江苏泰兴市第一高级中学化学氮及其化合物 测试试题及答案
更新时间:2023-05-06 15:09:01 阅读量: 实用文档 文档下载
江苏泰兴市第一高级中学化学氮及其化合物测试试题及答案
一、选择题
1.用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是 ( )
①幕布的着火点升高②幕布的质量增加
③氯化铵分解吸收热量,降低了温度④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气
A.①②B.③④C.①③D.②④
【答案】B
【详解】
氯化铵分解吸收热量,能降低火焰温度,达不到幕布的着火点;并且分解产物氯化氢和氨气能隔绝空气,均破坏了可燃物的燃烧条件,故能使幕布不易着火,答案选B。
【点睛】
本题从燃烧的必要条件以及NH4Cl的性质进行分析。
2.有关铵盐性质的叙述正确的是
A.都是晶体,都能溶于水B.受热时分解,都有NH3产生
C.与碱共热时不一定产生氨气D.都能与酸反应
【答案】A
【详解】
A.铵盐都是易溶于水的白色晶体,A项正确;
B.铵盐不稳定都能加热分解,但不一定有氨气产生,如:NH4NO3
N2O↑+2H2O,B项错
误;
C.铵盐都能与碱反应生成氨气,C项错误;
D.铵盐不都能与酸反应,例如硝酸铵不能与酸反应,D项错误;
答案选A。
3.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。
4.取三张蓝色石蕊试纸放在玻璃棒上,然后按顺序分别滴加65%的浓HNO3、98.3%的浓H2SO4和新制氯水,三张试纸最后的颜色为
A.红、红、红B.白、黑、白
C.红、黑、红D.红、黑、白
【答案】B
【详解】
硝酸具有强氧化性,将试纸中的有色物质氧化成无色,最后试纸呈现白色;浓硫酸具有脱水性,试纸和其中的有色物质都是有机物,浓硫酸夺取其中的H、O,只剩下黑色的碳,最后试纸呈黑色;新制氯水具有漂白性,将试纸漂白,最后试纸呈白色;即三张试纸最后呈现的颜色依次为白、黑、白;
答案选B。
5.下列气体中,不能用浓硫酸干燥的是()
A.CO2B.N2C.SO2D.NH3
【答案】D
【详解】
A. 浓硫酸不和二氧化碳反应,因此可以干燥,A不符合题意,A不选;
B. 浓硫酸不和氮气反应,因此可以干燥,B不符合题意,B不选;
C. 浓硫酸具有强氧化性,不可以干燥室温下能和浓硫酸发生氧化还原反应的气体例如硫化氢、碘化氢等,但二氧化硫和浓硫酸不能反应,故浓硫酸能干燥二氧化硫,C不选;
D. 浓硫酸具有酸性,不可以干燥碱性气体氨气,D符合题意,D选;
答案选D。
6.除去铝制品表面的铜镀层,宜选用的试剂是()
A.稀盐酸B.氯化钠溶液C.水D.浓硝酸
【答案】D
【详解】
室温下,铜和浓硝酸反应生成硝酸铜而溶解,铝在冷的浓硝酸中钝化而不溶解,因此除去铝制品表面的铜镀层,宜选用的试剂是浓硝酸,故D正确;
答案选D。
7.下列对于硝酸的认识中不正确的是()
A.浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性
B.铜与HNO3的反应属于分解反应
C.金属与HNO3反应一般不产生氢气
D.可用铁或铝制的容器盛装浓硝酸
【答案】B
【详解】
A. 浓硝酸和稀硝酸中氮元素化合价降低可以表现出都具有强氧化性,A正确;
B. 铜与HNO3反应生成硝酸铜、一氧化氮或二氧化氮和水,不属于分解反应,B不正确;
C. 金属与HNO3反应中氮元素化合价降低,生成一氧化氮或二氧化氮等含氮化合物,一般不产生氢气,C正确;
D. 铁或铝在冷的浓硝酸中钝化,可用铁或铝制的容器盛装浓硝酸,D正确;
答案选B。
8.无色的混合气体甲,可能含NO、CO2、NO2、N2中的几种,将一定量的甲气体经过如图实验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,则甲气体的组成为()
A.NO2、N2B.NO、CO2
C.NO2、CO2D.NO、CO2、N2
【答案】B
【详解】
