全国高考化学氮及其化合物的推断题综合高考真题分类汇总含详细答案
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全国高考化学氮及其化合物的推断题综合高考真题分类汇总含详细答案
一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)
1.在下列物质转化中,A 是一种正盐,D 的相对分子质量比 C 的相对分子质量大16,E 是酸,当 X 无论是强酸还是强碱时,都有如下的转化关系:
当 X 是强酸时,A 、B 、C 、D 、E 均含同一种元素;
当 X 是强碱时,A 、B 、C 、D 、E 均含另外同一种元素。
请回答:
(1)A 是_____,Y 是_____。
(2)当X 是强酸时,B 是_____。
写出C 生成D 的化学方程式:____________。
(3)当X 是强碱时,B 是_____,写出 D 生成E 的化学方程式:
__________________________________。
【答案】(NH 4)2S O 2 H 2S 22
32SO +O 2SO ƒ催化剂 NH 3 2233NO +H O=2HNO +NO 【解析】
【分析】
本题中C 、D 的变化和D 的相对分子质量比C 的大16是题中一个最具有特征的条件,通过分析可初步判断D 比C 多一个氧原子,A 为(NH 4)2S ,联想已构建的中学化学知识网络,符合这种转化关系的有:SO 2→SO 3,NO→NO 2,Na 2SO 3→Na 2SO 4等,由此可推断Y 为O 2,由于E 为酸,则D 应为能转化为酸的某物质,很可能为SO 3、NO 2等,当X 是强酸时A 、B 、C 、D 、E 均含同一种元素,则B 为H 2S ,C 为SO 2,D 为SO 3,E 为H 2SO 4,Z 为H 2O ,当X 是强碱时,则B 为NH 3,C 为NO ,D 为NO 2,E 为HNO 3,Z 为H 2O ,据此答题;
【详解】
(1)由上述分析推断可知,A 为(NH 4)2S ,Y 为O 2,故答案为:(NH 4)2S ;O 2; (2)当X 是强酸时,根据上面的分析可知,B 是 H 2S ,C 生成D 的化学方程式为
2232SO +O 2SO ƒ催化剂,故答案为:H 2S ;2232SO +O 2SO ƒ催化剂;
(3)当X 是强碱时,根据上面的分析可知,B 是 NH 3,D 生成E 的化学方程式为2233NO +H O=2HNO +NO ,故答案为:NH 3;2233NO +H O=2HNO +NO 。
【点睛】
本题解题的关键是D 的相对分子质量比 C 的相对分子质量大16,由此推断D 比C 多一个氧原子,则Y 为氧气,以此逐步推断出其他物质。
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.人类农业生产离不开氮肥,科学合理使用氮肥,不仅能提高化肥的使用率,而且能够更好地保护环境,请回答下列问题:
(1)将N2转化为含氮化合物的过程称为固氮
①人工固氮,将N2→NH3, N2发生_________反应
② 自然界固氮,可将少量N 2转化为Ca(NO 3)2等氮肥,转化途径如下(转化所需试剂及条件
已略去):N 2→NO →NO 2→HNO 3M −−→Ca(NO 3)2。
写出NO→NO 2→HNO 3的化学方程式
__________、__________。
将HNO 3转化为Ca(NO 3)2,列举三种不同类别......
