备战高考化学二轮 氮及其化合物 专项培优 易错 难题含答案解析
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备战高考化学二轮氮及其化合物专项培优易错难题含答案解析
一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)
1.(举一反三)A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物,A是单质。
它们之间有如下的反应关系:
(1)若A是淡黄色固体,C、D是氧化物,C是造成酸雨的主要物质,但C也有其广泛的用途,写出其中的两个用途:_____________________________。
(2)若B是气态氢化物,C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。
B与C在一定条件下反应生成的A是大气的主要成分,写出该反应的化学方程式:
_____________________________。
(3)若D物质具有两性,②、③反应均要用强碱溶液,④反应时通入过量的一种引起温室效应的主要气体。
判断单质A的元素在周期表中的位置:___________________________。
(4)若A是太阳能电池用的光伏材料。
C、D为钠盐,两种物质中除钠、氧外的元素为同一主族,且溶液均显碱性。
写出②反应的化学方程式:_______________________________。
D的化学式是________。
(5)若A是应用最广泛的金属。
④反应用到A,②、⑤反应均用到同一种非金属单质。
C的溶液用于蚀刻印刷铜电路板,写出该反应的离子方程式:_________________________ 。
【答案】漂白、杀菌、消毒、作为硫酸的原料等(任写2个即可) 4NH3+6NO5N2+6H2O 第三周期第ⅢA族 Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑ Na2CO3 Cu+2Fe3+
===Cu2++2Fe2+
【解析】
【分析】
【详解】
(1)若A是淡黄色固体,C、D是氧化物,且C是造成酸雨的主要物质判断为SO2,所以A为S,C为SO2,B为H2S,D为SO3,二氧化硫具有漂白性,可用于漂白、杀菌、消毒以及作为制备硫酸的材料,
故答案为漂白、杀菌、消毒、作为硫酸的原料等;
(2)若B是气态氢化物.C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染,判断为NO、NO2.B 与C在一定条件下反应生成的A是大气主要成分,推断A为N2,B为NH3,该反应的化学方程式4NH3+6NO5N2+6H2O,
故答案为4NH3+6NO5N2+6H2O;
(3)若D物质具有两性推断D为Al(OH)3,④反应是通入过量的一种引起温室效应的主要气体,说明C为偏铝酸钠NaAlO2,②③反应均要用强碱溶液,判断A为Al,B为AlCl3,
单质A 为Al ,元素在周期表中的位置是第三周期ⅢA 族,
故答案为第三周期第ⅢA 族;
(4)若A 是太阳能电池用的光伏材料,判断A 为Si 。
C 、D 为钠盐,两种物质中钠、氧外的元素为同一主族,且溶液均显碱性,说明盐水解呈碱性,C 为Na 2SiO 3,D 为Na 2CO 3,B 为SiO 2;反应②的化学方程式为:Si+2NaOH+2H 2O=Na 2SiO 3+2H 2↑,D 的化学式为Na 2CO 3,故答案为Si+2NaOH+2H 2O=Na 2SiO 3+2H 2↑;Na 2CO 3;
(5)若A 是应用最广泛的金属。
推断为Fe ,④反应用到A ,②⑤反应均用到同一种非金属单质.推断为Cl 2,C 的溶液用于蚀刻印刷铜电路板,判断C 为FeCl 3,D 为FeCl 2,C 的溶液用于蚀刻印刷铜电路板,写该反应的离子方程式为:Cu+2Fe 3+=Cu 2++2Fe 2+,
故答案为Cu+2Fe 3+=Cu 2++2Fe 2+。
2.某溶液中可能含有H +、4NH
+、2Mg +、3Fe +、3Al +、24SO -等离子,当向该溶液中加入某浓度的NaOH 溶液时,发现生成沉淀的质量随加入的NaOH 的物质的量的变化如图
所示:
(1)由此可知,该溶液中肯定含有的离子是______________________________________,且各离子的物质的量之比为___________________________________________
(2)该溶液中肯定不含的阳离子是________________。
(3)写出NaOH 的物质的量从8mol 到9mol 发生的离子反应方程式:
____________________________
【答案】H +、4NH +、3Al +、24SO - ()()()()3+244n H n NH n Al n SO 2314++-=∶∶∶:
:: 2Mg +、3Fe + ()223Al OH OH AlO 2H O --+=+
【解析】
【分析】
从图中沉淀量随之氢氧化钠的加入量增加变化情况结合离子的性质可知:开始发生酸碱中和,然后Al 3+与碱反应,再NH 4+与碱反应,最后沉淀与碱反应完全溶解,依据各段发生反应消耗的氢氧化钠的物质的量计算各种离子的物质的量。
