【化学】化学二模试题分类汇编——氮及其化合物推断题综合含详细答案
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【化学】化学二模试题分类汇编——氮及其化合物推断题综合含详细答案
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.硝酸是常见的三大强酸之一,在化学研究和化工生产中有着广泛应用,常用于制备硝酸盐、染料、肥料、医药中间体、烈性炸药等。
硝酸盐多用于焰火、试剂、图像处理行业。
(1)某金属M 的硝酸盐受热时按下式分解:2MNO 3∆−−→2M+2NO 2↑+O 2↑,加热
3.40gMNO3,生成NO2和O2折算成标准状况时的总体积为672mL。
由此可以计算出M的相对原子质量为__。
(2)将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体折算成标准状况下的体积为11.2L。
其中NO的体积为__。
(3)现有Cu、Cu2O和CuO组成的混合物,某研究性学习小组为了探究其组成情况,加入100mL0.6molHNO3溶液恰好使混合物完全溶解,同时收集到224mLNO气体(S.T.P.)。
则产物中硝酸铜的物质的量为_。
如原混合物中有0.0lmolCu,则其中Cu2O与CuO的质量比为__。
(4)有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸,其中H2SO4和HNO3物质的量浓度分别是4mol/L和2mol/L,取10mL此混合酸,向其中加入过量的铁粉,HNO3被还原成NO,待反应结束后,可产生标准状况下的气体多少升___?
(5)加热某一硝酸铜的结晶水合物和硝酸银的混合物110.2g,使之完全分解,得到固体残渣48.4g。
将反应后产生的气体通过水充分吸收后,剩余气体1.68L(S.T.P.)。
求原混合物中硝酸铜结晶水合物的化学式___。
【答案】108 5.824L 0.025 9:5 0.448L Cu(NO3)2·6H2O
【解析】
【分析】
(1)根据硝酸盐和气体体积的关系式计算金属的相对原子质量;
(2)根据氧化还原反应中得失电子数相等计算生成的一氧化氮的体积;
(3)根据氮原子守恒确定未反应硝酸根的物质的量,根据硝酸根的物质的量和硝酸铜的关系式计算硝酸铜的物质的量;根据硝酸铜的物质的量计算溶液中铜离子的物质的量,根据氧化还原反应中得失电子守恒计算氧化亚铜的质量,根据铜原子守恒计算氧化铜的质量,从而计算出氧化亚铜和氧化铜的质量之比;
(4)根据n=cV计算氢离子和硝酸根的物质的量,由于铁过量,根据反应进行过量计算,以不足量的物质计算一氧化氮的物质的量,进而计算体积;
(5)根据原子守恒,气体体积列方程计算硝酸铜和硝酸银的物质的量,根据铜原子守恒计算结晶水系数,从而确定化学式。
【详解】
(1)标准状况下,672ml气体的物质的量是0.03mol,根据反应的方程式可知,氧气的物质的量是0.01mol,所以硝酸盐的物质的量是0.02mol,则硝酸盐的相对分子质量是170,故M的相对原子质量是170-62=108;
(2)32.64g铜的物质的量是0.51mol,失去1.02mol电子转化为+2价铜离子,气体的物质的量是0.5mol,若设NO和NO2的物质的量分别是x和y,则x+y=0.5、3x+y=1.02,解得x=0.26mol,所以NO的体积是5.824L;
(3)硝酸的物质的量是0.06mol,被还原的硝酸是0.01mol,所以根据氮原子守恒可知,硝酸铜的物质的量是(0.06mol-0.01mol)÷2=0.025mol。
根据铜原子守恒可知,铜原子的物质的量是0.025mol,Cu2O与Cu在反应中均是失去2个电子,二者的物质的量之和是0.015mol,则氧化亚铜的物质的量是0.005mol,所以氧化铜的物质的量是0.005mol,则Cu2O与CuO的质量比为144︰80=9:5。
(4)n(H+)=0.01L×4mol/L×2+0.01L×2mol/L=0.1mol,n(NO3-)=0.01L×2mol/L=0.02mol,由于铁过量,发生反应3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO+4H2O,0.02mol硝酸根完全反应,需要氢离子的物质的量为0.08mol<0.1mol,故氢离子过量,硝酸根不足,生成的一氧化氮为
0.02mol,则标况下,一氧化氮的体积为0.448L。
(5)二氧化氮、氧气和水的反应为4NO2+O2+2H2O=4HNO3,根据硝酸铜和硝酸银受热分解方程式可知,硝酸铜受热分解产生的二氧化氮和氧气体积比为4:1,被水完全吸收,硝酸银分解产生的二氧化氮和氧气体积比小于4:1,即气体与水反应剩余1.68L氧气;设原混合物中硝酸铜的物质的量为xmol,硝酸银为ymol,即80x+108y=48.4,0.25y=0.075,即
x=0.2mol,y=0.3mol。
根据铜原子守恒可知,结晶水的物质的量
=110.20.3170/0.2188/
18/
g mol g mol mol g mol
g mol
-⨯-⨯
