河北省张家口市第四中学化学氮及其化合物 测试试题含答案解析
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河北省张家口市第四中学化学氮及其化合物测试试题含答案解析
一、选择题
1.某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。
现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,把剩余气体排入空气中,很快变为红棕色。
对于原混合气体成分的判断中正确的是()
A.肯定只有SO2B.肯定没有Cl2、O2和NO2
C.可能有Cl2和O2D.肯定只有NO
【答案】B
【详解】
该气体无色,排除了Cl2、NO2气体;该气体能使品红溶液褪色,则一定含有SO2气体;将剩余气体排放到空气中,气体迅速变为红棕色,判断一定含有NO气体,则一定无O2,一定含有的气体是SO2、NO,一定没有的气体为Cl2、NO2、O2,答案选B。
2.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。
3.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
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。
4.浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐渐加入少量稀盐酸时,溶液的颜色变化应该是
A.颜色变浅B.变为红色C.没有改变D.变为黄色
【答案】D
【详解】
往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸时,发生反应的离子方程式为:3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O,三价铁离子为棕黄色;
故选:D。
5.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。
6.下列对NO、NO2的描述,不正确的是( )
A.NO2是红棕色气体,易溶于水,不是酸性氧化物
B.NO可以用排水法收集,但不能由N2和O2直接化合而得到
C.NO、NO2在一定条件下可相互转化,且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物D.NO、NO2都有毒,且NO是汽车尾气的有害成分之一
【答案】B
【详解】
A. NO2是红棕色气体,易溶于水,与水发生反应:3NO2+ H2O == 2HNO3+ NO,由于反应前后元素的化合价发生了变化,因此NO2不是酸性氧化物,A正确;
B. NO难溶于水,可以用排水法收集,但由于N2性质稳定,室温下不容易反应,但在放电时可由N2和O2直接化合而得到,B错误;
C.NO与氧气发生反应会产生NO2;NO2溶于水反应产生硝酸和NO,因此二者在一定条件下可相互转化,且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物,C正确;
D. NO、NO2都有毒,且在汽车发动时,在电火花作用下N2和O2化合产生NO,NO是汽车尾气的有害成分之一,D正确;
故选B。
7.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。
8.关于氮肥的说法正确的是()
A.硫铵与石灰混用肥效增强
B.所有铵态氮肥中,氮元素化合价都是 3 价
C.使用碳铵应深施盖土
D.尿素属于氨态氮肥
【答案】C
【详解】
A. 将硫酸铵与碱性物质熟石灰混合施用时会放出氨气而降低肥效,故A错误;
B.铵态氮肥中,氮元素化合价在铵根离子中是-3 价,如果含有硝酸根离子是+5价,如硝酸铵,故B错误;
C. 碳酸氢铵受热容易分解,易溶于水,使用碳铵应深施盖土,避免肥效损失,故C正确;
D. 尿素属于有机氮肥,不属于铵态氮肥,故D错误。
故选C。
9.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。
10.下列关于NO的说法正确的是()
A.为红棕色气体
B.只有氧化性
C.是汽车尾气的有害成分之一
D.能溶于水生成HNO3
【答案】C
【详解】
A. NO 为无色气体,A 项错误;
B. NO 中的N 为+2价,N 的化合价既可以升高,也可以降低,故NO 既有氧化性,又有还原性,B 项错误;
C. NO 是汽车尾气的有害成分之一,C 项正确;
D. NO 是难溶于水的有毒气体,D 项错误; 故答案为C 。
11.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 。