【详解】
(1)从图象可知,开始时无沉淀产生,说明含有H +,发生反应:H ++OH -=H 2O ,该氢离子消耗NaOH 溶液的物质的量为2mol ,则n(H +)=2mol ;图象中有一段平台,说明加入OH -时无沉
淀生成,有NH 4+,NH 4++OH -=NH 3·
H 2O ,铵根消耗NaOH 溶液的物质的量为3mol ,则n(NH 4+)=3mol ;含有Al 3+,发生反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO 2+2H 2O ,消耗NaOH 溶液的物质的量为1mol ,则n(Al 3+)=1mol ;根据电荷守恒,则溶液中一定含有负离子,故一定含有SO 42-
,n(SO 42−)= ()()()3432
n H n NH n Al +++++=23312mol mol mol ++⨯=4mol ;则该溶液中肯定含有的离子是H +,NH 4+,Al 3+,SO 42−;各离子的物质的量之比为
()()()()
3244n H n NH n Al n SO 2314+++-=∶∶∶∶∶∶; (2)最后溶液中无沉淀,说明溶液中不含Mg 2+和Fe 3+;
(3)NaOH 的物质的量从8mol 到9mol 表示的是沉淀的溶解,最后变成0,是氢氧化铝的溶解,离子反应方程式为()322Al OH OH AlO 2H --
+=+O 。
3.原子序数由小到大排列的四种短周期元素X 、Y 、Z 、W ,其中X 、Z 、W 与氢元素可组成共价化合物XH 3、H 2Z 和HW ;Y 与氧元素可形成离子化合物Y 2O 和Y 2O 2。
(1)Y 2Z 的电子式是 ________ (2)实验室可用如图所示装置制备并收集XH 3(缺少收集装置,夹持固定装置略去)。
①图中方框内应选用连接_____烧瓶收集XH 3(填“A 或B”)。
②实验室制法中大试管中的试剂一般选用(填写化学式)_________________。
烧杯中溶液由无色变为红色,其原因是(用电离方程式表示):___________________________________ ③XH 3是工业上氧化法制硝酸的重要基础原料,制备过程中该物质发生的化学反应方程式为__________________________。
(3)磷在W 2中燃烧可生成两种产物,其中一种产物甲,分子中各原子最外层不全是8电子结构,甲的化学式是_________。
XH 3和HW 两种化合物能反应生成离子化合物乙,n mol 甲与n mol 乙在一定条件下反应,生成4n mol HW 和另一化合物,该化合物蒸气的密度是相同状况下氢气密度的174倍,其化学式是_________。
【答案】
A NH 4Cl 和Ca(OH)2 NH 3⋅H 2O NH 4++OH − 4NH 3+5O 2 4NO +6H 2O PCl 5 P 3N 3Cl 6
【解析】
【分析】
原子序数由小到大排列的四种短周期元素X 、Y 、Z 、W ,Y 与氧元素可形成离子化合物Y 2O 和Y 2O 2,则Y 为Na ;其中X 、Z 、W 与氢元素可组成共价化合物XH 3、H 2Z 和HW ,则X 为N 、Z 为S 、W 为Cl 。
【详解】
(1)Na 2S 的电子式是。
(2)①收集NH 3用向下排空气法,故图中方框内应选用连接A 烧瓶收集NH 3。
②实验室制法中大试管中的试剂一般选用NH 4Cl 和Ca(OH)2。
烧杯中溶液由无色变为红色,其原因是氨气与水反应生成的一水合氨是弱碱,其电离方程式为NH 3⋅H 2O NH 4++OH −。
③NH 3是工业上氧化法制硝酸的重要基础原料,制备过程中,该物质发生催化氧化,化学反应方程式为4NH 3+5O 2 4NO +6H 2O 。
(3)磷在Cl 2中燃烧可生成两种产物,其中一种产物甲,分子中各原子最外层不全是8电子结构,则甲为五氯化磷,其化学式是PCl 5。
NH 3和HCl 两种化合物能反应生成离子化合物氯化铵,n mol PCl 5与n molNH 4Cl 在一定条件下反应,生成4n mol HCl 和另一化合物,该化合物蒸气的密度是相同状况下氢气密度的174倍,则该化合物的相对分子质量为348,由质量守恒定律可知,其化学式是P 3N 3Cl 6。
【点睛】
本题考查了根据元素所形成的化合物的结构和性质进行元素推断,还考查了化合物的电子式书写、氨气的实验室制法、硝酸的工业制法、有关化学式的计算。
要求学生要掌握短周期元素的原子结构,掌握常见气体的实验室制法和收集方法,掌握重要化合物的工业制法。
4.A 、B 、C 、D 、E 、F 为中学化学中的常见物质,且物质A 由1~2种短周期元素组成,在一定条件下有如图转化关系,请完成下列问题:
(1)若常温下A 为有色气体。
①当F 是一种金属单质时,请写出一定浓度的B 溶液和适量F 反应生成C 与气体E 的离子方程式:_________________。
②当C 为直线形分子时,E 具有漂白性,物质F 焰色反应呈黄色,则C 的电子式为________________;D 中所含化学键的类型为____________________。