的化合物M_______(写化学式)。
(2)科学合理地保存、施用氮肥
① NH 4HCO 3需阴凉处保存,原因是__________(写化学方程式)。
② 铵态氮肥不能与碱性肥料混合使用,以NH 4Cl 为例写出发生反应的离子方程式________。
(3)过渡施用氮肥将导致大气中NH 3含量增高,加剧雾霾的形成。
(NH 4)2SO 4是雾霾的成分之一,其形成过程如下图所示(转化所需试剂及条件已略去):
① X 可能是______、_______。
Y 是___________。
② 尿素CO(NH 2)2是一种常用化肥,缓慢与H 2O 发生非氧化还原反应释放出NH 3则尿素中C 元素化合价为__________。
【答案】还原 2NO + O 2= 2 NO 2 3NO 2 + H 2O = 2HNO 3 + NO CaO 、Ca(OH)2、CaCO 3 NH 4HCO 3ΔNH 3↑+CO 2↑+ H 2O NH 4+ + OH -= NH 3↑+ H 2O SO 3 H 2SO 3 H 2SO 4 +4
【解析】
【分析】
本题主要考察含N 物质的化学性质,运用所学知识答题即可。
【详解】
(1)①N 2→NH 3,N 的化合价由0变为了-3,则N 2作氧化剂,发生还原反应; ②NO→NO 2的化学方程式为:2NO+O 2=2NO 2;NO 2→HNO 3的化学方程式为:
3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO ;HNO 3M −−→Ca(NO 3)2,M 可以是CaO 、Ca(OH)2、CaCO 3;
(2)①NH 4HCO 3需阴凉处保存,是因为该物质对热不稳定,受热易分解,相关的化学方程式为:NH 4HCO 3ΔNH 3↑+CO 2↑+H 2O ;
②该离子方程式为:NH 4++OH -=NH 3↑+H 2O ;
(3)①根据图可知,Y 为H 2SO 4;在自然环境中,SO 2变为H 2SO 4的途径有两种:
2H O [O]2324SO SO H SO −−→−−−→、22H O O 22324SO H SO H SO −−−→−−→,故X 为SO 3或
H 2SO 3;
②尿素CO(NH 2)2缓慢与H 2O 发生非氧化还原反应释放出NH 3,说明尿素中N 呈-3价,由于O 呈-2价,H 呈+1价,故可算得C 呈+4价。
4.将一定质量的铁粉加入装有100 mL某浓度稀硝酸的容器中充分反应。
试回答:
(1)容器中剩余mg铁粉,收集到NO气体448 mL(标准状况下)。
①所得溶液中溶质的化学式为__________。
②原稀硝酸的物质的量浓度为__________。
(2)向(1)中所得的固液混合物中逐滴滴加稀硫酸至刚好不再产生遇空气变成红棕色的气体为止,此时容器中剩余铁粉ng。
①此时溶液中溶质的化学式为__________。
②m-n的值为_______(精确到0.1)。
【答案】Fe(NO3)2 0.8 mol·L-1 FeSO4 5.0
【解析】
【详解】
(1)①容器中剩有m g的铁粉,铁过量,所得溶液中的溶质为Fe(NO3)2;②硝酸完全反应生成硝酸亚铁与NO,NO的物质的量=0.448L÷22.4L/mol=0.02mol,根据电子转移守
恒,参加反应的n(Fe)=0.02mol×3
2
=0.03mol,由氮元素守恒可知:n(HNO3)
=2n[Fe(NO3)2]+n(NO)=2×0.03mol+0.02mol=0.08mol,故原硝酸的物质的量浓度
=0.08mol÷0.1L=0.8mol/L;
(2)①向上述固-液混合物中逐滴加入稀硫酸,溶液中的反应顺序为:Fe先和HNO3(氢离子由硫酸提供)生成NO,因为此时铁还是有剩余,所以硝酸根离子被消耗尽,硝酸根反应完全后,最后是Fe和H2SO4反应生成H2,至刚好不再产生遇空气变成红棕色的气体为止,此时溶液中的溶质为FeSO4;②Fe先和HNO3(氢离子由硫酸提供)生成NO,关系为:3Fe~2NO3-,溶液中硝酸根离子的物质的量是0.08mol-0.02mol=0.06mol,所以消耗铁的物质的量是0.06mol×3/2=0.09mol,质量是0.09mol×56g/mol≈5.0g,即m-n的值为5.0。
5.有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:
Na+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO3-、SO24-、Cl-、SO32-、HCO3-,取该溶液进行以下实验:
①取少量待测液,加入几滴石蕊试液,溶液呈红色。
②取少量待测液,浓缩后加入铜片和浓硫酸,加热,有无色气体产生,此无色气体遇空气变成红棕色。
③取少量待测液,加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生。
④取实验③中上层清液滴加AgNO3溶液,有白色沉淀产生,此沉淀不溶于稀硝酸。
⑤另取少量原溶液滴加NaOH溶液,有白色沉淀产生,当NaOH过量时,沉淀部分溶解。
(1)根据以上实验,溶液中肯定存在的离子是_________________;肯定不存在的离子是______________;尚不能确定的离子是_______________。
(2)写出②中有关反应的离子方程式:________________________________________。
(3)写出⑤中沉淀溶解的离子方程式:________________________________________。
(4)实验室检验Na +一般用焰色反应即可确定,此实验做之前要用______清洗铂丝。
【答案】Mg 2+、Al 3+、3NO -、24SO - Fe 2+、Ba 2+、SO 32-、3HCO -
Na +、Cl - 3Cu +8H ++23NO -===3Cu 2++2NO ↑+4H 2O Al(OH)3+OH - ===2AlO -+2H 2O 稀盐酸
【解析】
【分析】
无色溶液中,有色离子不能存在,氢氧化铝是两性氢氧化物,能溶于强碱中,白色且不溶于硝酸的白色沉淀是氯化银或硫酸钡,在酸性环境下,能和氢离子反应的离子不能共存,根据离子反应的现象以及离子共存的知识加以分析。
【详解】
因是无色溶液,Fe 2+是浅绿色,所以不含Fe 2+;
①由于滴加几滴石蕊试液,溶液呈红色,证明溶液显酸性,因此溶液中一定没有SO 32-、HCO 3-;②待测液浓缩后加入铜片和浓硫酸,加热,有无色气体产生,此无色气体遇空气变成红棕色,说明原溶液中一定含有NO 3-;
③取少量待测液,加入BaCl 2溶液,有白色沉淀产生,则原溶液中一定含有SO 42-,故一定没有Ba 2+;
④由于③的上层清液滴中加AgNO 3溶液,有白色沉淀产生且不溶于稀硝酸,说明含有Cl -,但由于③中加入了BaCl 2溶液,无法证明原溶液中是否存在Cl -;
⑤由于原溶液中加入NaOH 溶液有白色沉淀产生,当NaOH 过量时,沉淀部分溶解,则含有Al 3+、Mg 2+;
Na +在水溶液里无色,不会参与上述反应,所以无法判断原溶液中是否存在Na +;
(1)根据以上分析可知,溶液中一定存在的离子有Mg 2+、Al 3+、NO 3-、SO 42-;肯定不存在的离子是Fe 2+、 Ba 2+、SO 32-、HCO 3-;尚不能确定的离子是Na +、Cl -;
答案为:Mg 2+、Al 3+、NO 3-、SO 42-;Fe 2+、 Ba 2+、SO 32-、HCO 3-;Na +、Cl -;
(2) ②中原溶液加入铜片和浓硫酸并加热生成NO ,离子方程式为:3Cu+8H ++2NO 3-=3Cu 2++2NO↑+4H 2O ;
答案为:3Cu+8H ++2NO 3-=3Cu 2++2NO↑+4H 2O 。
(3) ⑤中加NaOH 溶液,生成的白色沉淀为Mg(OH)2和Al(OH)3,当NaOH 过量时,部分溶解的是Al(OH)3,离子方程式为:Al(OH)3+OH - =AlO 2-+2H 2O ;
答案为:Al(OH)3+OH - =AlO 2-+2H 2O 。
(4)溶液里的钠离子是否存在一般用焰色反应来确定,钠离子的焰色反应为黄色,实验之前,为防止杂质的干扰,用稀盐酸先清洗铂丝;
答案为:稀盐酸。
6.有一瓶无色澄清的溶液,其中可能含NH 4+、K +、Na +、Mg 2+、H +、Cu 2+、CO 32-、I -中的
一种或几种,取该溶液进行如下实验:
①用pH 试纸检验,发现溶液呈强酸性。
②取部分溶液,逐滴加入NaOH 稀溶液,使溶液逐渐从酸性转变为碱性,在滴加过程中及滴加完毕后,溶液中均无沉淀生成。
③将②得到的碱性溶液加热,有气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
根据上述实验事实回答下列问题:
(1)在溶液中,肯定存在的离子有________,肯定不存在的离子有________,不能确定是否存在的离子有________。
(2)写出实验③中的离子方程式:
___________________________________________________。
【答案】+4NH 、H +、I - Mg 2+、Cu 2+、2-3CO K +、Na + -3+
