安徽省定远县炉桥中学高中化学提高题专题复习氮及其化合物 练习题
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安徽省定远县炉桥中学高中化学提高题专题复习氮及其化合物 练习题
一、选择题
1.下列各组离子能大量共存的是 A .K + 、Cl - 、HCO 3-
、SO 24-
B .Mg 2+、Cl -、Ag + 、SO 24-
C .Ca 2+、H +、Na +、CO 23-
D .Fe 2+、Cr 2O 27-、H + 、NO 3-
【答案】A 【详解】
A .K + 、Cl - 、HCO 3-、SO 24-
之间不反应,能大量共存; B .Cl -和Ag + 、SO 24-
产生AgCl 、Ag 2SO 4沉淀,不能大量共存;
C .Ca 2+、H +分别和CO 23-反应生成CaCO 3沉淀、水和二氧化碳,不能大量共存;
D .Fe 2+、H + 、NO 3-
之间,Fe 2+、Cr 2O 27-
、H +之间发生氧化还原反应,不能大量共存。
答案选A 。
2.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NH 3+H 2O=NH 3‧H 2O ,NH 3‧H 2O ⇌NH 4++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 。
3.下列事实与浓硫酸表现出的性质(括号中)对应关系正确的是( ) A .在空气中敞口久置的浓硫酸,溶液质量增大难挥发性 B .在加热条件下铜与浓硫酸反应强氧化性、酸性 C .蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成吸水性
D.浓硫酸与少量胆矾晶体混合,晶体由蓝色变成白色脱水性
【答案】B
【详解】
A.浓硫酸具有吸水性,则在空气中敞口久置的浓硫酸,会吸收空气中的水分而使溶液的质量增大,表现的是浓硫酸的吸水性,故A错误;
B.在加热条件下铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫和水,硫元素化合价部分变化,体现浓硫酸的强的氧化性和酸性,故B正确;
C.蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成,体现浓硫酸的脱水性,故C错误;
D.硫酸与少量胆矾晶体混合,晶体由蓝色变成白色,体现浓硫酸的吸水性,故D错误。
答案选B。
4.生物固氮是指()
A.生物从土壤中吸收含氮养料
B.豆科植物根瘤菌将含氮化合物转变为植物蛋白质
C.将氨转变成硝酸及其它氮的化合物
D.生物将空气中的氮气转变成含氮化合物
【答案】D
【分析】
生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮气转化为含氮的化合物的过程。
【详解】
A.土壤中含有的NO3-、NH4+,被植物吸收合成植物所需的物质,是氮的化合物转化为氮的化合物,A不符合题意;
B.根瘤菌将含氮化合物转化为蛋白质,是氮的化合物转化为氮的化合物,B不符合题意;C.将氨转变成硝酸及其它氮的化合物,是氮的化合物转化为氮的化合物,C不符合题意;D.生物将氮气转化为含氮化合物,符合生物固氮的定义,D符合题意;
答案选D。
5.按图进行实验,试管内装有12mL NO,然后间歇而缓慢地通入8 mLO2,下面有关实验最终状态的描述正确的是()
A.试管内气体呈红棕色
B.试管内气体无色,是NO
C.试管内气体无色,是O2
D.试管内液面高度不变
【答案】B
【详解】
试管内装有12mLNO,然后间歇而缓慢地通入8mL氧气,依据反应定量关系分析,当一氧化氮和氧气恰好反应生成硝酸发生的反应为:4NO+3O2+2H2O=4HNO3,结合一氧化氮和氧气按照4:3全部溶于水,试管内装有12mL NO,然后间歇而缓慢地通入8mLO2,反应后剩余一氧化氮12ml-8×4/3mL=4/3mL。
故选B。
6.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。
7.关于硝酸的说法正确的是()
A.硝酸与金属反应时,主要是+5价的氮得电子
B.浓HNO3与浓盐酸按3∶1的体积比混合所得的混合物叫王水
C.硝酸电离出的 H+,能被Zn、Fe等金属还原成H2
