湖北宜昌市第一中学化学氮及其化合物 单元测试及答案
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湖北宜昌市第一中学化学氮及其化合物单元测试及答案
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.起固定氮作用的化学反应是
A.雷雨时空气中的 NO转化为NO2B.N2与H2在一定条件下反应生成NH3 C.用NaOH吸收NO2和NO D.工厂用NH3催化氧化制NO
【答案】B
【详解】
A.NO转化为NO2不是固氮作用的反应,选项A错误;
B.N2与H2在一定条件下反应生成NH3,是由单质氮气转化为氨气,符合氮的固定的定义,选项B正确;
C.用NaOH吸收NO2和NO不是固氮作用的反应,选项C错误;
D.用氨气转化为NO不是固氮作用的反应,选项D错误;
答案选B。
3.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。
4.如图所示,集气瓶内充满某混合气体,将集气瓶置于光亮处,然后挤压胶头滴管使胶头滴管内的水进入集气瓶,发现烧杯中的水会倒吸进入集气瓶,则集气瓶内的混合气体可能是( )
CO ①、2O 3NH ②、2O 2NO ③、2O 2N ④、2H
A .①②
B .②④
C .③④
D .②③
【答案】D 【详解】
①一氧化碳与氧气在点燃条件下反应,在光照条件下不反应,且一氧化碳不溶于水,氧
气难溶于水,压强几乎不变化,烧杯中的水不会进入,故①不符合题意;
②氨气和氧气在光照条件下不反应,但氨气易溶于水,将滴管内的水挤入集气瓶后,集气
瓶内压强减小,烧杯中的水进入集气瓶,故②符合题意;
③二氧化氮和氧气与水反应生成硝酸,将滴管内的水挤入集气瓶后,集气瓶内压强减小,
烧杯中的水进入集气瓶,故③符合题意;
④氮气与氢气在催化剂、加热条件下反应,在光照条件下不反应,且氮气与氢气都难溶于
水,压强不变化,烧杯中的水不会进入,故④不符合题意; 答案选D 。
5.在常温常压下,下列各组气体不能共存的是 A .SO 2与O 2 B .NO 2与NO
C .O 2与N 2
D .NO 与O 2
【答案】D 【分析】
常温常压下,气体之间不能共存说明气体之间能发生反应,根据气体的性质解答。
【详解】
A .常温常压下,二氧化硫和氧气不反应,所以二者能共存,但在催化剂、加热条件下,二氧化硫和氧气发生氧化还原反应生成三氧化硫,故A 不符合题意;
B .NO 2 与 NO 不反应,所以能共存,NO 不稳定,易被氧气氧化生成二氧化氮,故B 不符合题意;
C .常温常压下,氮气和氧气不反应,但在高温或放电条件下,氮气和氧气反应生成NO ,故C 不符合题意;
D .NO 不稳定,易被氧气氧化生成二氧化氮,所以NO 和 O 2不能共存,故D 符合题意; 答案选D 。
6.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。
7.某学生想利用下图装置(烧瓶位置不能移动)收集下列气体:①H2②Cl2③CH4④HCl ⑤NH3⑥NO ⑦NO2⑧SO2,下列操作正确的是()
A.在烧瓶中充满水,由A进气收集①③⑤⑦
B.在烧瓶中充满水,由B进气收集⑥
C.烧瓶是干燥的,由A进气收集①③⑤
D.烧瓶是干燥的,由B进气收集②④⑥⑦⑧
【答案】C
【详解】
A、若在烧瓶中充满水,由A进气收集不溶于水的气体,为①③⑥,而其它气体与水反应或溶于水,故A错误;
B、在烧瓶中充满水,由B进气,不能收集气体,故B错误;
C、若烧瓶是干燥的,则由A口进气B口出气,该收集方法为向下排空气集气法,说明收集气体的密度小于空气,且常温下和空气中氧气不反应,则①③⑤符合,故C正确;
D、若烧瓶是干燥的,则由B口进气A口出气,该收集方法为向下排空气集气法,说明收集气体的密度大于空气,且常温下和空气中氧气不反应,满足条件的气体有②④⑦⑧,故D错误;
故选C。
8.氮气常用作白炽灯泡中钨丝的保护气,这是因为
A.氮气比空气轻B.氮气难溶于水
C.氮气是无色无味的气体D.氮气很不活泼
【答案】D
【详解】
A.氮气密度与空气相近,故A错误;
B.氮气作保护气与氮气的溶解性无关,故B错误;
C.氨气作保护气与氮气的颜色、气味无关,故C错误;
D.氮气的性质不活泼,一般条件下不和其它物质反应,因此可以用氮气作保护气,故D 正确;
答案选D。
9.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。
10.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。
11.某混合气体可能有CO 、2CO 、3NH 、HCl 、2H 和水蒸气中的一种或几种,当依次通过澄清石灰水(无浑浊现象)、氢氧化钡溶液(有浑浊现象)、浓硫酸、灼热的氧化铜(变红)和无水硫酸铜(变蓝)时,可判断该混合气体中一定有( )
A .HCl 、2CO 、2H
B .CO 、2H 、2H O
C .CO 、2H 、3NH
D .HCl 、CO 、
2H O
【答案】A 【详解】
由于混合气体通过氢氧化钡溶液(有浑浊现象),而通过澄清石灰水(无浑浊现象),证明混合气体中一定存在氯化氢和二氧化碳气体;经过浓硫酸干燥后,灼热的氧化铜(变红)说明氧化铜被还原成铜,无水硫酸铜(变蓝)说明反应后有水生成,证明混合气体中一定存在氢气,综上所述,该混合气体中一定有HCl 、CO 2、H 2,故答案为A 。
【点睛】
考查常见气体的检验与除杂方法,此题为混合物组成的推断题,完成此题,要根据题干叙述的内容,根据物质的有关性质,抓住解题的关键,根据“通过澄清石灰水(无浑浊现象)、氢氧化钡溶液(有浑浊现象)”可知混合气体中一定存在二氧化碳和氯化氢,一定不存在氨气;根据混合气体通过浓硫酸浓硫酸干燥后通过“灼热的氧化铜(变红)和无水硫酸铜(变蓝)”证明一定存在氢气,可能存在一氧化碳。
12.浅绿色的Fe (NO 3)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 (NO 3)2溶液中逐滴加入稀盐酸时,发生反应的离子方程式为:3Fe 2++NO 3-+4H +═3Fe 3++NO ↑+2H 2O ,三价铁离子为棕黄色; 故选:D 。
13.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AgNO 3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BaCl 2溶液,再加足量稀盐酸,产生白色沉淀,原溶液中一定存SO 24-
【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. 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。
14.烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛放液体,下列组合不可能形成喷泉的是( )
A.氯化氢和水B.氯气和烧碱溶液
C.二氧化碳和水D.二氧化碳和烧碱溶液
【答案】C
【详解】
当烧瓶内的气体极易溶于胶头滴管以及烧杯中的液体,使烧瓶内压强大幅降低时,烧杯中的液体会被倒吸到烧瓶中形成喷泉。
A.氯化氢极易溶于水,使烧瓶内压强大幅降低时,烧杯中的液体会被倒吸到烧瓶中形成喷泉,故A不符合题意;
B.氯气和烧碱溶液反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,使烧瓶内压强急剧降低,可以形成喷泉,故B不符合题意;
C.二氧化碳在水中的溶解度不大,不能形成喷泉,故C符合题意;
D.二氧化碳和烧碱溶液反应:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O或CO2+NaOH =NaHCO3,使烧瓶内压强急剧降低,可以形成喷泉,故D不符合题意;
答案选C。
15.下列说法中正确的是()
A.某溶液加入AgNO3溶液产生了白色沉淀,证明该溶液中一定含有Cl—
B.某溶液加入BaCl2溶液产生白色沉淀,再加入稀HNO3,沉淀不消失,证明原溶液中一定存在SO42—
C.某化合物在焰色反应实验中出现黄色的火焰,则该化合物一定是钠盐
D.某溶液与NaOH溶液共热,产生使湿润红色石蕊试纸变蓝气体,说明原溶液中存在NH4+
【答案】D
【详解】
A选项,某溶液加入AgNO3溶液产生了白色沉淀,该溶液中可能含有Cl-、CO32-、SO42-等,故A错误;
B选项,某溶液加入BaCl2溶液产生白色沉淀,再加入稀HNO3,沉淀不消失,该溶液中可能含Ag+、SO32-、SiO32-、SO42-等;故B错误;
C选项,某化合物在焰色反应实验中出现黄色的火焰,则该化合物一定含钠元素,但不能说一定是钠盐,故C错误;
D选项,某溶液与NaOH溶液共热,产生使湿润红色石蕊试纸变蓝气体,能使湿润的蓝色石蕊试纸变蓝的气体在高中化学里只有氨气,所以说明原溶液中存在NH4+,故D正确;综上所述,答案为D。
16.(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(NH4)2SO4,则分解生成的N2、NH3、SO2、SO3物质的量依次为1mol、6mol、3mol、1mol,分解产生的气体通入BaCl2溶液中,发生反应2NH3+SO3+H2O=(NH4)2SO4、(NH4)2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NH4Cl,此过程中消耗1molSO3、2molNH3、生成1molBaSO4沉淀;还剩余4molNH3,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3molSO2全部反应,则发生的反应为4NH3+3SO2+3H2O=(NH4)2SO3+2NH4HSO3、(NH4)2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NH4Cl,此过程将4molNH3、3molSO2全部消耗,生成
1molBaSO3沉淀;根据上述分析,生成的沉淀中既有BaSO4、又有BaSO3,且n(BaSO4):n(BaSO3)约为1:1,从溶液中逸出的气体只有N2,最后留下的溶液中有较多的NH4Cl和NH4HSO3,故答案为A。
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-
NH+ 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
SO-
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24
CO-
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23
【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.下列各组离子在选项条件下一定能大量共存的是 ( ) A .无色溶液:Na +、Cu 2+、Cl -、SO 2-
4 B .含稀硫酸的溶液:4NH +
、Fe 2+、Br −、NO -
3 C .遇酚酞变红的溶液:Ba 2+、K +、SO 2-4、Cl - D .含烧碱的溶液:K +、Ba 2+、Cl -、NO -
3 【答案】D 【详解】
A . 铜离子在溶液中不是无色的,无色溶液不能大量存在Cu 2+,A 不选;
B . 含稀硫酸的溶液中Fe 2+、NO -3之间发生氧化还原反应,不能大量共存,B 不选;
C . 遇酚酞变红的溶液显碱性,Ba 2+、SO 2-
4之间反应生成硫酸钡沉淀,不能大量共存,C 不选;
D . 含烧碱的溶液显强碱性,K +、Ba 2+、Cl -、NO -3之间不反应,可以大量共存,D 选; 答案选D 。
19.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 。
20.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 。
21.下列物质不能由单质直接化合生成的是( ) A .CuCl 2 B .NO 2
C .FeCl 3
D .Na 2O 2
【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 。
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.在一定条件下,将 6 体积的 NO 2(不考虑 NO 2 转化为 N 2O 4)和一定体积的 NO 置于试管中,并将试管倒置于盛有水的水槽中,待试管内液面不变后再通入 4.5 体积的 O 2 充分反应后,剩余 1.5 体积气体,则原 NO 体积可能为( )
①3 体积 ②4 体积 ③5 体积 ④5.5 体积 ⑤2 体积
A .①③
B .①⑤
C .④ 或 ⑤
D .② 或 ③
【答案】C
【分析】
根据4NO 2+O 2+2H 2O ═4HNO 3、4NO+3O 2+2H 2O ═4HNO 3,剩余1.5体积气体,可能为NO ,也可能为氧气,以此来计算。
【详解】 232
2=4HNO 4NO +O +2H O 4
16 1.5
则一定体积的NO 和3体积的氧气发生4NO+3O 2+2H 2O ═4HNO 3,①若剩余气体为NO ,则由反应可知,消耗NO 为4体积,则原NO 的体积为1.5+4=5.5体积;
②若剩余气体为氧气,则4NO+3O 2+2H 2O ═4HNO 3中反应的氧气为1.5体积,则原NO 的体积为1.543
=2体积,故选C 。
二、非选择题
26.某小组同学用图所示装置制取氨,并探究其性质。
(1)制取氨气的化学方程式是______。
(2)采用图示的方法收集氨气,是因为氨气的密度比空气 ______(填“大”或“小”)。
(3)将蘸有浓盐酸的棉球放在玻璃片上,用集满NH3的集气瓶扣住棉球,可观察到的现象是______。
(4)甲同学设计了下图所示的装置进行尾气处理,乙同学认为该设计不合理,请画出正确的尾气吸收图______。
【答案】2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 小产生白烟
【分析】
(1)实验室制备氨气是利用氯化铵与氢氧化钙固体加热反应制得;
(2)采用向下排空气法,是因为氨气的密度比空气小;
(3)氯化氢气体和氨气接触能产生白烟氯化铵;
(4)氨气易溶于水,尾气处理时需要防倒吸。
【详解】
(1) 实验室制备氨气是加热氯化铵与氢氧化钙固体,反应方程式:
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)图示收集氨气的方法是向下排空气法,是因为氨气的密度比空气小,故答案为:小;
(3)氯化氢气体和氨气接触能产生氯化铵,是固体小颗粒,可观察到的现象是:产生白烟;
(4)因为氨气极易溶于水,尾气处理氨气时,应添加防倒吸装置,可用长颈漏斗倒扣水面制
成,画图为:。
27.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+。
28.为研究 NH3的某种性质并测定其组成,某小组课外活动欲利用 CuO 与 NH3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:
(1)仪器 D 的名称为 _____________。
(2)实验中观察到装置 C 中黑色 CuO 粉末变为红色固体,量气管有无色无味的气体,上述现象证明 NH3 具有 _____________性,写出相应的化学方程式 ____________。
(3)E 装置中浓硫酸的作用 ____________。
(4)读取气体体积前,应对装置 F 进行的操作:_____________。
(5)实验完毕,若测得干燥管 D 增重 mg,装置 F 测得气体的体积为 n L(已折算成标准状况),则氨分子中氮、氢的原子个数比为____________(用含 m、n 字母的代数式表示)
(6)在实验室中用图中 A 装置也可制取 SO2气体:
①选用的药品可以是 _____________。
A.Na2SO3溶液与 HNO3 B.铜与浓 H2SO4
C.碳与浓 H2SO4 D.Na2SO3固体与浓 H2SO4
②将制得的 SO2通入淀粉碘化钾溶液,现象为 _______________________,表明 SO2的氧化性比 I2________(填“强或“弱”)。
③实验室用 NaOH 溶液作为 SO2的吸收剂防止污染空气,若向 100mL 0.3mol/L 的 NaOH溶液中通入标准状况下 0.448LSO2 气体,所得溶液中的溶质是_________(填化学式)。
【答案】球形干燥管还原 2NH3 + 3CuO Δ
3Cu + N2 + 3H2O 防止F中的水分进入D装
置,并吸收未反应的氨气调整F装置,使两边液面相平
9n
11.2m
D 无明显现象或溶。