二氧化氮是红棕色的气体,所以无色混合气体甲中一定不存在二氧化氮;二氧化碳可以和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 ,一氧化氮无色,与氧气立即反应变为红棕色的二氧化氮,通过足量的过氧化钠后气体显红棕色,说明有NO、CO2,排水法收集气体,广口瓶被上升的水注满,说明没有N2,所以甲气体的组成为:NO、CO2,故答案为B。
【点睛】
考查常见气体的检验和性质,把握常见气体的化学性质及气体的溶解性是解题的关键,二氧化氮是红棕色的气体,浓硫酸可以和氨气反应,二氧化碳可以和过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气,一氧化氮无色,与氧气立即反应变为红棕色的二氧化氮,氮气不溶于水,将一定量的甲气体经过如图实验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,说明无氮气。
9.下列操作不能用于检验氨的是()
A.气体能使湿润的酚酞试纸变红
B.气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
C.气体与蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近
D.气体与蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近
【答案】C
【详解】
A.氨气通入酚酞溶液中发生反应NH3+H2O=NH3?H2O,NH3?H2O?NH4++OH-,溶液呈碱性,酚酞溶液变红,该操作可以能用于检验氨气的存在,A不符题意;
B.氨气溶于水得到氨水,氨水显碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,可用于检验氨气,B不符题意;
C.浓硫酸是难挥发性的酸,氨气与蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近不会产生白烟,此操作不能用于检验氨气,C符合题意;
D.浓盐酸有挥发性,挥发出来的氯化氢会和氨气反应生成氯化铵固体,氯化铵的固体小颗粒分散在空气中产生白烟,该操作可以用来检验氨气,D不符题意。
答案选C。
10.足量铜溶于一定量浓硝酸,产生NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体若与1.12 L
O2(标准状况)混合后通入水中,气体被水完全吸收。若向原所得溶液中加入5 mol·L-1 H2SO4溶液100 mL,则继续溶解的Cu的质量为( )
A.6.4 g B.9.6 g C.19.2 g D.24 g
【答案】C
【详解】
Cu和浓硝酸反应过程中,Cu失电子生成铜离子、硝酸得电子生成NO2、N2O4、NO,且转移电子守恒,这些气体若与1.12LO2(标况)混合后通入水中,气体被完全吸收,说明氧气得到的电子等于这些气体生成硝酸根离子得到的电子,所以氧气得到的电子等于Cu失去
的电子,根据转移电子得n(Cu)=
1.12
4
22.4/
2
L
L mol
=0.1mol,根据原子守恒得n(Cu)
=n[Cu(NO3)2]=0.1mol,再加入稀硫酸后,相当于溶液中含有硝酸,能继续溶解Cu,n (H+)=2n(H2SO4)=2×5mol/L×0.1L=1mol,n(H+):n(NO3-)=1mol:0.2mol=5:1>
1/4,所以氢离子有剩余,根据硝酸根离子计算溶解铜的质量,设溶解Cu的质量为x,则:3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO+4H2O
192g 2mol
x 0.2mol
192g:2mol=x:0.2mol,解得x=19.2g。
答案选C。
【点晴】
明确物质之间的反应是解本题的关键,注意进行过量计算,注意转移电子守恒、原子守恒的利用,难点和易错点是没有进行过量计算。
11.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( )
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。