42OH =NH NH +H O ∆
↑+ 【解析】
【分析】
无色溶液中一定不存在有色的Cu 2+,
①用pH 试纸检验,表明溶液呈强酸性,则一定存在大量的H +,碳酸根离子与氢离子反应,所以一定不存在2-3CO ,根据溶液电中性判断一定存在碘离子;
②另取部分溶液,逐滴加入稀NaOH 溶液,使溶液从酸性逐渐转变为碱性,在滴加过程中及滴加完毕后,溶液中均无沉淀生成,则一定不存在Mg 2+;
③将②得到的碱性溶液加热,有气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体为氨气,则一定存在+
4NH ;
而溶液中是否含有K +、Na +不能确定,根据以上分析进行解答。
【详解】
(1)根据上述分析可知,肯定存在的离子有:+4NH 、H +、I -;肯定不存在的离子有:;Mg 2+、Cu 2+、2-
3CO ;不能确定是否存在的离子有:K +、Na +;
(2)实验③为+4NH 与OH -反应在加热条件下产生氨气的反应,其反应离子方程式为:-3+42OH =NH NH +H O ∆
↑+。
【点睛】
高中阶段对于K +、Na +的检验,常见方法有:①根据焰色反应确定,若焰色反应火焰为黄色,则说明溶液中含有钠元素;若焰色反应为紫色或透过蓝色钴玻璃观察焰色为紫色,则说明溶液中含有钾元素,②可根据电荷守恒进行分析。
7.下列是一些常见物质之间的转化关系。
A 是一种红色金属,F 为不溶于酸的白色沉淀,B 和C 是两种强酸。
(图中部分产物及反应条件略去)
则:①A和B 分别为:A_________ B_________;
②A与B发生反应的条件是__________________;
③反应⑥的化学方程式为_____________________;
④上述反应中,不属于氧化还原反应的是_______________。
(填数字序号)。
【答案】Cu 或(铜)浓H2SO4或浓硫酸加热 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO ④
【解析】
【分析】
红色金属A应为Cu;G与BaCl2反应生成的F为不溶于酸的白色沉淀,则F为BaSO4,G、D、B均含硫元素,结合B是强酸,且能与Cu反应,可知B为浓H2SO4;A(Cu)与B(浓H2SO4)反应生成D,则D为SO2,D与氯水反应生成G,则G为稀H2SO4;C也为强酸,且能与Cu反应,可知C为HNO3,E能与O2反应,则E为NO,进一步可知C为稀HNO3,H 为NO2。
【详解】
①A为Cu,B为浓H2SO4,故答案为:Cu或(铜);浓H2SO4或浓硫酸;
②A(Cu)与B(浓H2SO4)反应需要加热,故答案为:加热;
③反应⑥是H(NO2)与水的反应,故答案为:3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO;
④上述反应中,只有④不是氧化还原反应,故答案为:④。
【点睛】
中学阶段,能与铜反应的两种强酸是浓H2SO4和HNO3,需要注意的是:浓H2SO4与铜反应的还原产物是SO2;浓HNO3与铜反应的还原产物是NO2,稀HNO3与铜反应的还原产物是NO。
8.几种常见物质的转化关系如下图所示,图中每一方格表示有关的一种反应物或生成物,其中A、C为无色气体:
请填写下列空白:
(1)物质X可以是_________,C是_________, F是_________。
(2)反应①的化学方程式是_____________________,反应②的化学方程式是
_______________________。
【答案】(NH4)2CO3或NH4HCO3NH3NO22Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O24NH3+5O24NO+6H2O 【解析】
【分析】
本题考查无机推断,反应①能与Na2O2反应,熟悉的知识是H2O或CO2与Na2O2的反应,因为A为气体,则A为CO2,D为O2,X与盐酸反应生成CO2,说明X中含有CO32-或HCO3-,X与NaOH共热反应,生成气体C,则C为NH3,即X为(NH4)2CO3或NH4HCO3,B 为H2O,反应②是NH3与氧气反应生成NO,NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,据此分析解答。
【详解】
(1)根据上述分析,X为(NH4)2CO3或NH4HCO3,C为NH3,F为NO2;