D.常温下,向浓HNO3中投入Fe片,会产生大量的红棕色气体
【答案】A
【详解】
A.硝酸中N元素为+5价,为最高价态,则硝酸具有强氧化性,所以与金属反应时,主要是+5价的氮得电子,故A正确;
B.王水中浓硝酸和浓盐酸的体积被为1:3,王水能溶解金、铂等金属,故B错误;C.酸性条件下,硝酸根离子具有强氧化性,能被Zn、Fe等金属还原成氮的化合物,得不到氢气,故C错误;
D.常温下,铁和浓硝酸发生钝化现象,铁表面生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应,所以得不到大量红棕色气体,故D错误;
故选A。
8.将NH4HCO3在试管中加热,使放出的气体依次通过盛有足量过氧化钠的干燥管、足量浓硫酸的洗气瓶,最后得到的气体是()
A.NH3B.O2C.H2O D.CO2
【答案】B
【分析】
NH4HCO3受热分解生成NH3、H2O、CO2,
【详解】
NH4HCO3受热分解生成NH3、H2O、CO2,通过过氧化钠,H2O、CO2转化成O2,再通过足量浓硫酸,NH3被吸收,只剩下O2,B正确;
答案选B。
【点睛】
浓硫酸除了能吸收水蒸气,还能吸收碱性气体。
9.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。
10.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 。
11.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。
12.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。
13.(NH4)2SO4在一定条件下发生如下反应:4(NH4)2SO4=N2↑+6 NH3↑+3SO2↑+SO3↑+7H2O,将反应后的气体通入一定量的BaCl2溶液中,发现溶液有白色沉淀生成,还有部分气体从溶液中逸出,检验发现从溶液中逸出的气体无色、无味,溶液中氯化钡恰好完全反应。
下列说法正确的是
A.生成的沉淀中既有BaSO4、又有BaSO3,且n(BaSO4):n(BaSO3)约为1:1
B.生成的沉淀中既有BaSO4、又有BaSO3,且n(BaSO4):n(BaSO3)约为1:2
C.生成的沉淀中既有BaSO4、又有BaSO3,且n(BaSO4):n(BaSO3)约为1:3
D.从溶液中逸出的气体只有N2,最后留下溶液中溶质只有较多的NH4Cl
【答案】A
【详解】
(NH4)2SO4分解的方程式为4(NH4)2SO4=N2↑+6 NH3↑+3SO2↑+SO3↑+7H2O,设分
解了4mol (NH 4)2SO 4,则分解生成的N 2、NH 3、SO 2、SO 3物质的量依次为1mol 、6mol 、3mol 、1mol ,分解产生的气体通入BaCl 2溶液中,发生反应2NH 3+SO 3+H 2O=(NH 4)2SO 4、(NH 4)2SO 4+BaCl 2=BaSO 4↓+2NH 4Cl ,此过程中消耗1molSO 3、2molNH 3、生成1molBaSO 4沉淀;还剩余4molNH 3,最终从溶液中逸出的气体无色、无味,溶液中氯化钡恰好完全反应,说明3molSO 2全部反应,则发生的反应为4NH 3+3SO 2+3H 2O=(NH 4)2SO 3+2NH 4HSO 3、(NH 4)2SO 3+BaCl 2=BaSO 3↓+2NH 4Cl ,此过程将4molNH 3、3molSO 2全部消耗,生成1molBaSO 3沉淀;根据上述分析,生成的沉淀中既有BaSO 4、又有BaSO 3,且n (BaSO 4):n (BaSO 3)约为1:1,从溶液中逸出的气体只有N 2,最后留下的溶液中有较多的NH 4Cl 和NH 4HSO 3,故答案为A 。
14.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 。
15.把 a L 含硫酸铵和硝酸铵的混合液分成两等份,一份需用 b mol 烧碱刚好把氨全部赶出,另一份与氯化钡溶液反应时,消耗 c mol 氯化钡,由此可知原溶液中 NO -
3的物质的量浓度(单位:mol·L -
1)是 A .
2b-c
2a
B .
2b-4c
a
C .
b-2c
2a
D .