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.已知氨气极易溶于水,而难溶于有机溶剂CCl4.下列装置中不适宜做氨气的尾气吸收的是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【详解】
A.水的密度比四氯化碳小,四氯化碳不能和氨气反应,也不溶解氨气,该装置可以防止倒
吸,可用于吸收氨气,故A不合题意;
B.使用倒置的漏斗,可以防止倒吸,可用于吸收氨气尾气,故B不合题意;
C.氨气极易溶于水,玻璃管插入水中会产生倒吸,故C符合题意;
D.球形漏斗可以防止倒吸,可用于吸收氨气尾气,故D不合题意;
故选C。
14.下列各组物质中氮元素的化合价由高到低的排列顺序是( )
A.NO2、NH3、N2B.N2、N2O、NH3
C.NH3、NO2、N2O5D.N2O3、N2、NH3
【答案】D
【详解】
A.NO2中N元素化合价为+4价,NH3中N元素化合价为-3价,N2中N元素化合价为0价,由高到低应为NO2、N2、NH3,故A不符合题意;
B.N2中N元素化合价为0价,N2O中N元素化合价为+1价,NH3中N元素化合价为-3价,由高到低应为N2O、N2、NH3,故B不符合题意;
C.NH3中N元素化合价为-3价,NO2中N元素化合价为+4价,N2O5中N元素化合价为+5价,由高到低应为N2O5、NO2、NH3,故C不符合题意;
D.N2O3中N元素化合价为+3价,N2中N元素化合价为0价,NH3中N元素化合价为-3价,由高到低应为N2O3、N2、NH3,故D符合题意;
综上所述答案为D。
15.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。
16.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NH
4 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SO2
4
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。
17.下列说法正确的是( )
A.某溶液与NaOH溶液共热,产生使湿润的蓝色石蕊试纸变红色的气体,说明原溶液中存
+
在NH
4
B.某溶液中加入AgNO3溶液时,产生白色沉淀,说明原溶液中含Cl-
C.用铂丝蘸取某溶液在酒精灯上灼烧时,火焰呈黄色,说明原溶液中含有Na+
D.某溶液中加入BaCl2溶液,再加足量稀盐酸,产生白色沉淀,原溶液中一定存SO24-【答案】C
【详解】
A. 某溶液与NaOH溶液共热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,可说明原溶液中存
NH,故A错误;
在+
4
B. 某溶液中加入AgNO3溶液时,产生白色沉淀,该沉淀可能为碳酸银,原溶液中可能含有碳酸根离子,不一定含Cl?,故B错误;
C. 焰色反应的火焰呈黄色,可说明原溶液中含有Na+,故C正确;
SO,应D. 某溶液中加入BaCl2溶液,产生的白色沉淀可能为AgCl,原溶液中不一定存2-
4
先加稀盐酸,无沉淀,再加氯化钡,产生沉淀,故D错误。
故答案选:C。
18.表中a、b、c表示相应仪器中加入的试剂,可用如图所示装置制取、净化、收集的气体是()
选项
气体 a b c A
NH 3 浓氨水 生石灰 碱石灰 B
SO 2 70%的浓H 2SO 4 Na 2SO 3固体 98%的浓H 2SO 4 C
NO 稀HNO 3 铜屑 H 2O D NO 2 浓HNO 3 铜屑 NaOH 溶液
A .A
B .B
C .C
D .D
【答案】B
【详解】
A. 因NH 3的密度比空气的小,不能用图示装置收集,收集方法不合理,故A 错误;
B. Na 2SO 3与70%的浓硫酸反应生成SO 2,SO 2中混有的H 2O 用98%的浓H 2SO 4除去,收集装置合理,故B 正确;
C. NO 与空气中的氧气反应,则不能用图示装置收集NO ,应利用排水法收集,故C 错误;
D. NO 2被NaOH 溶液吸收,收集不到NO 2,故D 错误;
