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新高考化学一轮复习氮及其化合物 (讲义及答案)及答案

新高考化学一轮复习氮及其化合物 (讲义及答案)及答案

一、选择题

1.将足量的 SO2气体通入 BaCl2溶液中,未观察到有白色沉淀产生,当通入下列气体后,仍然观察不到白色沉淀产生的是( )

A.Cl2B.CO2C.NO2D.NH3

【答案】B

【详解】

A.Cl2具有氧化性,在溶液中将SO2氧化为SO42-离子,与钡离子结合生成白色沉淀

BaSO4,选项A不符合;

B.亚硫酸、碳酸的酸性都比盐酸弱,根据强酸制备弱酸规律可知,SO2与CO2都不与BaCl2反应,都不会生成沉淀,选项B符合;

C.NO2与水反应生成硝酸,硝酸将SO2氧化为SO42-离子,与钡离子结合生成白色沉淀BaSO4,选项C不符合;

D.氨气具有碱性,与二氧化硫反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵与钡离子反应生成亚硫酸钡沉淀,选项D不符合;

答案选B。

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.A B.B C.C D.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I2,I2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.起固定氮作用的化学反应是

A.雷雨时空气中的 NO转化为NO2B.N2与H2在一定条件下反应生成NH3 C.用NaOH吸收NO2和NO D.工厂用NH3催化氧化制NO

【答案】B

【详解】

A.NO转化为NO2不是固氮作用的反应,选项A错误;

B.N2与H2在一定条件下反应生成NH3,是由单质氮气转化为氨气,符合氮的固定的定义,选项B正确;

C.用NaOH吸收NO2和NO不是固氮作用的反应,选项C错误;

D.用氨气转化为NO不是固氮作用的反应,选项D错误;

答案选B。

4.对于硫酸和硝酸的比较中,下列叙述不正确的是()

A.冷的浓硫酸和浓硝酸都可以用铝、铁的容器盛装B.稀硫酸和稀硝酸都具有氧化性C.浓硫酸和浓硝酸都具有很强的腐蚀性、脱水性D.硫酸和硝酸都是重要的化工原料

【答案】C

【详解】

A. 铝、铁与冷的浓硫酸和浓硝酸发生的钝化,因此冷的浓硫酸和浓硝酸都可以用铝、铁的容器盛装,故A正确;

B. 稀硫酸和稀硝酸都具有氧化性,稀硫酸和金属反应生成氢气,表现氧化性,稀硝酸和金属反应生成硝酸盐和一氧化氮表现氧化性,故B正确;

C. 浓硫酸和浓硝酸都具有很强的腐蚀性,浓硫酸具有脱水性,浓硝酸不具有,故C错误;

D. 化工生产中用硝酸、硫酸生产化肥、农药、炸药、燃料,金属加工前的酸洗等,故D正确。

综上所述,答案为C。

5.如图是产生和收集气体的实验装置示意图,该装置适合于()

A.用浓硝酸和Cu制取NO2

B.用H2O2溶液和MnO2制取O2

C.用浓盐酸和MnO2制取Cl2

D.用NH4Cl溶液和Ca(OH)2制取NH3

【答案】B

【详解】

A.二氧化氮会与水发生反应,不能用排水法收集,故A不合适;

B.分液漏斗中盛放双氧水,圆底烧瓶中为二氧化锰,二氧化锰可以催化双氧水分解产生氧气,氧气难溶于水,可以用排水法收集,故B合适;

C.浓盐酸和二氧化锰制取氯气需要在加热条件下反应,故C不合适;

D.氨气极易溶于水,不能用排水法收集,且氢氧化钙与溶于水时放出的热量较少,无法蒸出氨气,故D不合适;

故答案为B。

6.下列叙述与氮的固定无关的是

A.工业合成氨

B.工业上将氨转化为硝酸和其他含氮化合物

C.豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为含氮化合物

D.电闪雷鸣的雨天,空气中的氮气会与氧气发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收【答案】B

【分析】

氮的固定是指将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程。

【详解】

A.工业合成氨属于氮的固定,属于人工固氮,故A不选;

B.工业上将氨转化为硝酸和其他含氮化合物,属于含氮化合物之间的相互转化,与固氮无关,故选B;

C.豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为含氮化合物,属于微生物固氮,故C不选;D.电闪雷鸣的雨天,空气中的氮气会与氧气发生反应生成一氧化氮,属于自然固氮,故D 不选。

答案选B。

7.14 g铜、银合金与一定量某浓度的硝酸溶液完全反应,将放出的气体与1.12 L(标准状况下)氧气混合通入水中,恰好全部被水吸收,则合金中铜的质量是( )

A.9.6 g B.6.4 g C.4.8 g D.3.2 g

【答案】D

【详解】

根据题意:有如下转化关系:

设Cu xmol 、Ag ymol 金属铜、银失去电子给了硝酸中+5价的氮,还原产物中的NO和 NO2又失去电子给了氧气生成硝酸,整个过程等效于铜、银失电子,转移给了氧气,所以根据

电子得失守恒规律:2x+y=4×1.12

22.4

,质量守恒:64x+108y=14,分别解出x=0.05mol,

m(Cu)=0.05mol×64g/mol=3.2g;D正确;

故答案选D。

8.某学生想利用下图装置(烧瓶位置不能移动)收集下列气体:①H2②Cl2③CH4④HCl ⑤NH3⑥NO ⑦NO2⑧SO2,下列操作正确的是()

A.在烧瓶中充满水,由A进气收集①③⑤⑦

B.在烧瓶中充满水,由B进气收集⑥

C.烧瓶是干燥的,由A进气收集①③⑤

D.烧瓶是干燥的,由B进气收集②④⑥⑦⑧

【答案】C

【详解】

A、若在烧瓶中充满水,由A进气收集不溶于水的气体,为①③⑥,而其它气体与水反应或溶于水,故A错误;

B、在烧瓶中充满水,由B进气,不能收集气体,故B错误;

C、若烧瓶是干燥的,则由A口进气B口出气,该收集方法为向下排空气集气法,说明收集气体的密度小于空气,且常温下和空气中氧气不反应,则①③⑤符合,故C正确;

D、若烧瓶是干燥的,则由B口进气A口出气,该收集方法为向下排空气集气法,说明收集气体的密度大于空气,且常温下和空气中氧气不反应,满足条件的气体有②④⑦⑧,故D错误;

故选C。

9.许多装有化学物质的瓶子上贴有危险警告标志,下面是一些危险警告标志,其中标志贴错的是( )

选项 A B C D 物质

浓硝酸

汽油

纯碱

氯酸钾

危险警告标志

【答案】C 【详解】

A .浓硝酸有腐蚀性,是腐蚀品,故A 正确;

B .汽油易燃烧,是易燃液体,故B 正确;

C .纯碱属于盐,可用于食品加工,不是剧毒品,故C 错误;

D .氯酸钾有强氧化性,易爆炸,是爆炸品,故D 正确; 答案选C 。

10.将红热的木炭与浓硝酸共热产生的气体等分为①和②两份,第①份先通过适量蒸馏水,再通过少量澄石灰水;第②份直接通过少量澄清石灰水。则石灰水的变化最可能为( ) A .①不变浑浊,②变浑浊 B .①变浑浊,②不变浑浊 C .①变浑浊,②变浑浊 D .①不变浑浊,②不变浑浊 【答案】B 【详解】

C 与浓硝酸反应产生2CO 和2NO 的混合气体,混合气体直接通过澄清石灰水,2NO 与水

反应生成硝酸,硝酸先与氢氧化钙反应,难以得到3CaCO 沉淀;混合气体先通过水,

2NO 可与水反应生成硝酸和NO ,NO 和2CO 的混合气体再通过澄清石灰水,NO 与氢

氧化钙不反应,二氧化碳与氢氧化钙反应会产生3CaCO 沉淀,故选B 。

11.某混合气体可能有CO 、2CO 、3NH 、HCl 、2H 和水蒸气中的一种或几种,当依次通过澄清石灰水(无浑浊现象)、氢氧化钡溶液(有浑浊现象)、浓硫酸、灼热的氧化铜(变红)和无水硫酸铜(变蓝)时,可判断该混合气体中一定有( )

A .HCl 、2CO 、2H

B .CO 、2H 、2H O

C .CO 、2H 、3NH

D .HCl 、CO 、

2H O

【答案】A

【详解】

由于混合气体通过氢氧化钡溶液(有浑浊现象),而通过澄清石灰水(无浑浊现象),证明混合气体中一定存在氯化氢和二氧化碳气体;经过浓硫酸干燥后,灼热的氧化铜(变红)说明氧化铜被还原成铜,无水硫酸铜(变蓝)说明反应后有水生成,证明混合气体中一定存在氢气,综上所述,该混合气体中一定有HCl、CO2、H2,故答案为A。

【点睛】

考查常见气体的检验与除杂方法,此题为混合物组成的推断题,完成此题,要根据题干叙述的内容,根据物质的有关性质,抓住解题的关键,根据“通过澄清石灰水(无浑浊现象)、氢氧化钡溶液(有浑浊现象)”可知混合气体中一定存在二氧化碳和氯化氢,一定不存在氨气;根据混合气体通过浓硫酸浓硫酸干燥后通过“灼热的氧化铜(变红)和无水硫酸铜(变蓝)”证明一定存在氢气,可能存在一氧化碳。

12.有一充有10mL NO和NO2混合气体的试管,倒置于盛有水的水槽中,充分反应后,仍有6mL无色气体,则原混合气体中NO和NO2体积比为( )