(2)若A 为淡黄色固体,D 为白色难溶于水的物质,且A 和D 的相对分子质量相等,请用离子方程式表示F 的水溶液呈酸性的原因:_________________。
(3)若A 中一种元素原子的最外层电子数为内层电子总数的15
,将B 和D 分别溶于水,所得溶液按恰当比例混合,可得一种不含金属元素的盐溶液,请写出A 与H 2O 反应的化学方程式:____________;B 转化为C 的化学方程式为______________。
【答案】Fe +4H ++NO 3-=Fe 3++NO↑+2H 2O
离子键、极性共价键 Al 3++3H 2O
Al (OH )3+3H + Mg 3N 2+6H 2O=3Mg (OH )2+2NH 3↑ 4NH 3+5O 2∆
催化剂
4NO +6H 2O 【解析】
【详解】
(1)①若F 是一种金属单质,由转化关系可知,F 为变价金属,F 为铁,B 与铁反应生成
Fe 3+;由于A 为有色气体,与水反应生成B 和E ,则A 为NO 2,B 为HNO 3,E 为NO ,C 为Fe(NO 3)3,D 为Fe(NO 3)2;B 与适量F 反应生成C 和气体E 的离子方程式为:Fe +4H ++NO 3-=Fe 3++NO↑+2H 2O ;
②A 为有色气体,与水反应生成B 和E ,E 具有漂白性,则A 为Cl 2,B 为HCl ,E 为HClO ,物质F 的焰色反应为黄色,说明含有钠元素,C 为直线型分子,结合转化关系可知,F 为Na 2CO 3,C 为二氧化碳,D 为碳酸氢钠;二氧化碳的电子式为:
;D 为碳酸氢钠,其中含有离子键、极性共价键。
(2)若A 为淡黄色固体,能与水反应生成B 和E ,则A 为过氧化钠,物质A 和D 的相对分子质量相同,则B 为氢氧化钠,C 为偏铝酸钠,F 为铝盐,D 为氢氧化铝,E 为氧气;铝盐显酸性是因为铝离子水解造成的,离子方程式为:Al 3++3H 2O
Al (OH )3+3H +。
(3)若物质A 中一种元素原子的最外层电子数为内层电子总数的
15
,则该元素为镁,B 和D 分别溶于水,所得溶液按恰当比例混合,可得一不含金属元素的盐溶液,为铵盐,则A 含有氮元素,A 为Mg 3N 2,B 为氨气,F 为氧气,C 为一氧化氮,D 为硝酸,E 为氢氧化镁,A 和水反应的化学方程式为:Mg 3N 2+6H 2O=3Mg (OH )2+2NH 3↑,B 转化为C 的反应方程式为:4NH 3+5O 2 催化剂4NO +6H 2O 。
5.A 、B 、C 、D 均为短周期元素组成的物质,它们之间符合如下转化关系:
(1)若A 为可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气态氢化物,X 为水,D 为重要的化工原料。
① A 的电子式为_________________,A→B 的化学方程式为______________________。
②A 和 D 发生化合反应得到的化合物 E 的化学式是___________,用离子方程式表示检验E 中阳离子的方法________________。
③写出D 的稀溶液与Cu 反应的离子方程式____________________________。
(2)若A 为非金属单质,X 为水,该转化关系为工业生产D 的一系列反应。
①将B 通入溴水中颜色褪去,体现了B 的___________________性,写出该变化的化学方程式________________________。
②A 和H 2发生化合反应得到的E ,在B 与E 的反应中,氧化产物和还原产物的质量比为_______________________________。
③写出D 的浓溶液与Cu 反应的化学方程式
_________________________________________________________。
(3)若A 为烃的含氧衍生物,医疗上常用75%(体积分数)A 的水溶液作消毒剂,X 为甲醇(CH 3OH )。
①A→B 的化学方程式为____________________________;C→D 的化学方程式为_____________________________________。
②下列说法正确的是___________________________________(选填序号字母) a. A 可通过葡萄糖分解反应得到 b. B 的官能团的结构简式为-COH
c. C 可与 NaHCO 3 反应产生 CO 2
d. A 与X 互为同系物
③已知:CH≡CH 在一定条件下可与C 反应得到E (结构简式为 CH 2=CHOOCCH 3),则上述反应的反应类型为_______________________,E 中的官能团名称为_____________,E 发生加聚反应的化学方程式为_____________________________。
【答案】 4NH 3+5O 2催化剂高温4NO+6H 2O NH 3+HNO 3=NH 4NO 3 NH 4++OH -加热NH 3↑+H 2O 3Cu+8H ++2NO 3-=3Cu 2+ +2NO↑+4H 2O 还原 SO 2+Br 2+2H 2O=2HBr+H 2SO 4 2:1