=1.2mol,即硝酸铜与结晶水物质
的量之比为1:6,硝酸铜结晶水合物的化学式Cu(NO3)2·6H2O。
3.氨和硝酸都是重要的工业原料。
(1)标准状况下,将500L氨气溶于水形成1L氨水,则此氨水的物质的量浓度为
____mol·L-1(保留三位有效数字)。
工业上常用过量氨水吸收二氧化硫,该反应的化学方程式为____。
(2)氨氧化法是工业生产中合成硝酸的主要途径。
合成的第一步是将氨和空气的混合气通过灼热的铂铑合金网,在合金网的催化下,氨被氧化成一氧化氮,该反应的化学方程式为____。
下列反应中的氨与氨氧化法中的氨作用相同的是____。
A.2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑ B.2NH3+3CuO=3Cu+N2+3H2O
C.4NH3+6NO=5N2+6H2O D.HNO3+NH3=NH4NO3
工业中的尾气(假设只有NO和NO2)用烧碱进行吸收,反应的离子方程式为2NO2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O和NO+NO2+2OH-=____+H2O(配平该方程式)。
(3)向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀HNO3500mL,反应过程中产生的气体只有NO。
固体完全溶解后,在所得溶液(金属阳离子只有Cu2+)中加入1L1mol·L-1的NaOH溶液使金属离子恰好完全沉淀,此时溶液呈中性,所得沉淀质量为39.2g。
①Cu与稀HNO3反应的离子方程式为____。
②Cu与Cu2O的物质的量之比为____。
③HNO3的物质的量浓度为____mol·L-1。
(4)有H2SO4和HNO3的混合溶液20mL,加入0.25mol•L-1Ba(OH)2溶液时,生成沉淀的质量w(g)和Ba(OH)2溶液的体积V(mL)的关系如图所示(C点混合液呈中性)。
则原混合液中H2SO4的物质的量浓度为____mol·L-1,HNO3的物质的量浓度为____mol·L-1。
【答案】22.3 SO2+2NH3•H2O=(NH4)2SO3+H2O[或SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3]
4NH3+5O24NO+6H2O BC 2NO2- 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O 2:1 2.4
0.25 1
【解析】
【分析】
(1)根据c=n
V
计算氨水的浓度;
(2)根据已知信息反:应物和生成物书写反应方程式,根据电子守恒配平反应方程式;根据化合价变化判断NH3为还原剂,进行分析其他几反应中氨气的作用;
(3)根据质量守恒,原子守恒、电子守恒规律进行解答;
(4)根据n(H+)=n(OH- )进行分析解答。
【详解】
(1)标准状况下,将500L氨气溶于水形成1L氨水,则此氨水的物质的量浓度为
C =n
V
=
500L
22.4L/?mol
1L
=22.3 mol·L-1。
工业上常用过量氨水吸收二氧化硫,二氧化硫与氨气
反应生成亚硫酸铵和水,该反应的化学方程式为SO2+2NH3•H2O=(NH4)2SO3+H2O[或
SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3],所以答案为:22.3;SO2+2NH3•H2O=(NH4)2SO3+H2O[或
SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3];
(2)将氨和空气的混合气通过灼热的铂铑合金网,在合金网的催化下,氨被氧化成一氧化氮,该反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,所以答案:
4NH3+5O24NO+6H2O;
A.在4NH3+5O24NO+6H2O反应中,氨气做还原剂,2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑反应中,氨气做氧化剂,所以与氨氧化法中的氨作用不相同,故A错误;
B.在2NH3+3CuO=3Cu+N2+3H2O反应中,氨气做还原剂,所以与氨氧化法中的氨作用相同,故B正确;
C.在4NH3+6NO=5N2+6H2O反应中,氨气做还原剂,所以与氨氧化法中的氨作用相同,故C 正确;
D.HNO3+NH3=NH4NO3反应是非氧化还原反应,故D错误;
所以答案:BC。
由质量守恒和得失电子守恒配平,NO中N为+2价,NO2中N为+4,显然是个归中反应,生成化合物中N为+3价,再根据原子守恒,电荷守恒,可知该反应的离子方程式:
NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O,故答案为NO2-;
本题答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;BC;2NO2-;
