高考化学培优专题复习氮及其化合物练习题及详细答案

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高考化学培优专题复习氮及其化合物练习题及详细答案一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.某课外兴趣小组探究利用废铜屑制取CuSO4溶液,设计了以下几种实验方案。

完成下列填空:(1)方案一:以铜和浓硫酸反应制备硫酸铜溶液。

方案二:将废铜屑在空气中灼烧后再投入稀硫酸中。

和方案一相比,方案二的优点是________________________;方案二的实验中,发现容器底部残留少量紫红色固体,再加入稀硫酸依然不溶解,该固体为________。

(2)方案三的实验流程如图所示。

溶解过程中有气体放出,该气体是________。

随着反应的进行,生成气体速率加快,推测可能的原因是_______________________________________________________________________________ _。

(3)设计实验证明你的推测:______________________________。

方案四的实验流程如图所示。

(4)为了得到较纯净的硫酸铜溶液,硫酸和硝酸的物质的量之比应为________;(5)对方案四进行补充完善,设计一个既能防止污染,又能实现物料循环的实验方案(用流程图表示)__________________________________。

【答案】不产生污染空气的SO2气体,制取等量的CuSO4溶液,消耗的硫酸量少Cu O2反应产生的Cu2+对H2O2分解有催化作用取H2O2溶液,向其中滴加CuSO4溶液,观察产生气泡的速率是否加快3∶2【解析】【详解】(1)第一个方案中放出的有毒气体二氧化硫会造成空气污染;第二个方案中铜和氧气加热生成氧化铜,氧化铜和硫酸反应产生硫酸铜和水,因此反应过程中没有污染物,且原料的利用率高。

方案二的实验中,发现容器底部残留少量紫红色固体为铜,不溶于稀硫酸;(2)方案三中H2O2发生还原反应生成O2;随着反应的进行,生成气体速率加快,可能是反应产生的Cu2+对H2O2分解有催化作用;(3)取H2O2溶液,向其中滴加CuSO4溶液,如果产生气泡的速率加快,则证明Cu2+对H2O2分解有催化作用;(4)根据离子方程式:3Cu+2NO+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O,反应消耗2 mol硝酸,生成3 mol硫酸铜,故为了得到较纯净的硫酸铜溶液,硫酸和硝酸的物质的量之比应为3∶2;(5)设计实验方案时,为防止NO污染空气,应通入空气氧化NO为NO2,用水吸收后,生成的HNO3再循环利用:。

2.随着工业的发展,酸雨已经称为全球性的环境问题。

(1)当雨水的pH___________,我们称它为酸雨。

(2)用化学方程式来表示酸雨形成的主要途径之一:_____________________,_______________。

(3)常温下测得某次酸雨样品的pH=5,该样品放置一段时间后,酸性略有增强,其原因可能是___________________________。

(4)写出一条减少二氧化硫排放的措施_________________________________。

(5)检验某无色溶液中是否存在SO42-的方法是_____________________________。

【答案】<5.6 SO2+H2O H2SO3 2H2SO3+O2=2H2SO4酸雨中的亚硫酸被氧化成硫酸了燃料脱硫(合理即可)取样于试管中,先滴加盐酸无现象,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,说明有SO42-,如无沉淀,则不存在SO42-【解析】【分析】(1)雨水的pH< 5.6时称为酸雨,据此解答;(2)酸雨形成的主要途径有两种,一种的雨水和二氧化硫反应生成亚硫酸,亚硫酸与空气中氧气反应生成硫酸,另一种途径为二氧化硫在空气中飘尘的作用下与氧气反应生成三氧化硫,三氧化硫与雨水反应生成硫酸,据此解答;(3)亚硫酸酸性弱,而强酸酸性强,酸雨中的亚硫酸可能被氧化成硫酸,据此解答;(4)减少二氧化硫排放的措施有用氨水吸收尾气,双碱脱硫,燃料脱硫等,据此解答;(5)检验某无色溶液中是否存在SO的方法是取样于试管中,先滴加盐酸无现象,滴加盐酸主要目的是排出银离子、碳酸根、亚硫酸根等离子的干扰,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,说明有SO42-,如无沉淀,则不存在SO42-,据此解答;【详解】(1)由于雨水中含有溶液的二氧化硫生成亚硫酸,因此当雨水的pH< 5.6,我们称它为酸雨,故答案为:<5.6;(2)用化学方程式来表示酸雨形成的主要途径有两种,一种的雨水和二氧化硫反应生成亚硫酸,亚硫酸与空气中氧气反应生成硫酸,另一种途径为二氧化硫在空气中飘尘的作用下与氧气反应生成三氧化硫,三氧化硫与雨水反应生成硫酸,前者的反应方程式为SO2+H2O H2SO3,2H2SO3 + O2 = 2H2SO4;(3)常温下测得某次酸雨样品的pH=5,该样品放置一段时间后,酸性略有增强,亚硫酸酸性弱,而强酸酸性强,其原因可能是酸雨中的亚硫酸被氧化成硫酸了;(4)减少二氧化硫排放的措施有:用氨水吸收尾气,双碱脱硫,燃料脱硫等;(5)检验某无色溶液中是否存在SO42-的方法是取样于试管中,先滴加盐酸无现象,滴加盐酸主要目的是排出银离子、碳酸根、亚硫酸根等离子的干扰,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,说明有SO42-,如无沉淀,则不存在SO42-。