故选B 。
19.某溶液可能含有Cl -、24SO -、23CO -、4NH +、Al 3+、Cu 2+、Fe 3+和K +中的若干种。为检
验其中含有的离子,进行如下实验:取该溶液10mL ,加入过量的氢氧化钡溶液并加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体,同时产生白色沉淀,过滤;向上述滤液中通入足量CO 2气体,产生白色沉淀。下列关于原溶液的说法正确的是( )
A .Al 3+、4NH +一定存在,Cl - 可能不存在
B .至少存在4种离子
C .24SO -、23CO -至少含有一种
D .Al 3+、Cu 2+、Fe 3+一定不存在,K +可能存在
【答案】A
【分析】
取10mL 溶液,加入过量的氢氧化钡溶液并加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体即氨气,同时产生白色沉淀,一定不存在Cu 2+、Fe 3+,过滤;向上述滤液中通入足量CO 2气体,产生白色沉淀即氢氧化铝,则含有Al 3+,不含有23CO -;所以原溶液中一定存在
4NH +、Al 3+、24SO -,一定不存在23CO -、Cu 2+、Fe 3+,可能存在Cl -和K +,据此进行解答。
【详解】
A. 根据分析可知,原溶液中一定存在4NH +、Al 3+、24SO -,一定不存在23CO -、Cu 2+、Fe 3+,
可能存在Cl -和K +,故A 正确;
B. 根据分析可知,原溶液中一定存在4NH +、Al 3+、24SO -三种离子,故B 错误;
C. 根据分析可知,原溶液中一定存在4NH +、Al 3+、24SO -,一定不存在23CO -、Cu 2+、Fe 3+,
故C 错误;
D. 根据分析可知,原溶液中一定存在4NH +、Al 3+、24SO -,一定不存在23CO -
、Cu 2+、Fe 3+,
可能存在Cl -和K +,故D 错误;
故选A 。
20.列关于氯气的实验装置能达到实验目的的是
A .图①:制取氯气的发生装置
B .图②:除氯气中混有的少量氯化氢气体
C .图③:收集氯气
D .图④:氯气的尾气处理
【答案】C
【详解】 A. 实验室制备氯气,利用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下进行,图示装置没有加热装置(酒精灯),故A 错误;
B. 除氯气中混有的少量氯化氢气体,需将气体通入盛有饱和氯化钠的洗气瓶,且进气方式为“长管进短管出”,故B 错误;
C. 氯气的密度比空气大,收集氯气需用向上排空气法,图示装置符合规范操作,故C 正确;
D. 氯气极易与氢氧化钠反应生成盐和水,其尾气吸收装置中应盛有氢氧化钠溶液,而不是饱和氯化钠溶液,故D 错误;
答案选C 。
21.以下各种尾气吸收装置,适合于吸收极易溶于水气体,而且能防止倒吸的是
A.B.C.D.
【答案】D
【详解】
A.气体能被吸收,但会产生倒吸,故A错误;
B.气体能被吸收,但会产生倒吸,故B错误;
C.气体能被充分吸收,但会产生倒吸,应将漏斗与液面刚好接触即可,故C错误;D.倒置的球形干燥管插入溶液中,气体能被充分吸收,而且球形管有缓冲作用防倒吸,故D正确;
故选D。
22.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 SO24-
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
+,C正确;
溶液中一定含有大量的NH
4
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。
23.下列说法正确的是
A.某溶液和NaOH溶液共热,产生使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体,说明原溶液中一定
存在NH +4
B .某溶液中加入AgNO 3溶液时,产生白色沉淀,说明原溶液中一定含有Cl -
C .用铂丝蘸取某溶液在酒精灯火焰上灼烧时,火焰呈黄色,说明原溶液中含有Na +