4b-2c
a
【答案】B 【详解】
b mol 烧碱刚好把NH 3全部赶出,根据+
4NH +OH -═NH 3+H 2O 可知,每份溶液中含有bmol
+
4NH ;与氯化钡溶液完全反应消耗c mol BaCl 2,根据Ba 2++2-4SO ═BaSO 4↓可知,每份溶液
中含有2-4SO 为c mol ;令每份溶液中-
3NO 的物质的量为n ,根据电荷守恒,则bmol×1=c
mol×2+n ×1;解得n =(b-2c)mol ,每份溶液的体积为0.5a L ,所以每份溶液硝酸根的浓度为
()()--13b-2c mol 2b-4c NO =
=mol L 0.5aL
a
c ⋅,故D 正确;
故选D 。
16.下列有关离子检验的操作及结论均正确的是
A .向某无色溶液中先加入适量盐酸酸化,再加入AgNO 3溶液,产生白色沉淀,则原溶液中一定含有Cl -
B .向某无色溶液中加入BaCl 2溶液有白色沉淀产生,则原溶液中一定含有2-
4SO C .向某无色溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体,则原溶液中一定含有2-
3CO
D .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,原溶液中一定有+
4NH 【答案】D 【详解】
A. 盐酸中的氯离子干扰氯离子的检验,应改为硝酸,故A 错误;
B. 银离子会干扰硫酸根离子的检验,应该向无色溶液先加入盐酸酸化溶液以排除银离子的干扰,再加入BaCl 2溶液有白色沉淀出现,则该溶液中一定含有2-
4SO ,故B 错误; C. 首先,能使澄清石灰水变浑浊的不只是CO 2,还有SO 2;其次,与盐酸反应生成CO 2的不只是2-3CO ,还有-3HCO 所以,溶液中可能存在的离子有2-3CO 、-3HCO 、2-3SO 、-
3HSO 等,故C 错误;
D. 向某溶液中加入氢氧化钠溶液并加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明该气体的水溶液显碱性,则该气体一定是氨气,说明原溶液中一定含有+
4NH ,故D 正确; 故选D 。
17.实验室用右图装置干燥、收集某气体R ,则R 可能是
A .SO 2
B .NH 3
C .HCl
D .Cl 2
【答案】B 【详解】
A .二氧化硫能和碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,故A 错误;
B .氨气为碱性气体,不能和碱石灰反应,能用碱石灰干燥,氨气的密度小于空气,可用向
下排空气法收集,故B正确;
C.氯化氢能和碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,故C错误;
D.氯气能和碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,故D错误;
故选B。
18.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。
19.下列物质不能由单质直接化合生成的是( )
A.CuCl2B.NO2C.FeCl3D.Na2O2
【答案】B
【详解】
A.氯气具有强氧化性,能将变价金属氧化为最高价,所以铜在氯气中燃烧生成氯化铜,故A不符合题意;
B.氮气和氧气在放电条件下生成NO,NO再和氧气反应生成二氧化氮,所以氮气和氧气不能一步反应生成二氧化氮,故B符合题意;
C.氯气具有强氧化性,能将变价金属氧化为最高价,所以铁在氯气中燃烧生成氯化铁,故C不符合题意;
D.钠在空气中燃烧生成淡黄色固体过氧化钠,所以可以直接由单质生成,故D不符合题意;
答案选B。
20.下列说法不正确的是( )
A.定容时,因不慎使液面高于容量瓶的刻度线,必修重新配制
B.根据燃烧产生的气味,可区分棉纤维和蛋白质纤维
C.将新制氯水滴入紫色石蕊溶液中,可以看到石蕊溶液先变红后褪色
D.取少量晶体放入试管中,再加入适量NaOH溶液,加热,在试管口用湿润的蓝色石蕊试
NH
纸检验,若试纸变红,则可证明该晶体中含有
4
【答案】D
【详解】
A.定容时,因不慎使液面高于容量的刻度线,如果滴管将多余液体吸出会导致溶质物质的量减少,所以配制溶液浓度偏低,则要重新配制,故A正确;
B.蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味,则根据纤维在火焰上燃烧产生的气味,可区分棉纤维和蛋白质纤维,故B正确;
C.氯水中含有HCl和HClO,具有酸性和漂白性,则向新制氯水中滴入紫色石蕊试液,溶液将先变红后褪色,故C正确;
D.氨气为碱性气体,应该在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,若试纸变蓝,则可证明该晶体中含有NH4+,不能使用蓝色石蕊试纸,故D错误。
故选:D。
【点睛】
氯水的成分有:Cl2、HCl、HClO;所以溶液显酸性、氧化性、漂白性,能够漂白绝大部分有机物。
二、非选择题
21.某处工厂排出的烟道气中含氮氧化物(主要为NO、NO2)、粉尘和少量水蒸气。
课外兴趣活动小组对该工厂排出的烟道气进行处理,并检测其氮氧化物含量,实验装置如图所示:
(1)装置A中放置无碱玻璃棉,其目的是除去___________。
为保证检测的准确性,装置C中盛放的化学试剂可以是___________(填字母)。
a.碱石灰 b.浓硫酸 c.五水合硫酸铜(CuSO4·5H2O)
(2)装置D中主要发生:2NaOH+2NO2=NaNO2+NaNO3+H2O;2NaOH+NO+
NO2=2NaNO2+H2O
①若反应后尾气无残留,则参加反应的NO2、NO物质的量比值为_______(填字母)。
a.≥1 b.≤1 c.任意值