12.氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键。
海洋中无机氮的循环过程可用如图表示,下列关于海洋氮循环的说法中,正确的是( )
A .海洋中不存在游离态的氮
B .②中的含氮物质转化属于氮的固定
C .④中的含氮物质转化属于氮的还原
D .向海洋中排放含NO 3-的废水不会影响NH 4+的含量 【答案】B 【详解】
A.根据图像,海水中存在氮气,A 错误;
B. ②中氮气转化为+
4NH 含氮化合物,属于氮的固定,B 正确;
C. ④中+
4NH 转化为-2NO 或2N O ,化合价升高,属于氮的氧化反应,C 错误; D.根据图像,-3NO 能转化为-2NO ,-2NO 转为氮气,氮气转化为+
4NH ,故向海水中排放
-3NO 会造成+4NH 浓度增大,D 错误;
故答案选B 。
13.一种盐X 与烧碱混合共热,可放出无色气体Y ,Y 经一系列氧化后再溶于水可得Z 溶液,Y 和Z 反应又生成X ,则X 是( ) A .(NH 4)2SO 4 B .NH 4NO 3 C .NH 4Cl D .NH 4HCO 3
【答案】B 【详解】
一种盐与烧碱混合共热,可放出无色气体Y ,则Y 为NH 3,氨气经一系列氧化后的产物再溶于水可得Z 溶液,Z 溶液为HNO 3溶液,Y 和Z 溶液反应又可生成X ,则盐X 是硝酸铵,故选B 。
14.下列离子方程式正确的是( )
A .实验室用氯化铵和熟石灰制氨:+
4
NH +OH
-
Δ
NH 3↑+H 2O
B .向氨水中加盐酸:NH 3·H 2O +H +=+4NH +H 2O
C .铜与稀硝酸反应:3Cu+8H ++2-
3NO =3Cu 2++2NO 2↑+4H 2O D .将SO 2通入到BaCl 2溶液中:SO 2+H 2O +Ba 2+=BaSO 3↓+2H + 【答案】B 【详解】
A .实验室用氯化铵固体和熟石灰制氨,不在溶液中发生,不能写离子方程式,故A 错误;
B .向氨水中加盐酸,生成NH 4Cl 和水:NH 3·H 2O +H += 4NH +
+H 2O ,故B 正确; C .铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO 和水:3Cu+8H ++2 3NO - =3Cu 2++2NO↑+4H 2O ,故C 错误;
D .亚硫酸酸性弱于盐酸,SO 2不和BaCl 2溶液反应,故D 错误; 故选B 。
15.随着我国汽车年销量的大幅增加,环境受到了很大的污染。
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 .NO 和O 2必须在催化剂表面才能反应
B .总反应中NO 为氧化剂,N 2为氧化产物
C .汽车尾气的主要污染成分包括CO 、NO 和N 2
D .图中反应的总化学方程式为2222NO+O +4CO 4CO +N 催化剂
【答案】D 【详解】
A .NO 与O 2在常温下就可以发生反应,A 项错误;
B .反应中NO 、O 2均为氧化剂,CO 为还原剂,N 2为还原产物,B 项错误;
C .N 2不是污染成分,C 项错误;
D .由图看出图中反应的总化学方程式为2222NO+O +4CO 4CO +N 催化剂
,D 正确;
故选D 。
16.下列实验方法正确的是
A .用洁净的铂丝蘸取某溶液在酒精灯外焰上灼烧,火焰呈黄色,则该溶液中不含K +
B .向无色溶液中加入盐酸酸化的 BaCl 2 溶液有白色沉淀出现,则该溶液中一定含有2-
4SO C .向某无色溶液中加入盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则该溶液中一定含有
2-3CO
D .向待测液中加入烧碱溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,待测液中一定有+
4NH 【答案】D 【详解】
A .做焰色反应实验时,火焰呈黄色,则该溶液中含有Na +,不能确定是否含K +,A 不正确;
B .溶液中加入盐酸酸化的 BaCl 2 溶液,有白色沉淀出现,则该溶液中可能含有2-
4SO 或Ag +等,B 不正确;
C .无色溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则该溶液中可能含有2-
3CO 或3HCO
等,C 不正确;
D .向待测液中加入烧碱溶液并加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则该气体为NH 3,从而证明待测液中一定有+
4NH ,D 正确; 故选D 。
17.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 。
