4)NH3为碱性气体,H2S、HCl为酸性气体,NH3能够与H2S、HCl发生化学反应;(5)N原子最外层电子数为5,Cl原子最外层电子数为7,由N、Cl组成的化合物分子中,N、Cl原子的最外层均达到8电子稳定结构,则该化合物为NCl3,其中N为-3价,Cl 为+1价,NCl3与水反应生成一种具有漂白性的化合物,该化合物为HClO,其反应方程式为:NCl3+3H2O=3HClO+NH3。