D .某溶液中加入盐酸酸化的BaCl 2溶液时,产生白色沉淀,原溶液中一定存在SO 2-4
【答案】C
【详解】
A .氨气是碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,所以某溶液与NaOH 溶液共热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,可说明原溶液中存在 4NH +
,故A 错误; B .某溶液中加入AgNO 3溶液时,产生白色沉淀,该沉淀可能为碳酸银,原溶液中可能含有碳酸根离子,不一定含Cl ?,故B 错误;
C .钠的焰色为黄色,若焰色试验的火焰呈黄色,可说明原溶液中含有Na +,故C 正确;
D .某溶液中加入BaCl 2溶液,产生的白色沉淀可能为AgCl ,原溶液中不一定存在 24SO -,应先加稀盐酸,无沉淀,再加氯化钡溶液,产生白色沉淀,才能证明溶液中存在 24SO -,故D 错误;
故答案选C 。
24.下列物质化学式正确的是
A .硫酸铵:NH 4SO 4
B .氯酸钾:KCl
C .硫酸亚铁:FeSO 4
D .氨气:NH 4
【答案】C
【详解】
A .硫酸铵的化学式为(NH 4)2SO 4,故A 错误;
B .氯酸钾的化学式为KClO 3,故B 错误;
C .硫酸亚铁的化学式为FeSO 4,故C 正确;
D .氨气的化学式为NH 3,故D 错误;
故选C 。
25.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 。
二、非选择题
26.某化学实验小组同学利用以下实验装置制备氨气,并探究氨气的性质(部分仪器已略去)。请回答:
(1)实验室制备氨气的化学方程式为_________。
(2)用装置 B 收集氨气时,应选择氨气的进气口是_________ (选填“a”或“b”),并说明选择的理由是_________。
(3)打开装置B 中的止水夹 c ,若观察到烧瓶内产生了红色喷泉,则说明氨气具有的性质是_____,请用方程式表示:_______________________________;氨气催化氧化可用于制硝酸,请写出氨气催化氧化的化学方程式 _______________________________ 。
(4)为防止环境污染,以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是_______ (填序号)。
(5)SiO 2 在自然界中广泛存在,它是制备现代通讯材料________ (写该材料名称)的主要原料;以 SiO 2 为原料, 在工业上制备单质硅的化学方程式为________
【答案】2NH 4Cl+Ca(OH)2Δ2NH 3↑+CaCl 2+2H 2O a 氨气的密度小于空气的密度 氨极易溶
于水,氨水显碱性 NH 3+H 2O NH 3﹒H 2O
+4NH +OH - 4NH 3+5O 2Δ催化剂4NO+6H 2O ②④ 光导纤维 2C+SiO 2
高温
Si+2CO↑ 【分析】 本实验利用氯化铵和氢氧化钙混合加热制取氨气,氨气极易溶于水,利用这一条性质选择合适的收集装置和尾气处理装置;氨气的喷泉实验中,进入烧瓶中的液体变成红色说明氨水显碱性,据此回答。
【详解】
(1)实验室制备氨气,用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体受热产生,反应方程式为:
2NH4Cl+Ca(OH)2Δ
2NH3↑+CaCl2+2H2O;
(2)因为氨气的密度小于空气,采用向下排空气法收集,因此从a口进入;
(3)烧瓶内产生了红色喷泉,说明氨气极易溶于水且氨水显碱性,使酚酞变红,这一过程的化学方程式为NH3+H2O NH3·H2O+
4
NH+OH-;氨气催化氧化可用于制硝酸,氨气经催化氧化后生成NO,NO与氧气反应生成NO2,NO2溶于水生成硝酸,则氨气催化氧
化的化学方程式为4NH3+5O2
Δ
催化剂
4NO+6H2O;
(4)氨气极易溶于水,防止倒吸,因此需要倒置的漏斗或干燥管,故②④正确;
(5)SiO2广泛存在自然界中,其用途也非常广泛,可用于制造光导纤维,也用于生产半导体