18.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。
19.如图所示是NH3的两个性质实验,下列有关说法中正确的是()
A.两个实验均表现了NH3易溶于水
B.两个实验均表现了NH3易挥发
C.两个实验均表现了NH3是碱性气体
D.两个实验均表现了NH3是还原性气体
【答案】C
【详解】
A. 实验一体现了NH3易溶于水和氨气的水溶液呈碱性,实验二体现了氨气的挥发性而没有体现氨气易溶于水的性质,故A错误;
B. 实验一体现了NH3易溶于水,没有体现氨气的挥发性,故B错误;
C. 实验一证明氨气极易溶于水,溶于水形成一水合氨弱碱溶液,滴加酚酞的溶液变红色,证明氨气是碱性气体;实验二证明浓氨水易挥发,氨气遇到氯化氢发生反应生成氯化铵,证明氨气是碱性气体,所以两个实验均表现了NH3是碱性气体,故C正确;
D. 两个实验中都未发生氧化还原反应,没有体现氨气的还原性,故D错误;
答案选C。
20.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。
21.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。
22.在氯化氢的溶解性实验中出现喷泉现象,下列因素与产生喷泉现象无关的是A.烧瓶充满B.极易溶于水
C.瓶内外有压强差D.溶液显酸性
【答案】D
【分析】
在氯化氢的溶解性实验中,氯化氢极易溶于水,导致烧瓶里气体压强减小,在外界大气压作用下,烧杯中的水被压入烧瓶中形成喷泉。
【详解】
A .氯化氢溶于水时烧瓶内气体压强快速减小,烧瓶内氯化氢越多,烧瓶内外的压强差越大,越易产生喷泉,A 不符题意;
B .当少量水进入烧瓶,由于氯化氢极易溶于水,烧瓶内气体压强迅速减小,烧杯中的水被压入烧瓶中形成喷泉,B 不符题意;
C .烧瓶中之所以形成喷泉,就是因为烧瓶内外产生较大的压强差,大气压将烧杯中的水压入烧瓶形成喷泉,C 不符题意;
D .要产生喷泉现象,烧瓶内的气体应该易溶于实验中的液体或与液体能大量反应,导致烧瓶内气体压强迅速减小,与烧瓶中产生的溶液显酸性或碱性无关,D 符合题意; 答案选D 。
23.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 .NO 2、NH 3、N 2
B .N 2、N 2O 、NH 3
C .NH 3、NO 2、N 2O 5
D .N 2O 3、N 2、NH 3
【答案】D
【详解】
A .NO 2中N 元素化合价为+4价,NH 3中N 元素化合价为-3价,N 2中N 元素化合价为0价,由高到低应为NO 2、N 2、NH 3,故A 不符合题意;
B .N 2中N 元素化合价为0价,N 2O 中N 元素化合价为+1价,NH 3中N 元素化合价为-3价,由高到低应为N 2O 、N 2、NH 3,故B 不符合题意;
C .NH 3中N 元素化合价为-3价,NO 2中N 元素化合价为+4价,N 2O 5中N 元素化合价为+5价,由高到低应为N 2O 5、NO 2、NH 3,故C 不符合题意;
D .N 2O 3中N 元素化合价为+3价,N 2中N 元素化合价为0价,NH 3中N 元素化合价为-3价,由高到低应为N 2O 3、N 2、NH 3,故D 符合题意;
综上所述答案为D 。
24.关于某溶液所含离子检验的方法和结论正确的是( )
A .加入2BaCl 溶液,有白色沉淀生成,再加稀盐酸沉淀不溶解,则原溶液一定有2-4SO
B .加入3AgNO 溶液有白色沉淀生成,加稀盐酸沉淀不消失,则原溶液一定有-Cl
C .加入盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则原溶液中可能有2-3CO 或-3HCO
D .加入NaOH 溶液并加热,产生使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体,则原溶液中一定含+
4NH
【答案】C
【详解】
A .加入2BaCl 溶液,有白色沉淀生成,再加稀盐酸沉淀不溶解,该沉淀可能是氯化银或硫酸钡,则原溶液可能有2-4SO 或Ag +,故A 错误;
B .加入3AgNO 溶液有白色沉淀生成,加稀盐酸沉淀不消失,加入的盐酸中含有-Cl ,会导致生成氯化银白色沉淀,则不能确定原溶液一定有-Cl ,故B 错误;
C .加入盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该气体可能是二氧化碳或二氧化硫,则原溶液中可能有2-3CO 、-3HCO 、2-3SO 或-
3HSO ,故C 正确;
