完整版高考化学一轮复习氮及其化合物 知识归纳总结及答案
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完整版高考化学一轮复习氮及其化合物 知识归纳总结及答案
一、选择题
1.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 。
2.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 。
3.取三张蓝色石蕊试纸放在玻璃棒上,然后按顺序分别滴加65%的浓HNO 3、98.3%的浓
H 2SO 4和新制氯水,三张试纸最后的颜色为 A .红、红、红 B .白、黑、白 C .红、黑、红 D .红、黑、白
【答案】B 【详解】
硝酸具有强氧化性,将试纸中的有色物质氧化成无色,最后试纸呈现白色;浓硫酸具有脱水性,试纸和其中的有色物质都是有机物,浓硫酸夺取其中的H 、O ,只剩下黑色的碳,最后试纸呈黑色;新制氯水具有漂白性,将试纸漂白,最后试纸呈白色;即三张试纸最后呈现的颜色依次为白、黑、白; 答案选B 。
4.下列气体中,不能用浓硫酸干燥的是( ) A .CO 2 B .N 2
C .SO 2
D .NH 3
【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 。
5.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。
6.14 g铜、银合金与一定量某浓度的硝酸溶液完全反应,将放出的气体与1.12 L(标准状况下)氧气混合通入水中,恰好全部被水吸收,则合金中铜的质量是( )
A.9.6 g B.6.4 g C.4.8 g D.3.2 g
【答案】D
【详解】
根据题意:有如下转化关系:
设Cu xmol 、Ag ymol 金属铜、银失去电子给了硝酸中+5价的氮,还原产物中的NO和 NO2又失去电子给了氧气生成硝酸,整个过程等效于铜、银失电子,转移给了氧气,所以根据
电子得失守恒规律:2x+y=4×1.12
22.4
,质量守恒:64x+108y=14,分别解出x=0.05mol,
m(Cu)=0.05mol×64g/mol=3.2g;D正确;
故答案选D。
7.足量铜与一定量的浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体2.24L(标准状况),这些气体与一定体积O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸.若向所得硝酸铜溶液中加入4mol•L﹣1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH 溶液的体积是50mL,下列说法正确的是()
A.参加反应的硝酸是0.4mol B.消耗氧气的体积为1.68 L
C.此反应过程中转移的电子为0.3 mol D.混合气体中含NO21.12 L
【答案】D
【详解】
A. 沉淀达到最大,溶液中溶质为NaNO3,故产物中的氮元素为硝酸钠和氮氧化物,2.24L氮氧化物的物质的量为0.1 mol,根据N元素守恒,参加反应硝酸的物质的量为n(NaNO3)+n(NO x)=50×10-3L×4mol/L+0.1mol =0.3mol,故A错误;
B. Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,根据离子反应方程式求出参加n(OH-)=50×10-3L×4mol/L
=0.2mol,n(Cu)=0.1mol,根据分析,铜失去得电子最终给了氧气,根据得失电子数目守
恒,即n(Cu)×2=n(O2)×4,即n(O2)=0.2mol
1
4
=0.05mol,即氧气的体积为0.05 mol×22.4L/
mol =1.12L,故B错误;
C. 铜和硝酸反应失去的电子物质的量为0.1×2mol=0.2mol,故C错误;
D. 2.24L氮氧化物的物质的量为0.1 mol,令NO的物质的量为x,则NO2的物质的量为
0.1mol-x,根据得失电子数目守恒,即3x+(0.1mol-x)=0.2 mol,解得x=0.05mol,因此NO2体积为0.05 mol×22.4L/ mol =1.12L,故D正确;
答案选D。
8.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。
9.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。
NH+,你认为下列试纸和试剂可用到的是
10.为了检验某固体物质中是否含有
4
①蒸馏水②NaOH 溶液③红色石蕊试纸④蓝色石蕊试纸⑤稀硫酸
A.①②④B.②③C.①②③D.①③⑤
【答案】C
【详解】
NH+时,为便于反应,通常将固体先溶于水,然后加入强碱溶液、加检验固体物质中的
4
热,逸出的NH3用湿润的红色石蕊试纸检验,所以应选择①②③,故选C。
11.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。
12.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。
13.四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,现象和结论正确的是()
A .A
B .B
C .C
D .D
【答案】C 【详解】
A .白色沉淀可能为AgCl ,则原溶液中不一定有SO 42-,故A 错误;
B .白色沉淀可能为硫酸银,则原溶液中不一定有Cl -,故B 错误;
C .钠的焰色反应为黄色,观察K 的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃,则原溶液中有Na +,不确定有无K +,故C 正确;
D .滴加稀NaOH 溶液,可能生成一水合氨,则原溶液中可能含NH 4+,故D 错误; 故答案为C 。
14.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 。
15.下列叙述不正确的是 A .洒落的汞可用硫粉处理 B .浓硫酸可用铁制容器装 C .可用氨水清洗试管壁上的氧化铝 D .可用稀硝酸清洗试管壁上的银
【答案】C 【详解】
A .汞有毒,常温下能够与硫反应生成硫化汞,撒落的汞可用硫粉处理,故A 正确;
B .浓硫酸具有强氧化性,常温下能够使铁钝化,所以浓硫酸可用铁制容器装,故B 正确;
C .氨水为弱碱,不能与氧化铝反应,不能用氨水清洗试管壁上的氧化铝,故C 错误;
D .硝酸具有强的氧化性,能够氧化单质银,所以可用稀硝酸清洗试管壁上的银,故D 正确; 故选C 。
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.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 。
18.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 。
19.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 。
20.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 。
21.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。
22.只用一种试剂就能将NH4Cl、(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4,四种溶液区别,这种试剂是A.NaOH溶液B.AgNO3溶液C.Ba(OH)2溶液D.BaCl2溶液
【答案】C
【详解】
A.氢氧化钠溶液能与NH4Cl溶液或(NH4)2SO4溶液产生有刺激气味的气体,现象相同,且与NaCl溶液或Na2SO4溶液不反应,则无法鉴别四种溶液,故A错误;
B.AgNO3溶液与这四种溶液混合均会产生白色沉淀,现象相同,无法鉴别,故B错误;C.氢氧化钡溶液与(NH4)2SO4溶液混合能产生白色沉淀和有刺激性气味的气体,与NH4Cl 溶液混合产生有刺激性气味的气体,与NaCl溶液混合无现象,与Na2SO4溶液混合能产生白色沉淀,能鉴别四种溶液,故C正确;
D.氯化钡溶液能与(NH4)2SO4溶液及Na2SO4溶液均产生白色沉淀,现象相同,无法鉴别,故D错误;
故答案为C。
23.下列是对某溶液进行离子检测的方法和结论,其中正确的是()
A.加入NaOH溶液后加热产生有刺激性气味的气体,则溶液中一定含有大量的NH4+ B.加入足量的HCl溶液,产生无色无味气体,则溶液中一定含有大量的CO23-
C.加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有大量的SO24-
D.先加入适量的盐酸酸化,再加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有大量的Cl-
【答案】A
【详解】
A.铵盐遇到强碱加热会产生碱性气体氨气,所以加入足量浓NaOH溶液,产生了带有强烈
刺激性气味的气体,则溶液中一定含有大量的NH
4
+,故A正确;
B.加入足量的HCl溶液,能产生无色无味气体的除了CO2
3-,还有HCO
3
-等,故B错误;
C.能和BaCl2溶液反应生成白色沉淀的离子有碳酸根离子,硫酸根离子、银离子等,所以原溶液中也可能存在碳酸根离子或银离子等,故C错误;
D.加入稀盐酸酸化,引入Cl-,干扰其检验,应加硝酸酸化,故D错误;
故选A。
24.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。
25.碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置),下列有关说法正确的是()
A.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
B.洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
C.在Z导管出来的气体中没有二氧化碳
D.在Z导管口排出无色气体
【答案】B
【详解】
C与浓硫酸共热反应生成CO2、SO2和H2O,产生的气体X中含CO2、SO2;Cu与浓HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO2和H2O,气体Y中含NO2;将X、Y同时通入足量BaCl2溶液中,发
生的反应有3NO2+H2O=2HNO3+NO、3SO2+2HNO3+2H2O=3H2SO4+2NO、
H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl。
A. 根据上述分析,洗气瓶中产生的沉淀是BaSO4,CO2与BaCl2溶液不反应,A项错误;
B. 根据上述分析,洗气瓶中产生的沉淀是BaSO4,B项正确;
C. CO2不能被BaCl2溶液吸收,从Z导管出来的气体中含CO2,C项错误;
D. 反应中有NO生成,在Z导管口NO遇空气中氧气变为红棕色的NO2气体,D项错误;答案选B。
二、非选择题
26.甲、乙两同学用下图所示装置进行实验,探究硝酸与铁反应的产物。
文献记载:
I.在浓硝酸和活泼金属反应过程中,随着硝酸浓度的降低,其生成的产物有+4、+2、﹣3价等氮的化合物。
II.FeSO4+NO⇌Fe(NO)SO4(棕色) 。
III.NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收。
甲的实验操作和现象记录如下:
实验操作实验现象
(1)打开弹簧夹,通入一段时间某气体,关闭弹簧
夹。
(2)打开分液漏斗活塞,将浓硝酸缓慢滴入烧瓶中,
关闭活塞。
无明显现象。
(3)加热烧瓶,反应开始后停止加热。
①A中有红棕色气体产生,一段时间后,气体颜色逐渐变浅; B中溶液变棕色; C中溶液紫色变浅。
②反应停止后,A中有固体剩余。
请回答下列问题:
(1)为排除空气对实验的干扰,操作(1)中通入的气体可能是________________。
(2)滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是__________________________。
(3)试写出加热烧瓶后A中有红棕色气体产生的化学方程式_______________。
(4)甲认为B中溶液变棕色是因为A中有NO生成,你认为甲的观点对吗_________(填正确
或错误)?请结合方程式简述原因 ________________________________。
(5)检验是否生成﹣3价氮的化合物,应进行的实验操作是________________________。
【答案】N2或CO2(氮气或二氧化碳)等常温下铁在浓硝酸中钝化
Fe+6HNO3加热Fe(NO)3+3NO2↑+3H2O 错误 3NO2+H2O=2HNO3+NO,该反应生成的一氧化氮能与FeSO4变棕色取A中液体少许于试管中,加入浓氢氧化钠溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸靠近管口,若变蓝,证明生成了铵盐;否则,没有生成铵盐
【分析】
(1)为排除空气对实验的干扰,操作(1)中通入的气体可能是氮气或二氧化碳;
(2)常温时,铁遇浓硝酸形成致密氧化膜,阻止反应进一步发生;
(3)浓硝酸与铁在加热条件下反应生成硝酸铁、二氧化氮和水;
(4)二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,生成的硝酸能将硫酸亚铁氧化为硫酸铁使溶液变为棕色,同时结合已知信息,生成的一氧化氮也可以与硫酸亚铁反应转化为Fe(NO)SO4变棕色;
(5)若有-3价氮的化合物生成,应生成NH4+,检验A溶液中是否有NH4+离子即可。
【详解】
(1)为排除空气对实验的干扰,操作(1)中通入的气体可能是N2或CO2(氮气或二氧化碳)等;
(2)常温时,铁和浓硝酸反应生成一层致密的氧化物薄膜,阻止了铁和浓硝酸进一步反应,即产生钝化现象,所以滴入浓硝酸加热前没有明显现象;
(3)浓硝酸与铁在加热条件下反应生成硝酸铁、二氧化氮和水,化学方程式
Fe+6HNO3加热Fe(NO)3+3NO2↑+3H2O;
(4)甲认为B中溶液变棕色是因为A中有NO生成,甲的观点错误,3NO2+H2O=2HNO3+NO,结合已知信息II,该反应生成的一氧化氮能与FeSO4变棕色;
(5)生成−3价氮的化合物是氨气,氨气极易溶于水生成氨水,氨水电离生成铵根离子,检验铵根离子的方法是:取少量反应后A中溶液于试管中,向其中加入浓NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸接近试管口,若试纸变蓝,则A中生成NH4+,否则,没有生成铵盐。
【点睛】
常温下,浓硝酸和浓硫酸都能使铁或铝表面形成致密的氧化膜,发生钝化现象,阻止反应进一步发生。
27.NaNO2是常用的一种防腐剂,其中+3价的N具有一定的氧化性。
某实验小组利用以下反应2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O制备NaNO2,并探究其性质。
I.制备NaNO2
(1)A中发生反应的化学方程式是______。
(2)B中选用漏斗替代长直导管的优点是______。
(3)为检验B中制得NaNO2,甲进行以下实验:
序号试管操作现象①2mLB中溶液加2mL0.1mol/LKI溶液,滴加几滴淀粉溶液不变蓝
②2mLB中溶液滴加几滴H2SO4至pH=5,加2mL0.1mol/LKI溶液,滴加几
滴淀粉溶液
变蓝
③2mLH2O 滴加几滴H2SO4至pH=5,加2mL0.1mol/LKI溶液,滴加几
滴淀粉溶液
不变蓝
实验③的目的是_______。
(4)乙认为上述3组实验无法证明B中一定含NaNO2,还需补充实验,理由是______。
II.探究NaNO2的性质
装置操作现象
取10mL1mol/LNaNO2溶液于试剂瓶中,加入几滴H2SO4酸化,再加入10mL1mol·L-1FeSO4溶液,迅速塞上橡胶塞,缓缓通入足量
O2。
i.溶液迅速变为棕色;
ii.溶液逐渐变浅,有无色气泡产生,溶液上方为浅红棕色。
iii.最终形成棕褐色溶液。
资料:i.Fe2+遇NO会形成[Fe(NO)]2+,该离子在溶液中呈棕色。
ii.HNO2在溶液中不稳定,易分解产生NO和NO2气体。
(5)现象i溶液变为棕色的原因是______。
(6)已知现象ii棕色溶液变浅是由于生成了Fe3+,反应的离子方程式是______。
【答案】3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 扩大了气体与NaOH的接触面积,使
反应快速发生,同时又可防止由于气体溶解而产生的倒吸现象的发生溶液中c(I-)和c(H+)相同时,前者溶液变为蓝色,后者不变蓝色,证明空气中O2不会氧化I-的目的若NO2的物质的量比NO多,还会发生反应:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,这样得到的溶液中含有NaNO3,酸性条件下NO3-可能也会氧化I-产生I2而产生干扰 NaNO2与稀硫酸反应产
生HNO2,离子方程式为:NO2-+H+⇌HNO2,HNO2不稳定,分解产生NO,NO与FeSO4溶液中的Fe2+结合形成[Fe(NO)]2+,使溶液呈棕色 4[Fe(NO)]2++4H++O2=4NO+4Fe3++2H2O
【分析】
Cu与稀硝酸反应产生Cu(NO3)2、NO、H2O,NO与O2反应产生NO2,NO、NO2被氢氧化
钠溶液吸收得到NaNO2和水,为防止倒吸现象,在导气管末端安装了一个倒扣的漏斗,NaNO2在酸性条件下可以将KI氧化为I2而使淀粉溶液变为蓝色,据此检验NaNO2的存在,若气体中NO2过量,与碱反应产生NaNO3,在酸性条件下NO3-也可以氧化I-为I2而会产生干扰;根据[Fe(NO)]2+在溶液中呈棕色分析溶液颜色变化;[Fe(NO)]2+具有还原性,会被
氧气氧化产生Fe3+使溶液颜色变浅。
【详解】
(1)A中Cu与稀硝酸反应产生Cu(NO3)2、NO、H2O,根据电子守恒、原子守恒,可得发生反应的化学方程式是3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
(2)B中选用漏斗替代长直导管的优点是:扩大了气体与NaOH的接触面积,使反应快速发生,同时又可防止由于气体溶解而产生的倒吸现象的发生;
(3)实验③和实验②比较,溶液中c(I-)和c(H+)相同时,前者溶液变为蓝色,后者不变蓝色,证明空气中O2不会氧化I-的目的;
(4)在装置A中反应产生NO,有一部分NO与通入的O2反应产生NO2,若通入NaOH溶液中NO、NO2的物质的量相等,就会发生反应:NO+NO2+2NaOH=NaNO2+H2O,若NO2的物
质的量比NO多,还会发生反应:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,这样得到的溶液中含有NaNO3,酸性条件下NO3-可能也会氧化I-产生I2而产生干扰,因此需要补做实验;
(5)NaNO2与稀硫酸反应产生HNO2,离子方程式为:NO2-+H+⇌HNO2,HNO2不稳定,分解
产生NO,NO与FeSO4溶液中的Fe2+结合形成[Fe(NO)]2+,使溶液呈棕色;
(6)[Fe(NO)]2+具有还原性,会被溶解在酸性溶液中O2氧化产生Fe3+,同时得到NO,导致溶液逐渐变浅,有无色气泡产生,在溶液上方变为浅红棕色气体,根据元素守恒和电荷守恒配平离子方程式,离子反应为:4[Fe(NO)]2++4H++O2=4NO+4Fe3++2H2O。
【点睛】
要结合题目已知信息,利用元素守恒和电子守恒配平化学方程式和离子方程式是易错点,探究亚硝酸钠的性质是难点。
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:。