【点睛】亚硫酸酸性弱,而强酸酸性强,酸雨中的亚硫酸可能被氧化成硫酸而酸性增强。

3.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。

【点睛】常用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的比碳酸酸性强的气体(如:HCl、SO2等),原因:一、能除去酸性气体,且生成的气体是CO2,不带入杂质;二、CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度小。

4.下列关系图中,A是一种正盐,E是强酸,当甲无论是强酸或强碱都有如下反应关系:友情提示:当甲无论是强酸或强碱,A、B、C、D、E均为同种元素对应的不同的化合物。

回答下列问题:(1)A是___________(用化学式表示)(2)当甲是稀盐酸溶液时,B为具有臭鸡蛋气味的气体①写出B与C的反应方程式:_____________________________________________②一定质量的Zn与100mL 12.0mol/L的E的浓溶液充分反应,反应后称量剩余锌发现质量减少了65.0g。

将反应后的溶液稀释至1L,此时溶液中c(SO42-)=____mol/L,产生SO2体积(标准状况下)=_____________L(3)当甲是浓氢氧化钠溶液时,B为易液化的气体可作制冷剂①C是______,在浓的E溶液中放入过量的铜片,则反应将要结束时的离子方程式为_____________________________________________________________________。

②将盛有D和O2的混合气体12mL的量筒倒立于水槽中,充分反应后,剩余2mL无色气体(均在同温同压下测定),则原混合气体中氧气的体积是___________。

【答案】(NH4)2S 2H2S+SO2=3S+2H2O 1mol/L 4.48L NO 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO+4H2O 1.2ml和4ml【解析】【分析】(1)A是一种正盐,E是强酸,由转化关系可知,中学化学中N、S元素化合物符合转化;(2)当甲是稀盐酸溶液时,B为具有臭鸡蛋气味的气体,则B为H2S、C为SO2、D为SO3,E为H2SO4;①二氧化硫与硫化氢反应生成硫与水;②硫酸完全反应,发生反应:Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+H2O,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,结合方程式计算;(3)当甲是浓氢氧化钠溶液时,B为易液化的气体可作制冷剂,则B为NH3、C为NO、D为NO2、E为HNO3。

①在浓的硝酸溶液中放入过量的铜片,则反应将要结束时,为Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO与水;②可能发生的反应为:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,3NO2+H2O=2HNO3+NO,试管中O2和NO2气体按体积比1:4混合全部溶解,液体充满试管,假定全部为二氧化氮,剩余气体体积为1×12mL=4mL,实际是结果剩余4mL气体,小于4mL,则说明剩余气体为NO或氧气;若3为氧气,根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3,求出参加此反应的O2,最后相加得到原来的氧气;若为NO,先根据3NO2+H2O=2HNO3+2NO求出过量的NO2,然后根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3求出参加此反应的NO2,据此解答。

【详解】(1)A是一种正盐,E是强酸,由转化关系可知,中学化学中N、S元素化合物符合转化,当甲无论是强酸或强碱,A、B、C、D、E均为同种元素对应的不同的化合物,可推知A为(NH4)2S;(2)当甲是稀盐酸溶液时,B为具有臭鸡蛋气味的气体,则B为H2S、C为SO2、D为SO3,E为H2SO4,则:①B与C的反应方程式为:2H2S+SO2=3S↓+2H2O;②一定质量的Zn与100mL 12.0mol/L的H2SO4的浓溶液充分反应,反应后称量剩余锌发现质量减少了65.0g,则参加反应Zn的物质的量为1mol,H2SO4的物质的量为0.1L×12mol/L=1.2mol,由于硫酸都没有剩余,设与浓硫酸反应的Zn为xmol,与稀硫酸反应的Zn 为ymol ,则:24422Zn+2H SO =ZnSO +SO +H ()xx O 2x x ↑浓 2442Zn+H SO =ZnSO +H y y y ↑由题意可知:x+y =1,2x+y =1.2,解得x=0.2,y=0.8,故将反应后的溶液稀释至1L ,此时溶液中c (SO 42-)=0.2mol+0.8mol 1L=1mol/L ,产生SO 2体积(标准状况下)=0.2mol×22.4L/mol=4.48L ;(3)当甲是浓氢氧化钠溶液时,B 为易液化的气体可作制冷剂,则B 为NH 3、C 为NO 、D 为NO 2、E 为HNO 3。