D .氨气是碱性气体,能使湿润的红色的石蕊试纸变蓝,而与湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体为酸性气体;加入NaOH 溶液并加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则原溶液中一定含+4NH ,故D 错误;
答案选C 。
25.将NH 4HCO 3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 .NH 3
B .O 2
C .H 2O
D .CO 2
【答案】B
【分析】
NH 4HCO 3受热分解生成NH 3、H 2O 、CO 2,
【详解】
NH 4HCO 3受热分解生成NH 3、H 2O 、CO 2,通过过氧化钠,H 2O 、CO 2转化成O 2,再通过足量浓硫酸,NH 3被吸收,只剩下O 2,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。
二、非选择题
26.某课外活动小组用如图所示的实验装置探究氯气与氨气之间的反应。
其中A 、F 为氨气和氯气的发生装置,C 为纯净、干燥的氯气与氨气反应的装置。
备选装置
ⅠⅡⅢ
请回答下列问题:
(1)装置F中发生反应的离子方程式是___________________________________。
(2)装置A中的烧瓶内固体可选用________(填字母)。
A.碱石灰B.浓硫酸C.生石灰D.五氧化二磷 E.烧碱
(3)虚线框内应添加必要的除杂装置,请从如图的备选装置中选择,并将编号填入下列空格:
B:________、D:________、E:________。
(4)氯气和氨气在常温下混合就能发生反应生成氯化铵和氮气,该反应的化学方程式为:____________________________________;
(5)装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,请设计一个实验方案确定该白色固体中的阳离子:_______________________________________
【答案】MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O ACE ⅡⅢⅠ 8NH3+
3Cl2=6NH4Cl+N2用试管取少量固体,加入浓烧碱溶液,加热,再将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,红色石蕊试纸变蓝证明该白色固体中的阳离子为NH4+
【分析】
(1) 浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水;
(2)利用物质溶解时放出的热量促进氨水的挥发来制取氨气,且该物质和氨气不反应;
(3)氨气和氯气均需要干燥,且氯气中混有HCl;
(4)氯气和氨气在常温下混合就能发生反应生成氯化铵和氮气,由此写出反应方程式;
(5)鉴定氯化铵中铵根离子,利用与浓NaOH反应生成氨气的性质判断。
【详解】
(1)装置F中浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,发生反应的离子方程式是MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2) A.碱石灰、C.生石灰、E烧碱都是碱性物质,且碱石灰、生石灰、氢氧化钠溶于水放出大量的热,使溶液温度升高,有利于NH3•H2O分解,有氨气逸出,则可以用来制备氨气,而D.五氧化二磷、B.浓硫酸虽然溶于水时放热,但是酸性物质,能与NH3•H2O反应生成铵盐,无氨气逸出,故答案为A、C、E;
(3) 氨气中混有水蒸气,氨气是碱性气体,要除去水蒸气只能用碱性物质,故选Ⅱ;制取的氯气中混有氯化氢气体和水蒸气,氯化氢极易溶于水,氯气也能溶于水,所以不能用水除去氯化氢气体;氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,食盐水中含有氯离子,能抑制氯气的溶解,所以要想除去氯气中的氯化氢E应选Ⅰ;水蒸气常用浓硫酸除去,故D选Ⅲ;
(4) 氯气和氨气在常温下混合,发生反应生成氯化铵和氮气的化学方程式为
8NH3+3C12=6NH4C1+N2;
(5)检验白色固体中的阳离子的方法是用试管取少量固体,加入浓烧碱溶液,加热,再将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,红色石蕊试纸变蓝证明该白色固体中的阳离子为NH4+。
27.某化学兴趣小组的同学利用如图所示实验装置进行某些气体的制备、性质等实验(图中夹持装置有省略)。
请按要求填空:
Ⅰ.探究氯气与氨气的反应
(1)为制取干燥氨气,可将装置C与___(填装置名称)连接;装置C中的烧瓶内固体宜选用___。
a.氯化钙
b.碱石灰
c.五氧化二磷
d.生石灰
(2)装置A、E、E连接可制取纯净、干燥的氯气,则两个E装置内的药品依次是__。
(3)装置F可用于探究氯气与氨气的反应。
实验时打开开关1、3,关闭2,先向烧瓶中通入___(填名称),然后关闭1、3,打开2,向烧瓶中缓慢通入一定量的另一种气体。
实验一段时间后烧瓶内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,请设计一个实验方案鉴定该固体中的阳离子___,F的烧杯中所装液体为__,所起的作用是__。
Ⅱ.探究某些物质的性质
(1)利用装置A、E,可设计实验比较Cl-和Br-的还原性强弱。
将装置A中产生的气体通入盛有NaBr溶液的装置E中,充分反应后取下E,加入CCl4,静置后观察到____的实验现象,则证明Br-的还原性强于Cl-。
(2)将装置B、C分别与F相连后,进行H2S与SO2反应的实验。
简述检查装置B气密性的操作____,F的烧瓶中发生反应的化学方程式为____。
【答案】球形干燥管(或干燥管) b、d 饱和食盐水、浓硫酸氯气取少量固体于试
管中,加入适量NaOH溶液并加热,在管口用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,若湿润的红色石蕊试纸变蓝,证明固体中有NH4+ NaOH溶液吸收逸出的Cl2装置E中的液体分层,下层液体为橙红色(或红棕色)夹紧止水夹,向长颈漏斗加水至漏斗中的液面高于试管中的液面,静置,若液面差保持不变,则表明气密性良好 SO2+2H2S=3S+2H2O 【分析】
Ⅰ(1)氨气是碱性气体应使用碱性干燥剂,一般为碱石灰或生石灰;
(2)浓盐酸具有挥发性,制取的氯气中含有HCl和水蒸气;
(3)氨气极易溶于水,易引起倒吸,形成喷泉,氯气有颜色,会对实验现象产生干扰;氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;氯气有毒,不能排放到大气中,一般用碱液吸收;
Ⅱ(1)氯气能将溴化钠溶液中的溴离子置换出来,溴在四氯化碳中的溶解度更大,被四氯化碳萃取并分层,四氯化碳的密度比水大;
(2)检查装置B气密性的操作为:夹紧止水夹,向长颈漏斗加水至漏斗中的液面高于试管中的液面,静置,若液面差保持不变,则表明气密性良好;B生成H2S,C生成SO2,二者混合生成S和H2O。
【详解】
Ⅰ(1)氨气若用装置C制取,利用的是浓氨水与吸水剂反应,注意吸水剂不能与氨气反应,可选用碱石灰或生石灰,则C与球形干燥管(或干燥管)相连,故选b、d;
(2)制取氯气的反应原理为浓盐酸与二氧化锰加热,若获得纯净、干燥的氯气,要先通过饱和食盐水吸收挥发出来的HCl,再通过浓硫酸干燥;
(3)开关3与液体相连,若先通氨气,易导致喷泉现象发生,另外,氯气为黄绿色气体,最后通氯气易干扰白烟现象的观察,故先通氯气后通氨气。
NH4+的检验方法为取少量固体于试管中,加入适量NaOH溶液并加热,在管口用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,若湿润的红色石蕊试纸变蓝,证明固体中有NH4+;F的烧杯中所装液体为NaOH溶液,作用是吸收逸出的Cl2;
Ⅱ(1)比较Cl-和Br-的还原性强弱,可利用其对应单质间的置换反应,即氯气能将溴化钠溶液中的溴离子置换出来生成溴单质,在加入四氯化碳,溴在四氯化碳中的溶解度更大,被四氯化碳萃取并分层,四氯化碳的密度比水大,则现象为:装置E中的液体分层,下层液体为橙红色(或红棕色);
(2)检查装置B气密性的操作为:夹紧止水夹,向长颈漏斗加水至漏斗中的液面高于试管中的液面,静置,若液面差保持不变,则表明气密性良好;B生成H2S,C生成SO2,二者混合生成S和H2O,化学方程式为SO2+2H2S=3S+2H2O。
28.为研究硝酸的性质设计并完成如下实验:
a、某兴趣小组设计如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验,以探究化学实验的绿色化。
(1)实验前,关闭活塞 b,试管 d 中加水至浸没长导管口,塞紧试管 c 和 d 的胶塞,加热 c,其目的是__________
(2)在 d 中加适量 NaOH 溶液,c 中放一小块铜片,由分液漏斗 a 向 c 中加入2mL 浓硝酸,c 中反应的离子方程式___________________________________________;再由 a 向 c 中加
2mL 蒸馏水、写出 c 中可能进行的两个反应的化学方程式
_______________________________________;
________________________________________.
b、室温下,将铁片分别置于适量的稀 HNO3 和浓 HNO3中(如图所示)。