(3)向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀HNO3500mL,反应过程中产生的气体只有NO。
固体完全溶解后,在所得溶液(金属阳离子只有Cu2+)中加入1L1mol·L-1的NaOH溶液使金属离子恰好完全沉淀,此时溶液呈中性,所得沉淀质量为39.2g。
①Cu与稀HNO3反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,其离子方程式为3Cu+8H++2NO3-
=3Cu2++2NO↑+4H2O,所以答案:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
②所得溶液中加入1mol/L的NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,溶液中溶质为NaNO3,n(NaNO3) = n (NaOH) = 1.0mol/L⨯1.0L=1mol。
沉淀为Cu(OH)2,
质量为39.2g,物质的量=
39.2g
98/g mol
=0.4mol, 根据铜元素守恒
有 n(Cu) + 2n (Cu2O)=n[Cu(OH)2],反应后的溶液中n [Cu(NO3)2]= n [Cu(OH)2]= 0.4mol。
设Cu、Cu2O的物质的量分别为x、y, 64x+144y = 27.2, x+2y= 0.4,解得 x=0.2,y = 0.1,所以Cu与Cu2O的物质的量之比为2:1;所以答案为2:1;
③Cu和Cu2O与稀硝酸反应生成硝酸铜,0.2molCu完全反应失去0.4mol电子0.1molCu2O 完全反应失去0.2mol电子,总共生成0.6mol电子,由电子守恒,生成NO的物质的量
=0.6mol
3
= 0.2mol,所得溶液中加入1L1mol·L-1的NaOH溶液,此时溶液呈中性,金属离
子恰好完全沉淀,反应后的溶质为硝酸钠,则溶液中的硝酸根离子的物质的量为
n(NO3-) = n(NaOH) = 1mol/L⨯1L=1mol,则硝酸的总物质的量为1mol+0.2mol= 1.2mol,硝
酸的浓度c=1.2mo
0.5L
=2.4mol/L。
所以答案为:2.4 mol·L-1。
(4)由图可知,0~ 20mLBa(OH)2溶液发生H2SO4 + Ba(OH)2 = BaSO4↓+H2O,
20mL ~ 60mLBa(OH)2溶液发生H++OH-=H2O,由图可知,加入20mLBa(OH)2溶液时,硫酸钡沉淀达最大值,设硫酸的物质的量为x,则
H2SO4 + Ba(OH)2= BaSO4↓+ H2O
1 1
x 0.02L ⨯ 0.25mol n L-1,解得x = 0.02L ⨯ 0.25mol n L-1= 0.005mol,硫酸的物质的量
浓度=0.005mol
0.02L
= 0.25 mol n L-1,由图可知pH=7时,消耗60mLBa(OH)2溶液,
由.H++OH-=H2O可知原溶液中含有的n(H+)=n(OH- )= 2 ⨯0.06L⨯ 0.25 mol n L-1= 0.03mol,故
n (HNO3) = 0.03mol - 0.005mol ⨯2= 0.02mol,故原溶液中HNO3的物质的量浓度
=0.02mol
0.02L
=1 mol n L-1,故答案为: 0.25; 1。
4.在盛有一定量浓硝酸的试管中加入6.4 g铜片发生反应。
请回答:
(1)开始阶段,观察到的现象为________________,反应的化学方程式是_____________。
(2)反应结束后,铜片有剩余,再加入少量20%的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,反应的离子方程式是__________________。
(3)若6.4 g铜片消耗完时,共产生气体2.8 L(标准状况)。
则整个反应过程中所消耗的硝酸的物质的量是_____________。
(4)实验室中硝酸通常保存在棕色试剂瓶中,原因是_____________(用化学方程式表示)。
(5)工业上通常用氨催化氧化法制硝酸,写出氨催化氧化的化学方程
式:_______________。
【答案】铜片逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色,产生红棕色的气体
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O 0.325 mol
4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O 4NH3+5O24NO+6H2O
【解析】
【分析】
(1)开始时Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮,据此解答;
(2)Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜,反应后溶液中氢离子消耗完毕,但硝酸根离子有剩余,若再加入少量20%的稀硫酸,相当于稀硝酸溶液,铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,据此书写离子方程式;