②可使用适量酸性H2O2溶液,将溶液中的NO2-全部氧化为NO3-,发生反应的离子方程式是___________。
(3)溶液中NO3-直接排放在水体中也会造成污染,现用活泼金属将溶液中NO3-转化为
N2,实现氮元素的脱除,具体步骤如下:
步骤一、取适量(2)中H2O2处理后的溶液,调节pH至中性,蒸发浓缩,得到c(NO3-)为0.100mol·L-1的溶液甲。
步骤二、现量取50mL溶液甲,分别用金属铝、金属铁和铝铁合金在45℃、惰性气体氛围中对溶液乙进行氮脱除。
步骤三、重复实验2~3次,溶液中NO3-的残留情况与反应时间的关系如图所示。
①金属铝和金属铁在0~3h内,NO3-的脱除效率均很低,几乎没被脱除,其可能的原因是___________。
②0~3h内铝铁合金的氮脱除效率比金属铝、金属铁大得多,其可能的原因________。
(4)气囊用来储存处理后气体,其中可能含少量NO气体,可用酸性NaClO溶液来处理。
HClO氧化NO生成NO3-和Cl-,发生反应的离子方程式是___________。
【答案】粉尘 b a H2O2+NO2-=NO3-+H2O 金属铁和金属铝表面都有一层氧化膜铝铁合金在溶液中形成原电池,加快化学反应速率 3HClO+2NO+H2O=2NO3-+3Cl-+5H+
【详解】
(1)烟道气中含有粉尘,装置A中放置无碱玻璃棉,可以除去粉尘;装置C用于除去少量的水蒸气,应该选择浓硫酸,NO2会与碱石灰反应,而五水硫酸铜不能起到干燥的作用;(2)①根据化学方程式,可知NO2可以单独被NaOH吸收,而NO需与NO2按照1:1才能被NaOH吸收,现无尾气残留,说明NO无残留,因此NO2至少和NO一样多,则参加反应的NO2、NO物质的量比值为≥1,a符合题意;
②NO2-被氧化成NO3-,N的化合价从+3升高到+5,H2O2中的O的化合价应该降低,
1molH2O2中的O的化合价从-1降低到-2,得到2mol电子,则H2O2和NO2-的系数比为1:1,再根据物料守恒或电荷守恒配平,离子方程式为H2O2+NO2-=H2O+NO3-;
(3)①根据题意,活泼金属能够将溶液中NO3-转化为N2,但是金属铝和金属铁在0-3h 内,NO3-的脱除效率很低,几乎没有脱除,可认为金属与NO3-可能没有反应,可能是金属表面有氧化膜,阻碍了NO3-的脱除反应;
②铝铁合金中,铁和铝的活动性不同,可以构成原电池,加快化学反应速率;
③HClO中Cl的化合价从+1降低到-1,NO的化合价从+2升高到+5,根据化合价升降守恒的,则HClO和NO3-的系数为3:2,再根据物质守恒和电荷守恒配平,离子方程式为3HClO+2NO+H2O=2NO3-+3Cl-+5H+。
22.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
量氧气注入三颈瓶,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
NO传感器记录所得数据
D.-
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(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 除去空气中氧气,防止生成的NO被氧化液面上方充满红棕色气体 BCD NO2中混有挥发的HNO3
【分析】
先向装置内通入氮气,除去空气中氧气,再利用浓硝酸和Cu作用制取NO2气体,并通入三颈烧瓶中与水反应,通过pH传感器和NO3-传感器检验有硝酸生成,利用针筒内氧气检验NO气体的生成。
【详解】
(1)NO2与水反应生成硝酸和NO,反应的离子方程式为3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO;
(2)步骤I中,通入N2的目的是除去空气中氧气,防止生成的NO被氧化;
(3)由Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O可知步骤II中圆底烧瓶内的实验现象为圆底烧瓶中反应剧烈,铜片逐渐溶解,溶液变为蓝绿色,液面上方充满红棕色气体;
(4)A.NO2与水反应生成硝酸和NO,与圆底烧瓶中溶液变为蓝绿色无关,故A错误;B.三颈瓶内的气体从无色变为浅红棕色,说明NO和O2反应生成NO2,故B正确;C.pH传感器记录所得数据显示反应后溶液显酸性,说明有酸生成,故C正确;
D.NO3-传感器记录所得数据显示反应后溶液中有NO3-生成,结合溶液显酸性,说明反应生成HNO3,故D正确;
故答案为BCD。
(5)浓硝酸有挥发性,未除去NO2中混有的HNO3,则无法根据传感器所记录的数据判断NO2溶于水生成硝酸,这是该实验不严谨的地方。
23.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NH 4Cl 固体和Ca(OH)2固体受热产生,反应方程式为:
2NH 4Cl+Ca(OH)2Δ2NH 3↑+CaCl 2+2H 2O ;
(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NH 3+H 2O NH 3·H 2O +
4NH +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NO 2,NO 2溶于水生成硝酸,则氨气催化氧
化的化学方程式为4NH 3+5O 2Δ
催化剂4NO+6H 2O ;
(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)SiO 2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:SiO 2+2C 高温Si+2CO↑。
24.为研究 NH 3的某种性质并测定其组成,某小组课外活动欲利用 CuO 与 NH 3 反应,设计了如下实验装置(夹持装置未画出)进行实验。
请回答下列问题:。