Cu+2H 2SO 4(浓)加热CuSO 4+SO 2↑+2H 2O 2CH 3CH 2OH+O 2Cu Ag −−−→或加热
2CH 3CHO+2H 2O CH 3OH+CH 3COOH −−−→浓硫酸加热
CH 3COOCH 3+H 2O acd 加成反应 酯基和碳碳双键 nCH 2=CHOOCCH 3−−−→催化剂
【解析】
【分析】
(1)若A 为可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气态氢化物,则A 为NH 3,X 为水,B 为NO ,C 为NO 2,D 为HNO 3,据此分析解答;
(2)若A 为非金属单质,X 为水,将B 通入溴水中颜色褪去,则A 为S ,B 为SO 2,C 为SO 3,D 为H 2SO 4,据此分析解答;
(3)若A 为烃的含氧衍生物,医疗上常用75%(体积分数)A 的水溶液作消毒剂,则A 为乙醇(CH 3CH 2OH),X 为甲醇(CH 3OH),则B 为乙醛,C 为乙酸,D 为乙酸甲酯,据此分析解答。
【详解】
(1)若A 为可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气态氢化物,则A 为NH 3,X 为水,B 为NO ,C 为NO 2,D 为HNO 3,
①A 的电子式为
,A→B 氨气的催化氧化,化学方程式为4NH 3+5O 2催化剂高温4NO+6H 2O ;
②NH 3和HNO 3发生化合反应得到的化合物硝酸铵,化学式是NH 3+HNO 3=NH 4NO 3,检验铵根离子的方法取少量待测液体于试管中,滴加氢氧化钠溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸于试管口,试纸变蓝,证明有氨气生成,进而证明有铵根离子存在,发生的离子反应为:NH 4++OH -加热NH 3↑+H 2O ;
③稀硝酸与Cu 反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,离子方程为3Cu+8H ++2NO 3-=3Cu 2+ +2NO↑+4H 2O ;
(2) 若A 为非金属单质,X 为水,将B 通入溴水中颜色褪去,则A 为S ,B 为SO 2,C 为SO 3,D 为H 2SO 4;
①将SO 2通入溴水中发生氧化还原反应生成硫酸和溴化氢,溴水颜色褪去,体现了SO 2的还原性,该变化的化学方程式SO 2+Br 2+2H 2O=2HBr+H 2SO 4;
②S 和H 2发生化合反应得到的H 2S ,在H 2S 与SO 2的反应中生成S 和水,反应方程式为:2H 2S+SO 2=3S+2H 2O ,H 2S 中的S 化合价升高,被氧化,SO 2中的S 元素化合价降低,被还原,氧化产物和还原产物的质量比为2:1;
③浓硫酸与Cu 在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式
Cu+2H 2SO 4(浓)加热CuSO 4+SO 2↑+2H 2O ;
(3) 若A 为烃的含氧衍生物,医疗上常用75%(体积分数)A 的水溶液作消毒剂,,则A 为乙醇(CH 3CH 2OH),X 为甲醇(CH 3OH),则B 为乙醛,C 为乙酸,D 为乙酸甲酯;
①乙醇在催化剂加热条件下与氧气发生催化氧化反应,化学方程式为
2CH 3CH 2OH+O 2Cu Ag
−−−→或加热
2CH 3CHO+2H 2O ;C 为乙酸,X 为甲醇(CH 3OH),乙酸和甲醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应,化学方程式为
CH 3OH+CH 3COOH −−−→浓硫酸加热
CH 3COOCH 3+H 2O ; ②a .A 为乙醇,无氧或缺氧的条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物不彻百底的
氧化分解成酒精或乳酸等,反应为C 6H 12O 6−−→酶2C 2H 5OH+ 2CO 2,故a 正确; b .B 为乙醛,则B 的官能团的结构简式为-CHO ,故b 错误;
c .C 为乙酸,乙酸的酸性强于碳酸,则C 可与NaHCO 3反应产生CO 2,故c 正确;
d .结构相似,类别相同,分子组成上相差一个或多个-CH 2-的有机物互为同系物,A 为乙醇(CH 3CH 2OH),X 为甲醇(CH 3OH),互为同系物,故d 正确;
答案选acd ;
③已知:CH≡CH 在一定条件下可与C 反应得到E(结构简式为CH 2=CHOOCCH 3),三键变双键,反应类型为加成反应,E 中的官能团名称为酯基和碳碳双键,E 发生加聚反应的化学方
程式为nCH 2=CHOOCCH 3−−−→催化剂。
6.已知A 是一种金属单质,B 溶液能使酚酞试液变红,且焰色反应呈黄色;D 、F 相遇会产生白烟。
A 、B 、C 、D 、E 、F 间有如下变化关系:
(1)写出A 、B 、C 、E 的化学式:
A__________,B__________,C__________,E__________。
(2)写出E→F 反应的化学方程式_________;写出B→D 反应的化学方程式_________。
(3)F 在空气中遇水蒸气产生白雾现象,这白雾实际上是________。
【答案】Na NaOH NH 4Cl H 2 H 2+Cl 2
点燃2HCl NH 4Cl + NaOH 加热NaCl +H 2O +NH 3 ↑
盐酸小液滴
【解析】
【分析】
A是一种金属,该金属能和水反应生成溶液B和气体E,B溶液能使酚酞试液变红,说明B 是碱,焰色反应呈黄色,说明含有钠元素,所以B是NaOH,根据元素守恒知A是Na,E 是H2;氢气在氯气中燃烧生成HCl,则F是HCl,氢氧化钠溶液和C反应生成D,D、F相遇会产生白烟,氯化氢和氨气反应生成白烟氯化铵,则D是NH3,C是NH4Cl,据此分析解答。
【详解】
(1)根据上面的分析可知,A是Na,B是NaOH,C是NH4Cl,E是H2;
(2) E→F为在点燃的条件下,氢气和氯气反应生成氯化氢,反应方程式为:
H2+Cl2点燃
2HCl;B→D为在加热条件下,氯化铵和氢氧化钠反应生成氯化钠、氨气和
水,反应方程式为:NH4Cl + NaOH 加热
NaCl +H2O +NH3↑;
(3) F是HCl,HCl极易溶于水生成盐酸,所以氯化氢在空气中遇水蒸气生成盐酸小液滴而产生白雾。
7.已知X是一种黄绿色气体,X、Y、Z都是有刺激性气味的气体,M是一种金属单质,D 是一种盐,受热易分解。
有以下转化关系,部分产物未标出。
试回答:
(1)写出下列物质的化学式:X________、Y________、M________、D________。
(2)写出下列反应的离子方程式
①_______________________________________,
②_______________________________________,
③_______________________________________。
(3)Z是合成硝酸的重要原料,请写出其与氧气在催化剂的作用下反应的化学方程式
___________________。
【答案】 Cl2 SO2 Fe NH4Cl Cl2+SO2+2H2O=2Cl-+SO42-+4H+ 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ Fe3++3NH3+3H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+ 4NH3+5O2 4NO+6H2O
【解析】X是一种黄绿色气体,X为氯气;X、Z都是有刺激性气味的气体,Z和C的溶液
反应生成红褐色沉淀氢氧化铁,则Z为NH3,C为铁盐,氨气和氯气反应生成D,D是一种盐,D为铵盐;Y是有刺激性气味的气体,氯气和Y、水反应生成A和B,A能和硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀,则A中含有氯离子,B能和盐酸酸化的氯化钡反应生成白色沉淀,则B中含有硫酸根离子,根据元素守恒及物质的性质知,Y为SO2,A为盐酸,B为硫酸;M是金属单质,能和X生成可溶性铁盐,根据元素守恒知,M是Fe;
(1)通过以上分析知,X、Y、M、D分别是Cl2、SO2、Fe、NH4Cl,故答案为:
Cl2;SO2;Fe;NH4Cl;
(2)X是氯气、Y是二氧化硫,二者在水溶液里发生氧化还原反应生成盐酸和硫酸,离子方程式为Cl2+SO2+2H2O=2Cl-+SO4 2-+4H+;C是氯化铁、Y是二氧化硫,氯化铁溶液和二氧化硫发生氧化还原反应生成亚铁离子和硫酸,离子方程式为:2Fe 3++SO2+2H2O=2Fe 2++SO42-
+4H+;Z是氨气、C是氯化铁,二者反应生成氢氧化铁和氯化铵,离子方程式为:Fe
3++3NH3+3H2O =Fe(OH)3↓+3NH4+,故答案为:Cl2+SO2+2H2O=2Cl-+SO4 2-+4H+;2Fe
3++SO2+2H2O=2Fe 2++SO42-+4H+;Fe 3++3NH3+3H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+;
(3)氨气与氧气在催化剂的作用下反应生成一氧化氮,反应的化学方程式为4NH3+5O2
4NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O2 4NO+6H2O。
点睛:本题考查了无机物推断,根据物质的颜色、物质的特殊气味等为突破口,采用正逆结合的方法进行推断,再结合物质的氧化性、还原性是解答本题的关键。
本题的易错点为氯气与二氧化硫的反应方程式的书写,需要根据生成物的现象结合氧化还原反应的规律分析书写。
8.已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子,它们之间存在如图所示的转化关系(反应条件已经略去):
(1)若A、B、C、D均是10电子粒子,请写出A、D的化学式:A___;D___。
(2)若A和C均是18电子粒子,且A为阴离子,B和D均是10电子粒子,则A与B在溶液中反应的离子方程式为___。
【答案】NH4+ H2O HS-+OH-=S2-+H2O
【解析】
【分析】
(1)若A、B、C、D均是10电子粒子,框图显示,A、B反应生成C和D,C和氢离子反应得
NH,B为OH ,C为NH3,D为H2O,据此到A,B可以和氢离子反应得到D,则A为+
4
填空;
(2)若A和C均是18电子粒子,且A为阴离子,B和D均是10电子粒子,则A为HS-,B
为OH -,C 为2S -,D 为H 2O ,据此填空;
【详解】
(1)据分析A 为+
4NH ,B 为OH -,C 为NH 3,D 为H 2O ;
答案为:NH 4+;H 2O ;
(2)据分析A 为HS -,B 为OH -,C 为2S -,D 为H 2O ,则HS -与OH -在溶液中反应的离子方
程式为22HS OH S H O ---++=
9.化合物 A 是一种化肥,受热分解生成三种物质,物质间的有关转换关系如图所示,部分生成物已省略,其中C 为无色气体,B 为无色液体,D 为无色有刺激性气味的气体,B 到E 的反应条件为通电,I 为一种常见强酸。
请回答下列问题:
(1)A 的化学式为___________________________。
(2)C 的水化物与I 的酸性由强到弱的顺序:___________________(用化学式填空)
(3)B 生成E 的化学方程式为_____________________。
(4)金属铜与I 的稀溶液反应的离子方程式为_____________,该反应中还原产物是 ______,生成1mo1的还原产物,转移电子的数目为__________N A 。
【答案】NH 4HCO 3或(NH 4)2CO 3 HNO 3>H 2CO 3 2H 2O
2H 2↑+O 2↑ 3Cu+8H + +2NO 3-= 3Cu 2+ +2NO↑+4H 2O NO 3
【解析】
【分析】
化合物 A 是一种化肥,受热分解生成三种物质,其中C 为无色气体,B 为无色液体,D 为无色有刺激性气味的气体,A 是碳酸氢铵或碳酸铵,C 是二氧化碳,B 是水,D 是氨气,B 到E 的反应条件为通电,E 是氢气,F 是氧气,F 和D 反应生成G ,G 是一氧化氮,H 为二氧化氮,I 为一种常见强酸,是硝酸。
【详解】
根据分析可知,A 为碳酸氢铵或碳酸铵,C 是二氧化碳,B 是水,D 是氨气,E 是氢气,F 是氧气,G 是一氧化氮,H 为二氧化氮,I 为硝酸。
(1)A 是碳酸氢铵或碳酸铵,化学式为NH 4HCO 3或(NH 4)2CO 3;
(2)C 的水化物为碳酸,I 为硝酸,N 的非金属性强于C ,故酸性:HNO 3>H 2CO 3;
(3)B 在通电的条件下生成E 和F ,化学方程式为电解水,2H 2O 通电2H 2↑+O 2↑;
(4)铜与稀硝酸反应生成硝酸铜,一氧化氮和水,离子方程式为3Cu+8H ++2NO 3-= 3Cu 2+ +2NO↑+4H 2O ,硝酸中的氮元素化合价从+5降低到+2,是氧化剂,得到的一氧化氮是还原
产物,生成2molNO转移6mol电子,故生成1mo1的NO,转移3mol电子,数目为3N A。
10.已知:A为正盐,常温、常压下,B、C、D、E、G、H、I均为气体,其中D、G、H为单质,气体B能使湿润红色石蕊试纸变蓝,气体E本身为无色气体,但是与空气接触会生成一种红棕色气体I,H为黄绿色气体。
F在常温下是一种无色液体。
C、J的水溶液分别为两种强酸。
图中反应条件(除加热外)均己略去。
(1)写出它们的化学式:A__、C__、J__。
(2)写出②的离子反应方程式:__。
(3)写出③的化学反应方程式:__。
(4)红热的碳与J的浓溶液反应的化学方程式:__。
(5)J的浓溶液与单质Ag反应的离子方程式为:__。
(6)若86.4g银与含有1.4molJ的浓溶液恰好完全反应,则最终得到气体(NO、NO2)的总物质的量为__mol。
【答案】NH4Cl HCl HNO3 Cl2+H2O=H++Cl-+HClO 3NO2+H2O=2HNO3+NO
C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O Ag+2H++NO3-=Ag++NO2↑+H2O 0.6
【解析】
【分析】
气体B能使湿润红色石蕊试纸变蓝,B是氨气;气体E本身为无色气体,但是与空气接触会生成一种红棕色气体I,则E是NO、I是NO2,D是O2;J的水溶液为强酸,J是HNO3,F是液体,NO2与水反应生成硝酸,F是H2O,G是氢气;H为黄绿色气体,H是Cl2;Cl2和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸光照条件下分解为盐酸和氧气,则C是HCl、K是HClO;A是NH4Cl。
【详解】
(1)A是氯化铵,化学式是NH4Cl、C是氯化氢,化学式是HCl;J是硝酸,化学式是HNO3;
(2)②是氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,反应的离子反应方程式是Cl2+H2O=H++Cl-
+HClO;
(3)③是二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,反应的化学反应方程式是
3NO2+H2O=2HNO3+NO;
(4)红热的碳与浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水,反应的化学方程式是
C+4HNO3(浓)=∆CO2↑+4NO2↑+2H2O;
(5)浓硝酸与Ag反应生成硝酸银、二氧化氮、水,反应的离子方程式为Ag+2H++NO3-=Ag++NO2↑+H2O;
(6)86.4g
银的物质的量是
86.4g
0.8mol
108g/mol
=,生成硝酸银的物质的量是0.8mol,根
据氮元素守恒,最终得到气体(NO、NO2)的总物质的量为1.4mol-0.8mol=0.6mol。
【点睛】
本题考查无机物的推断,侧重物质转化及氯、氮及其化合物性质的考查,明确H、I为有色气体,I通常为红棕色气体,F在常温下是一种无色液体是解题关键。
11.下列框图涉及的物质所含元素中,除一种元素外,其余均为1~18号元素。
已知:A、F为无色气体单质,B为具有刺激性气味的气体,化学家哈伯因合成B获得1918年的诺贝尔化学奖。
C为黑色氧化物,E为紫红色金属单质,I为蓝色沉淀(部分反应的产物未列出)。
请回答下列问题:
(1)常温下铝遇到G的浓溶液后表面形成一层致密的保护膜,该现象称为___________。
(2)E与G的稀溶液反应的离子方程式为_________。
(3)在25 ℃和101 kPa的条件下,将VL的B气体溶于100 mL水中,得到密度为ρg·mL-1的溶液M,则M溶液的物质的量浓度为________ mol·L-1。
(已知25 ℃、101 kPa条件下气体摩尔体积为24.5 L·mol-1,不必化简)
(4)分别蘸取B的浓溶液和G的浓溶液的玻璃棒,接近后的现象是_________。
(5)B和C反应的化学方程式为__________。
(6)J、K是同种金属的不同氯化物,K为白色沉淀。
写出SO2还原J生成K的离子方程式:______。
【答案】钝化 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
V
1000
24.5
17V+2450
24.5ρ
⨯
冒白烟 3CuO+
2NH3=3Cu+N2+3H2O 2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O Δ
2CuCl↓+4H++SO42-
【解析】
【分析】
(1)常温下铝遇浓硝酸钝化,据此解答;
(2)铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,据此解答;
(3)氨气的物质的量是V 24.5mol ,溶液的质量是17V +10024.5⎛⎫ ⎪⎝⎭
g ,溶液的体积为-1
17V +100g 24.5ρg mL ⎛⎫ ⎪⎝⎭g =17V+245024.5ρmL ,据此解答; (4)浓硝酸、浓氨水均易挥发,分别蘸取浓硝酸和浓氨水的玻璃棒接近后会产生白烟,据此解答;
(5)B 与C 反应即CuO 和NH 3反应,生成铜单质、氮气和水,据此解答;
(6)J 、K 是同种金属的不同氯化物,K 为白色沉淀,则K 是CuCl ,SO 2还原氯化铜生成氯化亚铜,据此解答;
【详解】
A 、F 为无色气体单质,
B 为具有刺激性气味的气体,化学家哈伯因合成B 获得1918年的诺贝尔化学奖,则B 是氨气,A 是氧气,D 是NO ,F 是氮气,G 是硝酸。
C 为黑色氧化物,E 为紫红色金属单质,I 为蓝色沉淀,则C 是氧化铜,与氨气发生氧化还原反应生成铜、氮气和水,E 是铜,与硝酸反应生成硝酸铜,I 是氢氧化铜,J 是氯化铜。
(1)常温下铝遇浓硝酸后表面形成一层致密的保护膜,该现象称为钝化,故答案为:钝化;
(2)铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu +8H ++2NO 3-=3Cu 2++2NO↑+4H 2O ,故答案为:3Cu +8H ++2NO 3-=3Cu 2++2NO↑+4H 2O ;
(3)氨气的物质的量是V 24.5mol ,溶液的质量是17V +10024.5⎛⎫ ⎪⎝⎭
g ,溶液的体积为-117V +100g 24.5ρg mL ⎛⎫ ⎪⎝⎭g =17V+245024.5ρmL ,所以溶液的物质的量浓度为V 100024.517V+245024.5ρ
⨯mol·L -1,故答案为:V 100024.517V+245024.5ρ
⨯;
(4)浓硝酸、浓氨水均易挥发,分别蘸取浓硝酸和浓氨水的玻璃棒接近后会产生硝酸铵,实验现象是冒白烟,故答案为:冒白烟;
(5)B 与C 反应的化学方程式为3CuO +2NH 3=3Cu +N 2+3H 2O ,故答案为:3CuO +2NH 3=3Cu +N 2+3H 2O ;
(6)J 、K 是同种金属的不同氯化物,K 为白色沉淀,则K 是CuCl ,SO 2还原氯化铜生成氯化亚铜的离子方程式为2Cu 2++2Cl -+SO 2+2H 2O
Δ 2CuCl↓+4H ++SO 42-,故答案为:2Cu 2++2Cl -+SO 2+2H 2O Δ 2CuCl↓+4H ++SO 42-。
12.从物质A(某正盐)的水溶液出发有下面所示的一系列变化:
(1)写出A~F物质的化学式:
A__________;B__________;C__________;D__________;E.__________;F__________。
(2)写出E→F的化学方程式______________________________。