材料硅;碳能与二氧化硅反应生成硅单质,化学反应方程式:SiO2+2C 高温
Si+2CO↑。
27.某学生对Na2SO3与AgNO3在不同pH下的反应进行探究。调节pH,对两者的反应进行了如下实验并记录了实验现象(实验都在锥形瓶中完成,且所用锥形瓶均进行振荡):
已知:
A.0.1mol/L的Na2SO3溶液pH=11
B.Ag2SO3:白色不溶于水,能溶于过量Na2SO3溶液
C.Ag2SO4:白色微溶于水,只能溶于浓硝酸
D.Ag2O:棕黑色,能与酸反应
(1)根据以上信息,解释实验1中白色沉淀溶解可能的原因___________。
(2)甲同学对于实验2中的白色沉淀的成分,提出如下猜想:
猜想1:白色沉淀为Ag2SO3
猜想2:白色沉淀为Ag2SO4
猜想3:白色沉淀中既有Ag2SO3也有Ag2SO4
为了证明其猜想,甲同学过滤实验2中的白色沉淀,加入________溶液,发现白色沉淀部分溶解;再将剩余固体过滤出来,加入________溶液,沉淀完全溶解,由此证明猜想3成立。
(3)乙同学将实验3中的棕黑色沉淀X滤出,洗净得到纯净的棕黑色物质Y。通过如下实
验确认Y的成分:
①向Y中加入稀盐酸,无明显变化
②向Y中加入过量浓硝酸,有红棕色气体生成
③分别用Ba(NO3)2溶液和BaCl2溶液检验实验②反应后的溶液,发现前者无变化,后者产
生白色沉淀。
其中,实验①的目的为___________,由上述实验现象可确定沉淀Y的成分为___________(填化学式),实验②的离子方程式为______________________________。
【答案】生成的Ag2SO3被过量的Na2SO3溶解 Na2SO3浓硝酸证明该沉淀不是Ag2O Ag Ag + 2H++NO3- = Ag+ + NO2↑ + H2O
【分析】
(1)①白色沉淀1可能为Ag2SO3,Na2SO3与AgNO3发生复分解反应生成Ag2SO3沉淀,根据
已知“Ag2SO3能溶于过量Na2SO3溶液”判断;
(2)②pH=6时,溶液显酸性,根据Ag2SO3是白色不溶于水,能溶于过量Na2SO3溶液的固体,Ag2SO4是白色微溶于水的固体,只能溶于浓硝酸的性质判断;
(3)③pH=2时,产生白色沉淀,一段时间后,变为棕黑色海绵状沉淀X,则X可能为Ag2O
或Ag,根据性质回答。
【详解】
(1)白色沉淀1可能为Ag2SO3,Na2SO3与AgNO3发生复分解反应生成Ag2SO3沉淀,根据已
知“Ag2SO3能溶于过量Na2SO3溶液”,因此可能是生成的Ag2SO3被过量的Na2SO3溶解;(2)pH=6时,酸性条件下,NO3-具有氧化性,SO32-具有还原性,两者发生氧化还原反应,
SO32-可能被氧化为SO42-,即可与Ag+结合生成Ag2S04,所以沉淀2可能Ag2SO3和Ag2SO4的混合物;可先验证Ag2SO3,向白色沉淀中加入Na2SO3溶液,发现白色沉淀部分溶解,则证明沉淀中含有部分Ag2SO3;再验证Ag2SO4,根据已知“Ag2SO4是白色微溶于水的固体,只能溶于浓硝酸”,可用浓硝酸验证Ag2SO4,操作为将剩余固体过滤出来,加入浓硝酸溶液,沉淀完全溶解,则证明沉淀中含有部分Ag2SO4;
(3)pH=2时,产生白色沉淀,一段时间后,变为棕黑色海绵状沉淀X,则X可能为Ag2O或Ag,根据已知Ag2O或Ag:棕黑色,能与酸反应,可先用非氧化性酸(盐酸)验证是否存在
Ag2O,①向X中加入稀盐酸,无明显变化,则证明黑色沉淀不含有Ag2O;再用浓硝酸验
证沉淀是否为Ag;②向X中加入过量浓硝酸,有红棕色气体生成说明沉淀为Ag,沉淀Y
的成分为Ag,与浓硝酸发生氧化还原反应生成二氧化氮气体、硝酸银和水,反应离子方程式为:Ag + 2H++NO3- = Ag+ + NO2↑ + H2O。
28.氨气是化学实验室常需制取的气体。实验室制取氨气通常有两种方法:①用固体氢氧
化钙与氯化铵共热;②在常温下用固体氢氧化钠与浓氨水反应。
(1)下面的制取装置图中,方法①应选用装置________;(填“A”或“B”,下同),方法②应
选用装置________;
(2)在制取后,如果要干燥氨气,应选用的干燥剂是________(填字母);
A.浓硫酸 B.固体氢氧化钠 C.五氧化二磷