A.1∶4B.2∶3C.1∶3D.4∶1

【答案】B

【详解】

设NO的体积为amL,则NO2的体积为(10-a)mL,倒置于盛有水的水槽中,发生3NO2+

H2O=2HNO3+NO,根据反应方程式,生成NO的体积为10a

3

-

mL,充分反应后,6mL气体

为NO,因此有a+10a

3

-

=6,解得a=4,NO和NO2的体积比为4mL:(10-4)mL=4:

6=2:3,答案选B。

13.硝酸钾是一种无氯氮钾复合肥,宜在种植水果、蔬菜、花卉时使用。关于KNO3的说法中,不正确的是()

A.从其阳离子看,属于钾盐B.从其阴离子看,属于硝酸盐

C.它属于纯净物中的无机化合物D.因为含有氧元素,故它属于氧化物

【答案】D

【详解】

A.硝酸钾含有的阳离子为钾离子,则硝酸钾属于钾盐,故A正确;

B.硝酸钾含有的阴离子为硝酸根离子,则硝酸钾属于硝酸盐,故B正确;

C.硝酸钾是由三种元素组成的盐,是纯净的无机化合物,故C正确;

D.氧化物是由两种元素组成,并且一种元素为氧元素的纯净物,硝酸钾是由三种元素组成的盐,不属于氧化物,故D错误;

故选D。

14.近年来在中国汽车的销量大幅增长的同时也带来了严重的空气污染。汽车尾气处理装

置中,气体在催化剂表面吸附与解吸的过程如图所示,下列说法正确的是( )

A .汽车尾气的主要污染成分包括CO 、NO 和N 2

B .反应中NO 为氧化剂,N 2为氧化产物

C .NO 和O 2必须在催化剂表面才能反应

D .催化转化总反应为222催化剂

2NO+O +4CO 4CO +N

【答案】D 【详解】

A .汽车尾气的主要污染成分是CO 、NO 、NO 2等,氮气为空气成分,不是空气污染物,故A 错误;

B .根据图示反应,氮元素从NO 中的2+价降为0价,化合价降低,所以一氧化氮为氧化剂,氮气为还原产物,碳元素的化合价从+2价升至+4价,二氧化碳为氧化产物,故B 错误;

C . NO 和2O 在常温下就会发生反应生成二氧化氮,故C 错误;

D .尾气处理净化的目的是把有毒的污染气体在催化剂作用下转化为空气中的无毒成分,根据图示反应的方程式为2222NO O 4CO 4CO N ++=+催化剂

,故D 正确。 答案选D 。

15.下列说法中正确的是( )

A .某溶液加入AgNO 3溶液产生了白色沉淀,证明该溶液中一定含有Cl —

B .某溶液加入BaCl 2溶液产生白色沉淀,再加入稀HNO 3,沉淀不消失,证明原溶液中一定存在SO 42—

C .某化合物在焰色反应实验中出现黄色的火焰,则该化合物一定是钠盐

D .某溶液与NaOH 溶液共热,产生使湿润红色石蕊试纸变蓝气体,说明原溶液中存在NH 4+ 【答案】D 【详解】

A 选项,某溶液加入AgNO 3溶液产生了白色沉淀,该溶液中可能含有Cl -、CO 32-、SO 42-等,故A 错误;

B 选项,某溶液加入BaCl 2溶液产生白色沉淀,再加入稀HNO 3,沉淀不消失,该溶液中可能含Ag +、SO 32-、SiO 32-、SO 42-等;故B 错误;

C 选项,某化合物在焰色反应实验中出现黄色的火焰,则该化合物一定含钠元素,但不能说一定是钠盐,故C 错误;

D 选项,某溶液与NaOH 溶液共热,产生使湿润红色石蕊试纸变蓝气体,能使湿润的蓝色石蕊试纸变蓝的气体在高中化学里只有氨气,所以说明原溶液中存在NH 4+,故D 正确; 综上所述,答案为D 。

16.对某些离子检验及结论正确的是( )

A .加入硝酸银溶液生成白色沉淀,再加盐酸,沉淀不消失,一定有 Cl -

B .加入浓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4

NH +

C .加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有 24SO -

D .加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,一定有 23CO - 【答案】B 【详解】

A .加入硝酸银溶液生成白色沉淀,该白色沉淀可以为碳酸银,再加盐酸,沉淀不消失,可能为碳酸银与盐酸反应生成不溶于酸的氯化银,则原溶液中不一定有 Cl -,选项A 错误;

B .加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体为氨气,

则原溶液中一定有4

NH +

,选项B 正确; C .该溶液中可能含有银离子,形成氯化银白色沉淀,AgCl 也不溶于盐酸,选项C 错误; D .23CO -和3HCO -

都能与HCl 反应生成CO 2气体,CO 2气体为能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体,所以不能判断出是否含有23CO -

,选项D 错误; 答案选B 。

17.向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是

A .A

B .B

C .C

D .D

【答案】B 【详解】

A .白色沉淀可能为AgCl 、BaSO 3、BaCO 3等,不能说明原溶液中有SO 2-4,检验SO 2-

4,应先

加盐酸无现象,后加氯化钡生成白色沉淀,故A错误;

B.白色沉淀为AgCl,不溶于硝酸,则沉淀不溶解,说明原溶液中有Cl?,故B正确;C.观察K元素的焰色反应,需要透过蓝色的钴玻璃观察,则由现象可知,原溶液中有

Na+,不能确定是否有K+,故C错误;

NH,滴加稀的NaOH溶液,且没有加热,不能生成氨气,则实验操作不合理,D.若含+

4

不能检验铵根离子,故D错误;

答案选B。

18.下列实验操作及现象与结论之间对应关系错误的是

A.A B.B C.C D.D

【答案】A

【详解】

A.向某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,白色沉淀可能为氯化银、硫酸钡等,原溶液中可能存在硫酸根离子、银离子等,所以不一定含有硫酸根离子,故A 错误;

B.向某溶液中加入NaOH浓溶液,加热产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体一定为氨气,原溶液中一定存在铵根离子,故B正确;

C.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀生成,该白色沉淀一定是氯化银,则氯水中一定含Cl-,故C正确;

D.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,因为氯水中含H+,能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,故D正确;

答案选A。

19.同温、同压下,在3支体积相同的试管中分别充有体积比为1:1的两种气体组成的混合气体,它们是:①NO、NO2;②NO2、O2;③NH3、N2。现将3支试管均倒置于水槽中,

充分反应后,试管中剩余气体的体积大小关系正确的是( )

A.①>②>③B.①>③>②C.②>③>①D.③=①>②【答案】B

【详解】

假设气体体积为0.5V和0.5V,则:

①NO、NO2中,发生3NO2+H2O=2HNO3+NO,0.5VNO2的反应生成0.5V

3

的NO,NO与水不

反应,则剩余气体体积为0.5V+0.5V

3

②NO2、O2中,发生4NO2+O2+2H2O=4HNO3,0.5VNO2的反应消耗0.125V的氧气,则剩余气体体积为0.375V;

③NH3、N2中氨气易溶于水,而氮气不溶于水,则剩余气体体积为0.5V;

综上所述,剩余气体体积由大到小的顺序为①>③>②,答案为B。

20.中学实验中,通常利用如图所示的装置进行喷泉实验,来验证HCl的极易溶于水。喷

泉结束后,溶液占烧瓶体积的4

5

,下列有关说法不正确的是

A.用滴管加入液体后,由于气体的“溶解”,使瓶内压强减小,导致瓶内压强小于外界压强,从而形成喷泉

B.选用合适的溶液,CO2也能做喷泉实验

C.实验结果说明,原烧瓶内收集到的HCl气体占烧瓶总体积的4 5

D.反应结束后,烧瓶中的盐酸溶液浓度为41 522.4

mol/L

【答案】D

【详解】

A.HCl极易溶于水,用滴管加入液体后,由于气体的“溶解”,使瓶内压强减小,导致瓶内压强小于外界压强,水经导管被压入烧瓶中,从而形成喷泉,A说法正确;

B.由于CO2易溶于NaOH溶液,因此选用合适的溶液,如NaOH溶液,CO2也能做喷泉实验,B说法正确;

C.喷泉结束后,溶液占烧瓶体积的4

5

,说明原烧瓶内收集到的HCl气体占烧瓶总体积的

4

5

,C说法正确;

D.反应结束后,若在标准状况下,烧瓶中的盐酸溶液浓度为41

522.4

?mol/L,但题中未指

明是标准状况,D说法错误;

答案选D。

21.下列是对某溶液进行离子检测的方法和结论,其中正确的是( )

A.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液

B.加入足量的 BaCl2溶液,产生白色溶液,则溶液中一定含有大量的 SO2

4

-

C.加入 NaOH 溶液后加热产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则溶液中一定含有大量

的 NH

4

+

D.先加入适量的盐酸酸化,再加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有大量的 Cl-

【答案】C

【详解】

A.焰色反应,火焰呈黄色,可知一定含钠元素,则可能为NaOH溶液或钠盐溶液,A错误;

B.向某溶液中滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,该白色沉淀可能是氯化银,再滴加稀盐酸,沉淀也不溶解,则原溶液可能含有Ag+,B错误;

C.加入NaOH溶液后加热产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,该气体是NH3,说明则

溶液中一定含有大量的NH

4

+,C正确;

D.加入稀盐酸酸化,引入Cl-,干扰其检验,应加硝酸酸化,D错误;

答案选C。

【点睛】

把握离子的检验方法、试剂及现象与结论为解答的关键,注意检验应排除干扰离子。本题的易错点为A,焰色反应是元素的性质,因此火焰呈黄色,只能说明该溶液一定含有钠元素。

22.只用一种试剂就能将NH4Cl、(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4,四种溶液区别,这种试剂是A.NaOH溶液B.AgNO3溶液C.Ba(OH)2溶液D.BaCl2溶液

【答案】C

【详解】

A.氢氧化钠溶液能与NH4Cl溶液或(NH4)2SO4溶液产生有刺激气味的气体,现象相同,且与NaCl溶液或Na2SO4溶液不反应,则无法鉴别四种溶液,故A错误;

B.AgNO3溶液与这四种溶液混合均会产生白色沉淀,现象相同,无法鉴别,故B错误;C.氢氧化钡溶液与(NH4)2SO4溶液混合能产生白色沉淀和有刺激性气味的气体,与NH4Cl 溶液混合产生有刺激性气味的气体,与NaCl溶液混合无现象,与Na2SO4溶液混合能产生

白色沉淀,能鉴别四种溶液,故C正确;

D.氯化钡溶液能与(NH4)2SO4溶液及Na2SO4溶液均产生白色沉淀,现象相同,无法鉴别,故D错误;

故答案为C。

23.下列是对某溶液进行离子检测的方法和结论,其中正确的是()

+ A.加入NaOH溶液后加热产生有刺激性气味的气体,则溶液中一定含有大量的NH

4

-

B.加入足量的HCl溶液,产生无色无味气体,则溶液中一定含有大量的CO2

3

-

C.加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有大量的SO2

4

D.先加入适量的盐酸酸化,再加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有大量的Cl-

【答案】A

【详解】

A.铵盐遇到强碱加热会产生碱性气体氨气,所以加入足量浓NaOH溶液,产生了带有强烈

+,故A正确;

刺激性气味的气体,则溶液中一定含有大量的NH

4

B.加入足量的HCl溶液,能产生无色无味气体的除了CO23-,还有HCO3-等,故B错误;C.能和BaCl2溶液反应生成白色沉淀的离子有碳酸根离子,硫酸根离子、银离子等,所以原溶液中也可能存在碳酸根离子或银离子等,故C错误;

D.加入稀盐酸酸化,引入Cl-,干扰其检验,应加硝酸酸化,故D错误;

故选A。

24.下列关于实验事故或药品的处理方法中,正确的是( )

A.少量浓硫酸沾在皮肤上,立即用大量氢氧化钠溶液冲洗

B.浓硝酸见光受热易分解,应用带磨口玻璃塞的棕色细口瓶保存

C.不慎洒出的酒精在桌上着火时,应立即用大量水扑灭

D.金属钠着火时,可立即用沾水的毛巾覆盖

【答案】B

【详解】

A.浓硫酸溅到手上,应用干抹布擦去,冲洗后涂上碳酸氢钠溶液,不能用氢氧化钠溶液中和,因为氢氧化钠溶液也有很强的腐蚀性,故A错误;

B.浓硝酸见光受热易分解,应用带磨口玻璃塞的棕色细口瓶保存,故B正确;

C.少量酒精洒在桌上并燃烧起来,应该立即用湿抹布扑盖,由于酒精密度小于水,则不能够用大量水扑灭,故C错误;

D.钠着火生成过氧化钠,与二氧化碳、水都反应,则不能用二氧化碳、水灭火,加入沙土可掩盖钠,隔绝空气,可起到灭火的作用,故D错误;

故选B。

25.如图所示,将相同条件下的m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水槽中且盛满水

的试管内,充分反应后,试管内残留m

2

体积的气体,该气体与空气接触后立即变为红棕

色。则m与n的比值为()

A.3∶2 B.2∶3 C.8∶3 D.3∶8

【答案】C

【详解】

在一定条件下,将m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水中且盛满水的容器中内,充分反应, NO和O2全部溶于水时按照下列反应进行,化学方程式为:

4NO + 3O2+ 2H2O = 4HNO3,由于气体与空气接触后立即变为红棕色,所以容器内残留气体

为NO,那么与O2反应的NO气体为m-m

2

=

m

2

,NO和O2按照4:3混合溶于水恰好全部

溶解所以m

n

2

: =4 :3,所以m:n=8:3;

故选C。

二、非选择题

26.甲、乙两同学用下图所示装置进行实验,探究硝酸与铁反应的产物。

文献记载:

I.在浓硝酸和活泼金属反应过程中,随着硝酸浓度的降低,其生成的产物有+4、+2、﹣3价等氮的化合物。

II.FeSO4+NO?Fe(NO)SO4(棕色) 。

III.NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收。

甲的实验操作和现象记录如下:

实验操作实验现象

(1)打开弹簧夹,通入一段时间某气体,关闭弹簧

夹。

(2)打开分液漏斗活塞,将浓硝酸缓慢滴入烧瓶中,无明显现象。

请回答下列问题:

(1)为排除空气对实验的干扰,操作(1)中通入的气体可能是________________。

(2)滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是__________________________。

(3)试写出加热烧瓶后A中有红棕色气体产生的化学方程式_______________。

(4)甲认为B中溶液变棕色是因为A中有NO生成,你认为甲的观点对吗_________(填正确或错误)?请结合方程式简述原因 ________________________________。

(5)检验是否生成﹣3价氮的化合物,应进行的实验操作是________________________。【答案】N2或CO2(氮气或二氧化碳)等常温下铁在浓硝酸中钝化

Fe+6HNO3加热Fe(NO)3+3NO2↑+3H2O 错误 3NO2+H2O=2HNO3+NO,该反应生成的一氧化氮能与FeSO4变棕色取A中液体少许于试管中,加入浓氢氧化钠溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸靠近管口,若变蓝,证明生成了铵盐;否则,没有生成铵盐

【分析】

(1)为排除空气对实验的干扰,操作(1)中通入的气体可能是氮气或二氧化碳;

(2)常温时,铁遇浓硝酸形成致密氧化膜,阻止反应进一步发生;

(3)浓硝酸与铁在加热条件下反应生成硝酸铁、二氧化氮和水;

(4)二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,生成的硝酸能将硫酸亚铁氧化为硫酸铁使溶液变为棕色,同时结合已知信息,生成的一氧化氮也可以与硫酸亚铁反应转化为Fe(NO)SO4变棕色;

(5)若有-3价氮的化合物生成,应生成NH4+,检验A溶液中是否有NH4+离子即可。

【详解】

(1)为排除空气对实验的干扰,操作(1)中通入的气体可能是N2或CO2(氮气或二氧化碳)等;

(2)常温时,铁和浓硝酸反应生成一层致密的氧化物薄膜,阻止了铁和浓硝酸进一步反应,即产生钝化现象,所以滴入浓硝酸加热前没有明显现象;

(3)浓硝酸与铁在加热条件下反应生成硝酸铁、二氧化氮和水,化学方程式

Fe+6HNO3加热Fe(NO)3+3NO2↑+3H2O;

(4)甲认为B中溶液变棕色是因为A中有NO生成,甲的观点错误,3NO2+H2O=2HNO3+NO,结合已知信息II,该反应生成的一氧化氮能与FeSO4变棕色;

(5)生成?3价氮的化合物是氨气,氨气极易溶于水生成氨水,氨水电离生成铵根离子,检验铵根离子的方法是:取少量反应后A中溶液于试管中,向其中加入浓NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸接近试管口,若试纸变蓝,则A中生成NH4+,否则,没有生成铵

盐。

【点睛】

常温下,浓硝酸和浓硫酸都能使铁或铝表面形成致密的氧化膜,发生钝化现象,阻止反应进一步发生。

27.实验小组为验证NO2与水反应的产物,用如图所示装置进行实验(夹持装置已略去,气密性已检验)。

(实验过程)

实验步骤实验现象

Ⅰ.打开K1、K3、K5,关闭K2、K4,通入

一段时间N2,关闭K1

——

Ⅱ.打开K2,放入足量浓HNO3,同时打

开pH传感器和NO3-传感器,记录数据

圆底烧瓶中反应剧烈,铜片逐渐溶解,

溶液变为蓝绿色,;片刻后,三颈瓶

内的导管口有气泡冒出

III.5min后,打开K4,用注射器将少量

空气注入三颈瓶,关闭K4

三颈瓶内的气体从无色变为浅红棕色步骤II中,传感器记录数据如图所示:

(解释及结论)

(1)NO2与水反应的离子方程式为___。

(2)步骤I中,通入N2的目的是___。

(3)将步骤II中圆底烧瓶内的实验现象补充完整:___。

(4)该实验验证NO2与水反应产物的实验证据包括___(填序号)。

A.圆底烧瓶中溶液变为蓝绿色

B.三颈瓶内的气体从无色变为浅红棕色

C.pH传感器记录所得数据

D.NO3-传感器记录所得数据

(5)有同学认为该实验不严谨,因为也可能导致传感器所记录的数据结果___。

【答案】3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO 排出装置中的氧气(空气)有红棕色气体生成 BCD 圆底烧瓶中浓硝酸的挥发

【分析】

打开K1、K3、K5,关闭K2、K4,通入一段时间N2,排出装置中的氧气(空气);打开K2,放入足量浓HNO3,打开pH传感器和NO3-传感器,铜与浓硝酸发生反应生成硝酸铜、二氧化氮和水;打开K4,用注射器将少量空气注入三颈瓶,三颈瓶内的气体从无色变为浅红棕色的现象可知,二氧化氮与水反应生成一氧化氮和硝酸,生成的一氧化氮被氧气氧化又生

成了二氧化氮。

【详解】

(1)NO2与水反应生成硝酸和一氧化氮,化学反应方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,离

子反应方程式为:3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO,故答案为:3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO;

(2)一氧化氮易被空气中的氧气氧化生成二氧化氮,所以通入N2排出装置中的氧气(空气),故答案为:排出装置中的氧气(空气);

(3)步骤II中圆底烧瓶内铜与浓硝酸发生反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,所以溶液变为蓝绿色,有红棕色气体生成,故答案为:有红棕色气体生成;

(4)A. 圆底烧瓶中铜与浓硝酸发生反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,溶液变为蓝绿色说

明生成硝酸铜,不能验证NO2与水反应产物,A错误;

B. 三颈瓶内气体从无色变为浅红棕色,说明一氧化氮与氧气反应生成了二氧化氮,能验证NO2与水反应生成的产物,B正确;

C. pH传感器是用来检测被测物中氢离子浓度并转换成相应的可用输出信号的传感器,随着反应的进行,pH传感器记录所得数据表示,pH减小,酸性增强,能验证NO2与水反应生

成的产物,C正确;

D. 随着反应的进行,NO3-传感器记录所得数据表示,NO3-的浓度增大,能验证NO2与水反

应生成的产物,D正确;故答案为:BCD;

(5)浓硝酸易挥发,该实验不严谨,有可能导致传感器所记录的数据结构式圆底烧瓶中挥发出来的浓硝酸,故答案为:圆底烧瓶中浓硝酸的挥发。

NH ClO)是复合火箭推进剂的重要成分。通过如图所示的装置及实验步骤28.高氯酸铵(44

可以测定某高氯酸铵样品的纯度。

步骤1:检查装置气密性。

步骤2:准确称取样品0.2500g 于蒸馏烧瓶中,加入约150mL 水溶解。

步骤3:准确量取1

2440.00mL 0.1000mol L H SO -?溶液于锥形瓶中。

步骤4:经仪器A 向蒸馏瓶中加入1

20mL 3mol L NaOH -?溶液。 步骤5:加热蒸馏至蒸馏烧瓶中剩余约100mL 溶液。

步骤6:用新煮沸过的水冲洗冷凝装置2~3次,洗涤液并入锥形瓶中。

步骤7:向锥形瓶中加入酸碱指示剂,用-1

0.2000mol L NaOH 标准溶液滴定至终点,消耗NaOH 标准溶液30.00mL 。 步骤8:将实验步骤1~7重复2次。

(1)仪器A 的名称是______________。

(2)计算样品中高氯酸铵的质量分数_________(写出计算过程,已知杂质不参与反应)。

【答案】分液漏斗 13

n(NaOH)0.2000mol L 30.0010L 0.006mol --=???=

由关系式“242 NaOH H SO ~”可知, 过量的24H SO 的物质的量为:()241

n H SO =0.006mol=0.003mol 2

? 与3NH 反应的24H SO 的物质的量为:

()1324n H SO 0.1000 mol L 40.0010L 0.003 mol 0.001mol ???-﹣=-=

由关系式“3242 NH H SO ~”可知,

()3n NH 20.001mol 0.002 mol ==?

()()443n NH ClO n NH 0.002 mol ==

()144m NH ClO 0.002 mol 117.5g mol 0.235g ??-==

则样品中44NH ClO 的质量分数为:44ωNH ClO 0.235g 0.2500g 10()0%94%==÷? 【详解】

(1)如图所示,仪器A 为分液漏斗;

(2)13

n(NaOH)0.2000mol L 30.0010L 0.006mol --=???=

由关系式“242 NaOH H SO ~”可知, 过量的24H SO 的物质的量为:()241

n H SO =

0.006mol=0.003mol 2

?

与3NH 反应的24H SO 的物质的量为:

()1324n H SO 0.1000 mol L 40.0010L 0.003 mol 0.001mol ???-﹣=-=

由关系式“3242 NH H SO ~”可知,

()3n NH 20.001mol 0.002 mol ==?

()()443n NH ClO n NH 0.002 mol ==

()144m NH ClO 0.002 mol 117.5g mol 0.235g ??-==

则样品中44NH ClO 的质量分数为:44ωNH ClO 0.235g 0.2500g 10()0%94%==÷?

29.某化学活动小组对中学化学教材中“氨的催化氧化”进行实验探究,设计了如下图所示的实验装置(固定装置已略去)。请回答下列问题:

(1)若装置A 中使用的药品是NH 4HCO 3固体,则A 需要的仪器有试管、导管、橡胶塞和_______(填选项序号)。A 装置中发生反应的化学方程式为:_____________________________ a.锥形瓶 b.酒精灯 c.烧瓶 d.蒸发皿

(2)装置B 的作用是_____________;装置D 的作用是___________________。 (3)装置C 中发生反应的化学方程式为_______________________________。 (4)若A 、B 中药品足量,则可以观察到装置F 中的实验现象是____________。 (5)该装置存在的主要缺陷是_______________________________________。 【答案】b NH 4HCO 3

Δ

NH 3↑+CO 2↑+H 2O 与H 2O 、CO 2反应产生C 中反应所需的O 2 防

止E 中液体倒吸 4NH 3+5O 2

催化剂

4NO + 6H 2O 铜片溶解,表面有气泡产生,溶液逐渐

变蓝,液面上方气体变红棕色 F 中液体可能会倒吸,无尾气处理装置,产生的NO 2会污染环境 【分析】

要探究氨的催化氧化反应4NH 3+5O 2

催化剂

4NO + 6H 2O ,需要NH 3、O 2,装置A 、B 制备

NH 3、O 2,装置E 干燥产生的气体,装置F 探究反应产生气体的性质。

【详解】

(1)若装置A中使用的药品是NH4HCO3固体,需要加热固体制取NH3、CO2、H2O,固体加热制取气体,需要的仪器有试管、导管、橡胶塞和酒精灯;A装置中发生反应的化学方程式

为:NH4HCO3 Δ

NH3↑+CO2↑+H2O。

(2)装置A中生成NH3、CO2、H2O,但装置C需要NH3、O2,则装置B的作用是与H2O、CO2反应产生C中反应所需的O2;装置D为安全瓶,其作用是防止E中液体倒吸。

(3)装置C中发生探究氨的催化氧化反应,反应的化学方程式为4NH3+5O2催化剂

4NO +

6H2O。

(4)若A、B中药品足量,则进入装置F的气体为NO、O2的混合气体,发生反应

4NO+3O2+2H2O=4HNO3,硝酸能将铜氧化生成硝酸铜、NO和水,NO在装置上方与氧气反应生成红棕色二氧化氮,反应现象为铜片溶解,表面有气泡产生,溶液逐渐变蓝,液面上方气体变红棕色。

(5)该装置存在的主要缺陷是装置F中液体可能会倒吸,NO和NO2均为有毒气体,无尾气处理装置,产生的NO2会污染环境。

30.实验室用如图所示装置进行氨气实验。

(1)实验室常用 NH4Cl 与Ca(OH)2制取氨气,该反应的化学方程式为______。

(2)若要收集一瓶氨气,请将下列甲装置补充完整,在虚框内画出连接图______。

(3)用如图装置做喷泉实验。轻轻挤压滴管,使少量水进入烧瓶,打开止水夹,观察现象,解释产生这一现象的原因______。

(4)如图为合成氨催化氧化制硝酸的流程示意图:

①合成塔中化学方程式为______。

②氧化炉中的化学方程式______。

③吸收塔 NO2水

????→HNO3氧化剂与还原剂物质的量之比为______。

【答案】Ca(OH)2+2NH4Cl加热CaCl2+2NH3↑+2H2O NH3易溶于水,使烧瓶中的压强

2NH3

减小,烧杯中的水在大气压作用之下进入烧瓶,形成喷泉 N2+3H2高温、高压

催化剂

4NH3+5O2催化剂

加热4NO+6H2O 1:2

【分析】

(1)氢氧化钙与氯化铵在加热条件下反应生成氨气、氯化钙和水;

(2)依据氨气极易溶于水,密度小于空气密度选择收集方法;

(3)NH3易溶于水,使烧瓶中的压强减小,烧杯中的水在大气压作用之下进入烧瓶,形成喷泉;

(4)①合成塔中氮气和氢气在高温、高压、催化剂作用下生成氨气;

②氧化炉中氨气和氧气在催化剂作用下生成一氧化氮和水;

③吸收塔 NO2和水反应生成一氧化氮和HNO3,根据氧化还原反应规律分析判断。

【详解】

(1)氢氧化钙与氯化铵在加热条件下反应生成氨气、氯化钙和水,化学方程式:

Ca(OH)2+2NH4Cl加热CaCl2+2NH3↑+2H2O;

(2)氨气极易溶于水,密度小于空气密度,所以应选择向下排空气法收集,可用装置:

收集,进气时,应短进长处;

(3)轻轻挤压滴管,使少量水进入烧瓶,打开止水夹,因为NH3易溶于水,使烧瓶中的压强减小,烧杯中的水在大气压作用之下进入烧瓶,所以会形成喷泉;

(4)①合成塔中氮气和氢气在高温、高压、催化剂作用下生成氨气,方程式为:

2NH3;

N2+3H2高温、高压

催化剂

②氧化炉中氨气和氧气在催化剂作用下生成一氧化氮和水,方程式为:4NH3+5O2催化剂

加热

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