(2)反应①的方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,反应②发生氨的催化氧化,即反应方程式为: 4NH3+5O24NO+6H2O。
【点睛】
本题的突破口在与过氧化钠反应,中学阶段学过能与过氧化钠反应的物质是CO2和H2O,根据A为气体,则A为CO2,2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,即D为O2,X与NaOH共热产生气体,化合物能与NaOH共热产生气体,则气体是NH3,然后进一步进行分析即可。
9.氧化物X、单质Y都能对大气造成污染。
已知X是红棕色气体,能与水反应;Y是黄绿色气体,能使湿润的有色布条褪色。
请回答下列问题:
(1)X的化学式为_________;
(2)X与水反应生成NO和一种酸,该酸的名称为________;
(3)Y能使湿润的有色布条褪色,说明Y的水溶液具有____(填“漂白”或“酸”)性。
【答案】NO2硝酸漂白
【解析】
【分析】
氧化物X、单质Y都能对大气造成污染。
已知X是红棕色气体,能与水反应;X为NO2,Y 是黄绿色气体,能使湿润的有色布条褪色,Y为Cl2。
【详解】
⑴X的化学式为NO2;故答案为:NO2。
⑵X与水反应生成NO和一种酸,3NO2+ H2O = 2HNO3 + NO,该酸的名称为硝酸;故答案为:硝酸。
⑶Y能使湿润的有色布条褪色,Cl2 + H2O = HCl +HClO,HClO具有漂白性,说明Y的水溶液具有漂白性;故答案为:漂白。
10.中学化学中几种常见物质的转化关系如下图所示:
将D溶液滴入沸水中可得到以F为分散质的红褐色胶体。
请回答下列问题:
(1)红褐色胶体中F粒子直径大小的范围:___________________________。
(2)写出C的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式:
__________________________________。
(3)写出鉴定E中阳离子的实验方法和现象:_______________________________________。
(4)有学生利用FeCl3溶液制取FeCl3·6H2O晶体,主要操作包括:滴入过量盐酸,
_________、冷却结晶、过滤。
过滤操作除了漏斗、烧杯,还需要的玻璃仪器为
_______________________。
(5)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。
FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,反应的离子方程式为____________________________。
【答案】1~100 nm 2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O 取少量E于试管中,用胶头滴管滴加适量的氢氧化钠溶液,加热试管,若生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则证明铵根离子存在蒸发浓缩玻璃棒 2Fe3++3ClO-+10OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O
【解析】
【分析】
将D溶液滴入沸水中可得到以F为分散质的红褐色胶体,则F是Fe(OH)3、D是Fe2(SO4)3、E是NH4Cl、A是单质Fe、B是FeS、C是FeSO4。
【详解】
(1)根据胶体的定义,红褐色氢氧化铁胶体中氢氧化铁胶体粒子直径大小的范围是1~100 nm。
(2) C是FeSO4,Fe2+被双氧水氧化为Fe3+,反应的离子方程式是
2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O。
(3) E是NH4Cl溶液,铵根离子与碱反应能放出氨气,鉴定E中铵根离子的实验方法和现象是:取少量E于试管中,用胶头滴管滴加适量的氢氧化钠溶液,加热试管,若生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则证明铵根离子存在。
(4) 利用FeCl3溶液制取FeCl3·6H2O晶体,主要操作包括:滴入过量盐酸,蒸发浓缩、冷却
结晶、过滤。
根据过滤操作的装置图可知,过滤操作除了漏斗、烧杯,还
需要的玻璃仪器为玻璃棒。
(5) FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,铁元素化合价由+3升高为+6,氯元素