(3)检验集气瓶中是否收集满氨气的方法是______________________;
(4)用固体氢氧化钙与氯化铵共热制取NH3的化学反应方程式为:
______________________。
【答案】A B B 将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口处,如试纸变蓝,说明气体已收集满 Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O
【分析】
(1)用固体氢氧化钙与氯化铵共热制备氨气,是固体和固体加热制备气体的反应,在常温下用固体氢氧化钠与浓氨水反应是固体和液体不加热制备气体;
(2)氨气是碱性气体,不能用酸性干燥剂干燥,应用碱性干燥剂;
(3)氨气是碱性气体,遇到湿润的红色石蕊试纸变蓝色;
(4)制取NH3的反应为加热NH4Cl和Ca(OH)2反应生成氯化钙、氨气和水;
【详解】
(1)用固体氢氧化钙与氯化铵共热制备氨气,是固体和固体加热制备气体的反应,应选择A 装置,在常温下用固体氢氧化钠与浓氨水反应是固体和液体不加热制备气体,应选择B装置,故答案为:A;B;
(2)A.浓硫酸和氨气会反应生成硫酸铵,不能干燥氨气,A错误;
B.固体氢氧化钠具有吸湿性,可以干燥氨气,B正确;
C.五氧化二磷和氨气发生反应,不能干燥氨气,C错误;
合理选项是B,故答案为:B;
(3) 氨气是碱性气体,遇到湿润的红色石蕊试纸变蓝色,可用湿润的红色石蕊试纸靠近集气瓶口,如果试纸变蓝,则证明是氨气已经收集满,故答案为:将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口处,如试纸变蓝,说明气体已收集满;
(4)加热NH4Cl和Ca(OH)2反应生成氯化钙、氨气和水,反应的化学方程式为:
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,故答案为:
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
【点睛】
本题考查氨的制取方法与装置的选择、氨气的收集与干燥的知识。注意实验室制备氨气的所用药品和氨气的检验方法,难度不大。
29.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:
N2+3H2高温、高压
2NH3;
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
4NO+6H2O;
③吸收塔 NO2和水反应生成一氧化氮和HNO3,方程式为:3NO2 + H2O = 2HNO3 +NO,反应中3molNO2参与反应,其中2mol NO2中的N元素化合价升高失电子,作还原剂,1mol NO2中的N元素化合价降低得电子,作氧化剂,氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2。
30.目前国外硝酸厂进行尾气治理普遍采用的一种方法是在有催化剂的条件下将NO x转变为N2和H2O。某组同学拟验证NO能被氨气还原并测算其转化率。
请回答下列问题:
(1)若制取氨气用A 装置,则发生反应的化学方程式为_____;若制取氨气用B 装置,则分液漏斗和锥形瓶中盛放的药品分别是_____、_____;
(2)用C 装置制取NO 时用可抽动的铜丝,其优点是_____;其反应的离子方程式为_____;
(3)装置⑦的作用可能是_____;
(4)若进入装置⑤的NO896mL (标准状况下),氨气过量,最后收集到标况下672mLN 2,则NO 的转化率为_____。
【答案】2NH 4Cl +Ca (OH )2ΔCaCl 2+2NH 3↑+2H 2O 浓氨水 碱石灰 反应可以随时关停、操
作方便、反复使用、节约药品 3Cu +8H ++2NO 3-Δ3Cu 2++2NO ↑+4H 2O 吸收未反应的NO
90%
【分析】 在加热条件下,实验室通常用氯化铵和氢氧化钙反应制备氨气;若要制备少量氨气,可利用氨气的挥发性和碱石灰的吸水性来制取。结合氨气的NO 的性质分析解答。