(3)铜与硝酸反应生成硝酸铜、NO2和NO的混合气体,根据Cu、N原子守恒计算整个反应过程中所消耗的硝酸的物质的量;
(4)浓硝酸见光或受热容易分解,据此书写方程式;
(5)氨催化氧化生成一氧化氮和水,据此书写反应的化学方程式。
【详解】
(1)开始时Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮,发生反应为:
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO)3+2NO2↑+2H2O,生成的二氧化氮为红棕色气体,因此现象为铜片逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色,产生红棕色的气体,故答案为铜片逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色,产生红棕色的气体;Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO)3+2NO2↑+2H2O;
(2)Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜,反应后溶液中氢离子消耗完毕,但硝酸根离子有剩余,若再加入少量20%的稀硫酸,相当于稀硝酸溶液,铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,反应的离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为3Cu+8H++2NO3-
=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(3)6.4 g铜的物质的量为0.1mol,反应生成硝酸铜,结合硝酸根离子0.2mol,整个反应过程共产生标准状况下气体2.8L,即生成0.125molNO2和NO的混合气体,根据N原子守恒,反应过程中被还原的HNO3的物质的量为0.125mol,则整个反应过程中所消耗的硝酸的物质的量为0.2mol+0.125mol=0.325mol,故答案为0.325 mol;
(4)浓硝酸见光或受热容易分解,4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O,因此实验室中硝酸通常保存在棕色试剂瓶中,故答案为4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O;
(5)氨催化氧化生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O。
【点睛】
本题考查了铜与硝酸的反应。
解答本题需要注意,浓硝酸和稀硝酸与铜的反应生成物不同。
本题的易错点为(3)中的计算,要注意利用守恒法解答。
5.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。
6.下图中的每一个方格表示有关的一种反应物或生成物,其中X为正盐,A、C、D均为无色气体。
(1)写出有关的物质化学式。
X:_______C:_______E:_______F:_____
(2)写出反应①的化学方程式_____________________________________
(3)写出反应②的离子方程式_____________________________________
【答案】NH4)2CO3 NH3 NO NO2 2Na2O2+2CO2 = 2Na2CO3+O2 8H++2NO3—+
3Cu==3Cu2++2NO↑+4H2O
【解析】
【分析】
X为正盐,A为无色气体,能与Na2O2反应生成无色气体D,则A为CO2,D为氧气,X能与强碱反应生成无色气体C,C与氧气在催化剂的条件下反应生成E,则C为NH3,E为NO,所以X为(NH4)2CO3,碳酸铵受热分解生成氨气、CO2和水,则B为水,NO和氧气反应生成F,F为NO2,F与水反应生成G,则G为硝酸,硝酸与木炭反应生成CO2、NO2和水,硝酸与铜反应生成硝酸铜、NO和水,以此分析解答。
【详解】
(1)根据上述推断,X为(NH4)2CO3,C为NH3,E为NO,F为NO2,故答案:(NH4)2CO3;NH3;NO;NO2;
(2)根据分析和框图可知反应①是过氧化钠与CO2反应生成碳酸钠和氧气,其化学方程式为2Na2O2+2CO2 = 2Na2CO3+O2,故答案:2Na2O2+2CO2 = 2Na2CO3+O2。
(3) 根据分析和框图可知反应②是铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,反应的离子方程式为8H++2NO3-+3Cu==3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案:8H++2NO3-+3Cu==3Cu2++
2NO↑+4H2O。
7.下列A~H八种物质存在如下图所示的转化关系(反应条件、部分产物未标出)。
已知A 是正盐,B能使品红溶液褪色,G是红棕色气体。