(3)鉴别物质F中阴离子的方法是________________________。
【答案】(NH4)2SO3 (NH4)2SO4 SO2 NH3 K2SO3 K2SO4 K2SO3+Br2+H2O=K2SO4+2HBr F 中的阴离子是硫酸根离子,可以加入盐酸、氯化钡溶液看是否产生沉淀来鉴别
【解析】
【分析】
根据框图可知,A即与酸反应生成气体C,又与碱反应生成气体D,则A为弱酸弱碱盐;C 与氨水生成A,D与C的溶液反应生成A,则D为NH3,A为铵盐;A的浓溶液与稀H2SO4反应生成B和C,则B是(NH4)2SO4,F为K2SO4;A的浓溶液与KOH溶液反应生成E和D,E和溴水反应生成K2SO4,则E为K2SO3、C为SO2、A为(NH4)2SO3。
【详解】
(1)由以上分析可知,A为(NH4)2SO3、B为(NH4)2SO4、C为SO2、D为NH3、E为K2SO3、F为K2SO4;
(2)E→F的反应为K2SO3溶液与溴水发生氧化还原反应生成硫酸钾和氢溴酸,反应的化学方程式为K2SO3+Br2+H2O=K2SO4+2HBr;
(3)F为K2SO4,阴离子为SO42-,可用酸化的BaCl2检验SO42-,具体操作是取少量F的溶液加入BaCl2和盐酸的溶液,若产生白色沉淀,证明SO42-的存在。
13.甲、乙、丙、丁是常见的单质,其中甲、乙、丙是摩尔质量依次增加的气体。
A和B 以物质的量2︰1通入水中,得到C溶液。
请根据下图的转化关系回答:
(1)用方程式解释A使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因___________________
(2)写出溶液C中加氯水的离子方程式___________________
(3)若A和B按1:1通入水中反应,写出反应方程式_________________。
【答案】NH 3+H2O NH3·H2O NH4++OH- SO32-+Cl2+H2O =SO42-+2Cl-+2H+
SO2+NH3+H2O=NH4HSO3
【解析】
【分析】
D的混合液中滴加石蕊试液,溶液显红色,说明溶液显酸性;加入NaOH溶液有使湿润红
色石蕊试纸变蓝的气体,说明D溶液中含有NH4+;加入稀硝酸酸化后,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中含有Cl-;加入盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中含有SO42-;C溶液中通入氯水得到D溶液,再结合甲和乙生成A的反应条件,丙和丁点燃条件下生成B,并结合甲、乙、丙、丁是常见的单质,其中甲、乙、丙是摩尔质量依次增加的气体;A和B以物质的量2︰1通入水中,得到C溶液。
可知甲为H2、乙为N2、丙为O2,丁为S,A为NH3、B为SO2,C溶液为(NH4)2SO3溶液,C中通入氯水后所得的D溶液中含有SO42-、Cl-、NH4+,据此分析解题。
【详解】
(1)由分析知A为NH3,因其电离使水溶液显碱性,使湿润的红色石蕊试纸变蓝,发生反应的方程式和电离方程式为NH3 + H2O NH3·H2O NH4++OH-;
(2) C溶液为(NH4)2SO3溶液,C中通入氯水后所得的D溶液中含有SO42-、Cl-、NH4+,发生反应的离子方程式为SO32-+Cl2+H2O =SO42-+2Cl-+2H+;
(3) NH3和SO2按1:1通入水中生成NH4HSO3,发生反应的方程式为
SO2+NH3+H2O=NH4HSO3。
14.某混合物的水溶液中,只可能含有以下离子中的若干种:K+、Mg2+、Fe2+、Al3+、
NH4+、Cl-、CO32-和SO42-。
现每次取100.00mL进行实验:(已知:NH4++OH -Δ
NH3↑
+H2O)
①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生;
②第二份加入足量NaOH后加热,收集到气体0.896L(标准状况下)
③第三份加入足量BaCl2溶液后得干燥沉淀6.27g,沉淀经足量盐酸洗涤,干燥后剩余
2.33g。
请回答:
(1)c(CO32-)=_________mol/L;
(2)K+ 是否存在?__________;若存在,浓度范围是__________(若不存在,则不必回答第2问);
(3)根据以上实验,不能判断______(填离子符号)是否存在。
若存在此离子,如何进行检验?_____________________________________________________。
【答案】0.2 存在 c(K+)≥0.2mol/L Cl-取少量原试液,加足量硝酸钡溶液过滤,取滤液加足量稀硝酸和硝酸银溶液,若有沉淀证明存在Cl-,否则无Cl-
【解析】
【分析】
先根据实验现象判断溶液中存在的离子,不存在的离子,可能存在的离子;
(1)先判断③中酸洗涤前后质量减少的量的成分,再根据减少的沉淀的量计算碳酸根离子的浓度;
(2)先确定实验③中酸洗后沉淀的成分,计算硫酸根离子的物质的量,根据氨气的体积计算铵根离子的物质的量,再根据溶液中阴阳离子所带电荷相等,判断钾离子是否存在;若存在,根据阴阳离子的电荷相等,求出钾离子的物质的量,再根据物质的量浓度公式计算钾离子的物质的量浓度;。