【详解】
(1)在加热条件下,实验室通常用氯化铵和氢氧化钙反应制备氨气生成氨气、氯化钙和水,发生反应的化学方程式为2NH 4Cl +Ca (OH )2ΔCaCl 2+2NH 3↑+2H 2O ;若制取氨气用不加热装置,则分液漏斗和锥形瓶中盛放的药品分别是浓氨水、碱石灰或生石灰或氢氧化钠。 (2)制取NO 时用可抽动的铜丝,其优点是易于控制反应,操作简便并能节约药品;铜与稀硝酸发生氧化还原反应生成硝酸铜和一氧化氮,其反应的离子方程式为3Cu +8H ++2NO 3-Δ3Cu 2++2NO ↑+4H 2O 。
(3)硫酸亚铁具有还原性,一氧化氮与二价铁发生反应,故装置⑦的作用可能是吸收多余的NO 。
(4)NO 进入装置⑤发生反应6NO +4NH 3=5N 2+6H 2O ,在一定条件下气体的体积之比等于物质的量之比,则参与反应的NO 体积为(NO)672mL 6V 806.4mL 5
?==,则NO 的转化率806.4100%90%896
=?=。
31.依据氮元素及其化合物之间的的转化关系,回答问题:
(1)实验室常用NH 4Cl 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,请将下列装置补充完整,在图中虚线框内画出连接图___。
(3)下列试剂可用于干燥NH3的是___。
A.浓硫酸
B.碱石灰
C.CuSO4固体
D.P2O5
(4)工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸:
①NH3→NO化学方程式为__;
②NO→NO2实验现象是___;
③将32.64g铜与一定浓度的HNO3反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。则其中NO、NO2的物质的量比为___。
(5)若要实现NH3→N2,从原理上看,下列试剂可行的是___。
A.O2 B.Na C.NH4Cl D.NO2
【答案】Ca(OH)2+2NH4Cl加热CaCl2+2H2O+2NH3↑ B
4NH3+5O2催化剂
加热4NO+6H2O 气体由无色变成红棕色 13:12 AD
【详解】
(1)实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气,生成氯化钙、氨气和水,化学方程式为
2NH4Cl+Ca(OH)2加热CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)氨气极易溶于水,比空气轻,收集方法只能用向下排空气法收集,导气管位置短进长出;;
(3)因氨气为碱性气体,需要用碱性干燥剂来吸收,
A.浓硫酸为酸性干燥剂,会与氨气发生反应,不能起到干燥的目的,故A不符合题意;B.碱石灰为碱性干燥剂,可以干燥氨气,故B符合题意;
C.CuSO4固体只能检验水的存在,不能作为干燥剂,故C不符合题意;
D.P2O5为酸性干燥剂,会与氨气发生反应,不能起到干燥的目的,故D不符合题意;
答案选B;
(4)①NH3→NO为氨气的催化氧化,其化学方程式为:4NH3+5O2催化剂
加热4NO+6H2O;
②NO→NO2实验现象是无色气体变化为红棕色气体;
③设生成的NO为x mol,NO2为y mol,则x+y=
11.2L
22.4L/mol
=0.5mol①,32.64g铜完全溶
解,则溶解的铜原子物质的量为32.64g
64g/mol
=0.51mol,根据电子守恒规律可知,失电子总数
等于的电子总数,即0.51mol×2=3×xmol+ymol②,结合①②式可得,x= 0.26mol,y=0.24mol,那么NO、NO2的物质的量比为0.26mol:0.24mol=13:12;
(5)若要将NH3→N2,从原理上看,具有氧化性的试剂可行;
A.O2具有氧化性,故A符合题意;
B.Na只具有还原性,故B不符合题意;
C.NH4Cl与氨气不反应,故C不符合题意;
D.NO2中N元素为+4价,处于中间价态,具有氧化性,故D符合题意;
正确答案:AD。
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