试回答下列问题:
(1)写出下列各物质的化学式:A________________;B________________。
(2)按要求写出下列反应的有关方程式
E→F反应的化学方程式_____________________________________________________;
G→H反应的离子方程式_____________________________________________________。
(3)写出H的浓溶液与木炭反应的化学方程式
_______________________________________。
(4)检验D中阴离子的方法是___________________________________________________。
【答案】(NH4)2SO3 SO2 4NH3+5O2高温
催化剂4NO+6H2O 3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO
C+4HNO(浓)加热4NO2↑+CO2↑+2H2O 取少量该溶液于试管中,加足量稀盐酸酸化,未见沉淀生成.再加入少量BaCl2溶液,如果出现白色沉淀,则证明该溶液中含有SO42-
【解析】
【分析】
G是红棕色气体,则是NO2,F和氧气反应生成二氧化氮,所以F是NO;A是正盐,和氢氧化钠反应生成E,E和氧气反应生成NO,则E是NH3,A是铵盐;二氧化氮和某种物质反应后能生成NO和H,则是和水反应生成硝酸和NO,所以H是硝酸;B能使品红溶液褪色,且B能和氧气反应生成C,所以B是SO2,C是SO3,A是正盐且是铵盐,反应后能生成二氧化硫,所以A是(NH4)2SO3,三氧化硫和水反应生成硫酸,则D是硫酸,据此分析解答。
【详解】
(1)通过以上分析知,A是(NH4)2SO3;B是SO2;
(2)高温、催化剂条件下,氨气和氧气反应生成一氧化氮和水,反应方程式为:
4NH3+5O2高温
催化剂4NO+6H2O,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,离子方程式为:
3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO;
(3)加热条件下,碳和浓硝酸反应生成二氧化氮、二氧化碳和水,反应方程式为:
C+4HNO3(浓)加热4NO2↑+CO2↑+2H2O;
(4)D中含有硫酸根离子,硫酸根离子的检验方法是:取少量该溶液于试管中,加足量稀盐酸酸化,未见沉淀生成,再加入少量BaCl2溶液,如果出现白色沉淀,则证明该溶液中含有SO42-。
8.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 NH4Cl H2 H2+Cl2点燃
2HCl NH4Cl + NaOH
加热
NaCl +H2O +NH3↑
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。
9.A~H等8种物质存在如下转化关系(反应条件,部分产物为标出).已知: A 是酸式盐,B是能使品红溶液褪色的气体,G是红棕色气体。
按要求回答问题:
(1)写出下列物质的化学式:A________,B________,写出B的一种危害__________。
(2)写出下列反应的化学方程式:E→F____________;红热的木炭与D的浓溶液反应的方程式:____________;铜与H的浓溶液反应的离子方程式:_____________。
(3)检验某溶液中是否含A 中阳离子的方法_____________。
【答案】NH4HSO3 SO2酸雨 4NH3+5O24NO+6H2O
C+2H2SO4(浓)Δ
CO2↑+2SO2↑+2H2O Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O 取该溶液少许滴加
NaOH溶液,加热,若生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则证明有NH4+
【解析】
【分析】
G是红棕色气体,则G是NO2;F和O2反应生成NO2,所以F是NO;NO2和水反应生成的H是HNO3;A是酸式盐,和NaOH反应生成E,E和O2反应生成NO,则E是NH3;B能使品红溶液褪色,且B能和O2反应生成C,所以B是SO2,C是SO3;SO3和水反应生成的D 为H2SO4;A是酸式盐且是铵盐,所以A是NH4HSO3。
【详解】
(1)通过以上分析知,A、B分别是NH4HSO3、SO2,SO2属于酸性氧化物,能和H2O反应生成H2SO3,H2SO3不稳定,易被空气氧化生成H2SO4,随雨水降落地面而形成酸雨,所以其一种危害是酸雨;
(2)氨气和氧气在高温高压催化剂条件下发生氧化还原反应生成NO和H2O,反应方程式为4NH3 + 5O24NO + 6H2O,C和浓硫酸在加热条件下反应生成SO2、CO2和H2O,反
应方程式为C + 2H2SO4(浓)Δ
CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O,铜和稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和