化合价由+1降低为-1,反应的离子方程式为2Fe 3++3ClO -+10OH -═2FeO 42-+3Cl -+5H 2O 。
11.某同学在学习元素化合物知识的过程中,发现含有相同元素的物质间在一定条件下存在
转化规律,绘制出如下转化关系图,图中A 、B 、C 、D 是由短周期元素组成的物质。
请回答:
(1)若A 为单质,其焰色反应为黄色,C 为淡黄色固体。
则组成A 的元素在周期表中的位置是__,C 的电子式为__。
(2)若A 为能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,C 为红棕色气体。
①A→B 反应的化学方程式是__。
过量的A 的水溶液与AlCl 3溶液反应离子方程式为__。
②A 与C 反应生成E 和水,E 是空气中含量最多的气体。
当生成19.6gE 时,转移电子的物质的量为__mol 。
(3)若B 为能使品红溶液褪色的无色刺激性的气体,B →C 反应的化学方程式是__,B 与KMnO 4溶液反应离子方程式为__。
【答案】第三周期第IA 族 4NH 3+5O 2=4NO+6H 2O
Al 3++3NH 3·H 2O=Al(OH)3↓+3NH 4+ 2.4 2SO 2+O 2−−−→←−−−
催化剂=2SO 3 5SO 2+2MnO 42-+2H 2O=5SO 42-+2Mn 2++4H +
【解析】
【分析】
(1)若A 为单质,其焰色反应为黄色,C 为淡黄色固体,则A 为Na ,B 为Na 2O ,C 为Na 2O 2,D 为NaOH ;
(2)若A 为能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,C 是红棕色气体,则A 为NH 3,B 为NO ,C 为NO 2,D 为HNO 3;
(3) 若B 为能使品红溶液褪色的无色刺激性的气体,B 为SO 2,C 为SO 3,D 为H 2SO 4,以此解答。
【详解】
(1)若A 为单质,其焰色反应为黄色,C 为淡黄色固体,则A 为Na ,B 为Na 2O ,C 为Na 2O 2,D 为NaOH ,A 的元素在周期表中的位置是第三周期第IA 族,Na 2O 2的电子式为:
;
(2)若A 为能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,C 是红棕色气体,则A 为NH 3,B 为NO ,C 为NO 2,D 为HNO 3;
①A→B 反应的化学方程式是:4NH 3+5O 2=4NO+6H 2O ;过量的NH 3的水溶液与AlCl 3溶液反
应生成氢氧化铝,离子方程式为:Al 3++3NH 3·
H 2O=Al(OH)3↓+3NH 4+; ②A 与C 反应生成E 和水,E 是空气中含量最多的气体N 2,化学方程式为:
8NH 3+6NO 2一定条件=7N 2+12H 2O ,19.6g N 2的物质的量为19.6g 28g/mol =0.7mol ,则消耗NH 3的物质的量为0.8mol ,NH 3中N 的化合价从-3价上升到0价转移3个电子,共转移电子的物质的量为0.8mol ⨯3=2.4mol ;
(3) 若B 为能使品红溶液褪色的无色刺激性的气体,B 为SO 2,C 为SO 3,D 为H 2SO 4,B→C
反应的化学方程式是:2SO 2+O 2−−−→←−−−
催化剂
2SO 3;SO 2与KMnO 4溶液反应生成硫酸,离子方程式为:5SO 2+2MnO 42-+2H 2O=5SO 42-+2Mn 2++4H +。
12.加足量NaOH 溶液加热后,收集到0.896L 气体,物质的量为0.04mol ,说明含有NH 4+,而没有沉淀产生说明一定不存在Mg 2+,根据反应NH 4++OH -═NH 3↑+H 2O ,产生NH 3为0.04mol ,可得NH 4+也为0.04mol ;
13.如图是中学化学中常见物质之间的一些反应关系,其中部分产物未写出。
常温下X 和H 是固体,B 和G 是液体,其余均为气体,1 mol X 分解得到A 、B 、C 各1 mol 。
试回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:X____,B____。
(2)写出下列反应的化学方程式:①G+H
A+F:________。
②C+D E:______________ _。
(3)写出下列反应的离子方程式:G+Cu
E:________。
(4)工业上合成C 后采用加压、降温液化的方法从混合气体中分离出C,能用上述方法分离出C 的原因是_____。
【答案】NH 4HCO 3 H 2O C+4HNO 3(浓)
CO 2↑+4NO 2↑+2H 2O 4NH 3+5O 2
4NO+6H 2O 3Cu+2NO 3—+8H +=3Cu 2++2NO↑+4H 2O NH 3易液化
【解析】
【分析】
常温下X 和H 是固体,B 和G 是液体,其余均为气体,由框图可知X 既能与酸反应生成气体A ,又能与碱反应生成气体C ,故X 应为弱酸的铵盐,该弱酸易分解,而且产生的气体能与Na 2O 2反应,猜想X 应为NH 4HCO 3或(NH 4)2CO 3,又知1 mol X 分解得到A 、B 、C 各1 mol ,故X 只能是NH 4HCO 3,A 为CO 2,B 为H 2O ,C 为NH 3,D 为O 2,E 为NO ,F 为NO 2,G 为HNO 3,H 为C ,结合对应物质的性质以及题目要求可解答该题。
【详解】
常温下X 和H 是固体,B 和G 是液体,由框图可知X 既能与酸反应生成气体A ,又能与碱反应生成气体C ,故X 应为弱酸的铵盐,该弱酸易分解,而且产生的气体能与Na 2O 2反应,猜想X 应为NH 4HCO 3或(NH 4)2CO 3,又知1 mol X 分解得到A 、B 、C 各1 mol ,故X 只能是NH 4HCO 3,A 为CO 2,B 为H 2O ,C 为NH 3,D 为O 2,E 为NO ,F 为NO 2,G 为HNO 3,
H为C;
(1)由以上分析可知X为NH4HCO3,B为H2O;
(2)①H+G→A+F为C和浓硝酸的反应,方程式为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;
②C+D→E的反应为氨气的催化氧化生成NO,反应的化学方程式为
4NH3+5O24NO+6H2O;
(3)铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮,反应的离子方程式为3Cu+2NO3-
+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(4)C为NH3,沸点较低,易液化,可用加压降温方法从混合气体中分离出。
【点睛】
无机推断题的一般解题思路:①审清题意,从题干迅速浏览、整体扫描、产生印象,尽量在框图中把相关信息表示出来,明确求解要求;②找“题眼”即找到解题的突破口,此步非常关键;③从题眼出发,联系新信息及所学的旧知识,依物质的特性或转移特征来确定“突破口”,大胆猜测,顺藤摸瓜,进行综合分析、推理,初步得出结论。
14.黑色固体A加热至红热投入到无色溶液B中发生如图转化关系。
(1)由此可以推断:A为________(填化学式,下同),B为_______,X为_______,C为
_________,E为_________。
(2)写出A与B反应的化学方程式: ________________。
【答案】C HNO3(浓) NO2和CO2 NO和CO2 NO C+4HNO3(浓)
4NO2↑+CO2↑+2H2O
【解析】
【分析】
黑色固体A加热至红热,投入到一种无色溶液B中,产生由两种气体组成的混合气体X,应是碳与浓硫酸或浓硝酸的反应,无色气体C通入澄清石灰水生成白色沉淀,该沉淀应为CaCO3,说明C中含有CO2,无色稀溶液D与单质F反应生成蓝色溶液,该溶液应含有
Cu2+,则说明F为金属Cu,无色稀溶液D具有强氧化性,应为稀HNO3溶液,G为
Cu(NO3)2,生成气体E为NO,则说明混合气体X应为CO2和NO2的混合物,则A为C,B 为浓HNO3,无色气体C的成分为CO2、NO,结合物质的性质解答该题。
【详解】
由上述分析可知A为碳,B为浓HNO3,X为CO2和NO2,C为CO2和NO,D为稀HNO3,E 为NO,G为Cu(NO3)2。
(1)由上述分析可知,A为C;B为浓HNO3;X是CO2和NO2;C为CO2和NO;E为NO;
(2) A与B反应是C与浓硝酸混合加热,发生氧化还原反应,产生CO2、NO2、H2O,根据电子守恒、原子守恒,可得该反应的化学方程式C+4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O。
【点睛】
本题考查无机物的推断,注意根据物质的性质和反应的特征现象确定G和CO2,结合物质的性质用逆推的方法推断,可依次推断其它物质,然后书写相应的化学反应方程式。
15.利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段,氮元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系如图所示。
(1)从氮元素化合价的角度分析,X、Y、Z、W中既具有氧化性又具有还原性的有______(填化学式)。
(2) N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。
NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为_______________。
尾气中的NO用酸性NaClO 溶液吸收,其原理是HClO氧化NO生成Cl−和NO3-,其离子方程式为
______________________________________。
(3)将集满红棕色气体Z的试管倒置于盛有水的水槽中,观察到的现象为
_______________________。
(4)W的稀溶液与铜单质发生反应的离子方程式为__________________________。
(5)已知NaNO2能被酸性KMnO4溶液氧化为NaNO3,则50mL0.01 mol·L-1 NaNO2溶液与
10mL0.02 mol·L-1 KMnO4溶液恰好完全反应时,还原产物中Mn元素的化合价为
__________________________。
【答案】NO、NO2 2NH3+2O2催化剂
Δ
N2O+3H2O 3HClO+2NO+H2O=3Cl−+2 NO3-+5H+试管
内液面逐渐上升至试管容积的2/3左右,红棕色气体逐渐变为无色气体 3Cu+ 2NO3- + 8H+= 3Cu2+ + 2NO↑+4H2O +2
【解析】
【分析】
由化合价可知X为NH3,Y为NO,Z为NO2,W为HNO3,
(1)从氮元素化合价变化的角度分析,如既有氧化性,也有还原性,则N元素化合价为中间价态;
(2)NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O,类似于生成NO的反应,同时生成水;在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和NO3-,反应后溶液呈酸性;
(3)二氧化氮与水反应生成NO和HNO3;
(4)稀硝酸与铜反应生成硝酸铜和NO;
(5)结合氧化还原反应得失电子守恒计算。
【详解】
由化合价可知X为NH3,Y为NO,Z为NO2,W为HNO3,
(1)从氮元素化合价变化的角度分析,如既有氧化性,也有还原性,则N元素化合价为中间价态,可为NO、NO2;
(2)NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O和水,反应的化学方程式为
2NH3+2O2N2O+3H2O;在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和NO3-,反应后
溶液呈酸性,则反应的离子方程式为3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2NO3-+5H+;
(3)二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮:3NO2+H2O=2HNO3+NO,一氧化氮是无色气体,二氧化氮是红棕色气体,二氧化氮和水反应后气体压强减小,外界大气压不变,所以外界大气压对水作用而使水进入试管中,3体积NO2转化为1体积NO,所以现象为试管内液面逐渐上升至试管容积的2/3左右,红棕色气体逐渐变为无色气体;
(4)稀硝酸与铜反应生成硝酸铜和NO,反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3﹣=
3Cu2++2NO↑+4H2O;
(5)50mL0.01mol•L﹣1 NaNO2溶液中n(NaNO2)=0.05L×0.01mol/L=5×10﹣4mol,10mL0.02mol•L ﹣1 KMnO4溶液中n(KMnO4)=0.01L×0.02mol/L=2×10﹣4mol,二者恰好完全反应时,设还原产物中Mn元素的化合价为x,则5×10﹣4mol×2=2×10﹣4mol×(7﹣x),解得x=+2。
【点睛】
在氧化还原反应中,氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数必定相等,常用于有关氧化还原反应的计算及配平氧化还原反应方程式,运用守恒规律进行氧化还原反应的计算方法:氧化剂物质的量×变价元素的原子个数×化合价的变化值=还原剂物质的量×变价元素的原子个数×化合价的变化值。