H2O,离子方程式为3Cu + 8H+ + 2NO3﹣=3Cu2+ + NO↑ + 2H2O;
(3)NH4+检验方法是取该溶液少许滴加NaOH溶液,加热,若生成的气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝,则证明有NH4+,故答案为取该溶液少许滴加NaOH溶液,加热,若生成的气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝,则证明有NH4+。
10.下列框图涉及到的物质所含元素中,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,C为黑色氧化物,E为红色金属单质(部分反应的产物未列出)。
请回答下列问题:
(1)D的化学式为__;F的结构式为__。
(2)A与B生成D的反应在工业上是生产__的反应原理之一。
(3)E与G的稀溶液反应的离子方程式为__。
(4)B和C反应的化学方程式为__。
(5)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】NO N≡N硝酸 3Cu+8H++2NO3−=3Cu2++2NO↑+4H2O
3CuO+2NH3加热3Cu+N2+3H2O 2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++SO42−
【解析】
【分析】
E为红色金属单质,应为Cu,则C为CuO,B为具有刺激性气味的气体,应为NH3,可与CuO在加热条件下发生氧化还原反应生成单质Cu,生成的气体单质F为N2,可与氧气在放电条件下反应生成NO,则A为O2,D为NO,G为HNO3,H为Cu(NO3)2,I为Cu(OH)2,J 为CuCl2,J、K是同种金属的不同氯化物,K为白色沉淀,则K应为CuCl,据此分析解答。
【详解】
(1)由以上分析可知D为NO,F为N2,结构式为N≡N;
(2)O2与NH3发生催化氧化生成NO和水,NO被氧化生成NO2,溶于水生成硝酸,因此O2与NH3发生催化氧化生成NO是工业生成硝酸的重要反应之一;
(3)G为HNO3,稀硝酸与铜反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3−=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(4)B为NH3,可与CuO在加热条件下发生氧化还原反应生成单质Cu,反应的方程式为
3CuO+2NH3加热3Cu+N2+3H2O;
(5)SO2还原CuCl2生成CuCl的离子方程式为2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++SO42−。
11.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。
12.固体硝酸盐受热易分解且产物较复杂。
已知KNO3、Cu(NO3)2、AgNO3三种硝酸盐的热分解反应的化学方程式如下:
Ⅰ:2KNO3 加热
2KNO2+O2↑
Ⅱ:2Cu(NO3)2 加热
2CuO+4NO2↑+O2↑
Ⅲ:2AgNO3加热
2Ag+2NO2↑+O2↑
某固体可能由KNO3、Cu(NO3)2、AgNO3三种硝酸盐中的一种或几种组成。
取适量该固体充分加热,得到一定量气体,该气体经水充分吸收后,剩余气体的体积在同温、同压下为
吸收前的1
6
(忽略氧气在水中的溶解)
(1)若该固体只由一种盐组成,则该盐为___________________,
(2)若该固体是混合物,则该混合物的可能组成为__________。
【答案】AgNO3 KNO3、Cu(NO3)2 ;KNO3;Cu(NO3)2;AgNO3
【解析】
【分析】
(1)①二氧化氮和氧气按照4:1和水混合会完全转化为硝酸,氧气不能被水吸收,二氧化氮可以和氧气之间发生反应生成硝酸和一氧化氮,据此回答判断;
②根据极限假设法,假设是一种物质,得出气体的体积在同温同压下为吸收前的百分数,
然后根据剩余气体的体积在同温同压下为吸收前的1
6
来判断情况;
【详解】
(1)①硝酸钾分解产生的是氧气,不能被水吸收,硝酸铜分解产生的二氧化氮和氧气按照4:1和水混合会完全转化为硝酸,只有硝酸银分解得到的二氧化氮、氧气的比例和水混合会符合条件,
故答案为:AgNO3;
②若该固体是混合物,则该混合物的可能组成为符合条件:一种物质分解产生的气体经水
充分吸收后,剩余气体的体积在同温同压下为吸收前的1
6
要大,另一种物质的则小于
1
6
,根据①分析,符合条件的物质组合为:KNO3和Cu(NO3)2或KNO3、Cu(NO3)2和AgNO3;
故答案为:KNO3和Cu(NO3)2或KNO3、Cu(NO3)2和AgNO3;
13.镁条在空气中燃烧时,镁可与空气中的一种主要成分反应,生成少量的物质A,已知A有下面一系列变化。
气体C能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝。