福建省厦门外国语学校化学氮及其化合物 知识点及练习题及答案
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
福建省厦门外国语学校化学氮及其化合物知识点及练习题及答案
一、选择题
1.将足量的 SO2气体通入 BaCl2溶液中,未观察到有白色沉淀产生,当通入下列气体后,仍然观察不到白色沉淀产生的是( )
A.Cl2B.CO2C.NO2D.NH3
【答案】B
【详解】
A.Cl2具有氧化性,在溶液中将SO2氧化为SO42-离子,与钡离子结合生成白色沉淀
BaSO4,选项A不符合;
B.亚硫酸、碳酸的酸性都比盐酸弱,根据强酸制备弱酸规律可知,SO2与CO2都不与BaCl2反应,都不会生成沉淀,选项B符合;
C.NO2与水反应生成硝酸,硝酸将SO2氧化为SO42-离子,与钡离子结合生成白色沉淀BaSO4,选项C不符合;
D.氨气具有碱性,与二氧化硫反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵与钡离子反应生成亚硫酸钡沉淀,选项D不符合;
答案选B。
2.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。
3.如图是产生和收集气体的实验装置示意图,该装置适合于()
A.用浓硝酸和Cu制取NO2
B.用H2O2溶液和MnO2制取O2
C.用浓盐酸和MnO2制取Cl2
D.用NH4Cl溶液和Ca(OH)2制取NH3
【答案】B
【详解】
A.二氧化氮会与水发生反应,不能用排水法收集,故A不合适;
B.分液漏斗中盛放双氧水,圆底烧瓶中为二氧化锰,二氧化锰可以催化双氧水分解产生氧气,氧气难溶于水,可以用排水法收集,故B合适;
C.浓盐酸和二氧化锰制取氯气需要在加热条件下反应,故C不合适;
D.氨气极易溶于水,不能用排水法收集,且氢氧化钙与溶于水时放出的热量较少,无法蒸出氨气,故D不合适;
故答案为B。
4.生物固氮是指()
A.生物从土壤中吸收含氮养料
B.豆科植物根瘤菌将含氮化合物转变为植物蛋白质
C.将氨转变成硝酸及其它氮的化合物
D.生物将空气中的氮气转变成含氮化合物
【答案】D
【分析】
生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮气转化为含氮的化合物的过程。
【详解】
A.土壤中含有的NO3-、NH4+,被植物吸收合成植物所需的物质,是氮的化合物转化为氮的化合物,A不符合题意;
B.根瘤菌将含氮化合物转化为蛋白质,是氮的化合物转化为氮的化合物,B不符合题意;C.将氨转变成硝酸及其它氮的化合物,是氮的化合物转化为氮的化合物,C不符合题意;D.生物将氮气转化为含氮化合物,符合生物固氮的定义,D符合题意;
答案选D。
5.某同学为检验溶液中是否含有常见的某些离子,进行了下图所示的实验操作。
最终产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
由该实验能得到的正确结论是
A.原溶液中一定含有SO42- 离子B.原溶液中一定含有NH4+ 离子
C.原溶液中一定含有Cl- 离子D.原溶液中一定含有Fe3+ 离子
【答案】B
【详解】
A.原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡,如果其中含有亚硫酸根离子,则会被氧化为硫酸根离子,所以原溶液中不一定含有SO42-离子,故A错误;
B.产生能使红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气,所以原来溶液中一定含有铵根离子,故B
正确;
C.原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡,引进了氯离子,能和硝酸银反应生成氯化银沉淀的离子不一定是原溶液中含有的氯离子,可能是加进去的盐酸中的,故C错误;
D.原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡,如果其中含有亚铁离子,则亚铁离子会被氧化为铁离子,铁离子能使硫氰酸钾变为红色,所以原溶液中不一定含有Fe3+离子,故D错误;
答案选B。
6.在常温常压下,下列各组气体不能共存的是
A.SO2与O2B.NO2与NO C.O2与N2D.NO与O2
【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.NO2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 O2不能共存,故D符合题意;答案选D。
7.按图进行实验,试管内装有12mL NO,然后间歇而缓慢地通入8 mLO2,下面有关实验最终状态的描述正确的是()
A.试管内气体呈红棕色
B.试管内气体无色,是NO
C.试管内气体无色,是O2
D.试管内液面高度不变
【答案】B
【详解】
试管内装有12mLNO,然后间歇而缓慢地通入8mL氧气,依据反应定量关系分析,当一氧化氮和氧气恰好反应生成硝酸发生的反应为:4NO+3O2+2H2O=4HNO3,结合一氧化氮和氧气按照4:3全部溶于水,试管内装有12mL NO,然后间歇而缓慢地通入8mLO2,反应后剩余一氧化氮12ml-8×4/3mL=4/3mL。
故选B。
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.用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。
其原因是 ( )
①幕布的着火点升高②幕布的质量增加
③氯化铵分解吸收热量,降低了温度④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气
A.①②B.③④C.①③D.②④
【答案】B
【详解】
氯化铵分解吸收热量,能降低火焰温度,达不到幕布的着火点;并且分解产物氯化氢和氨气能隔绝空气,均破坏了可燃物的燃烧条件,故能使幕布不易着火,答案选B。
【点睛】
本题从燃烧的必要条件以及NH4Cl的性质进行分析。
11.如图所示,将相同条件下的m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水槽中且盛满水
的试管内,充分反应后,试管内残留m
2
体积的气体,该气体与空气接触后立即变为红棕
色。
则m与n的比值为()
A.3∶2 B.2∶3 C.8∶3 D.3∶8
【答案】C
【详解】
在一定条件下,将m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水中且盛满水的容器中内,充分反应, NO和O2全部溶于水时按照下列反应进行,化学方程式为:
4NO + 3O2+ 2H2O = 4HNO3,由于气体与空气接触后立即变为红棕色,所以容器内残留气体
为NO,那么与O2反应的NO气体为m-m
2
=
m
2
,NO和O2按照4:3混合溶于水恰好全部
溶解所以m
n
2
: =4 :3,所以m:n=8:3;
故选C。
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。
13.一种盐X 与烧碱混合共热,可放出无色气体Y ,Y 经一系列氧化后再溶于水可得Z 溶液,Y 和Z 反应又生成X ,则X 是( )
A .(NH 4)2SO 4
B .NH 4NO 3
C .NH 4Cl
D .NH 4HCO 3
【答案】B
【详解】
一种盐与烧碱混合共热,可放出无色气体Y ,则Y 为NH 3,氨气经一系列氧化后的产物再溶于水可得Z 溶液,Z 溶液为HNO 3溶液,Y 和Z 溶液反应又可生成X ,则盐X 是硝酸铵,故选B 。
14.下列离子方程式正确的是( )
A .实验室用氯化铵和熟石灰制氨:+4NH +OH -ΔNH 3↑+H 2O
B .向氨水中加盐酸:NH 3·H 2O +H +=+4NH +H 2O
C .铜与稀硝酸反应:3Cu+8H ++2-
3NO =3Cu 2++2NO 2↑+4H 2O
D .将SO 2通入到BaCl 2溶液中:SO 2+H 2O +Ba 2+=BaSO 3↓+2H +
【答案】B
【详解】
A .实验室用氯化铵固体和熟石灰制氨,不在溶液中发生,不能写离子方程式,故A 错误;
B .向氨水中加盐酸,生成NH 4Cl 和水:NH 3·H 2O +H += 4NH + +H 2O ,故B 正确;
C .铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO 和水:3Cu+8H ++2 3NO - =3Cu 2++2NO↑+4H 2O ,故C 错误;
D .亚硫酸酸性弱于盐酸,SO 2不和BaCl 2溶液反应,故D 错误;
故选B 。
15.已知X 为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑。
A 与X 反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法正确的是
A .X 使蔗糖变黑的现象主要体现了X 的强氧化性
B .若A 为铁,则足量A 与X 在室温下即可完全反应
C .工业上,B 转化为
D 的反应条件为高温、常压、使用催化剂
D .若A 为碳单质,则将C 通入少量的澄清石灰水,一定可以观察到有白色沉淀产生
【答案】C
【详解】
X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑,则X是硫酸,D和水反应生成硫酸,则D 是三氧化硫,B和氧气反应生成三氧化硫,则B是二氧化硫。
A.X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的脱水性,A错误;
B.若A是铁,常温下,铁与浓硫酸发生钝化现象,所以足量铁与浓硫酸在室温下不能完全溶解,B错误;
C.工业上,二氧化硫转化为三氧化硫的反应条件为450℃、常压、使用催化剂,C正确;D.若A是碳,浓硫酸和碳在加热时反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,二氧化碳和少量氢氧化钙反应生成可溶性的碳酸氢钙,不能产生白色沉淀,D错误;
故合理选项是C。
16.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。
17.下列有关浓硫酸的说法正确的是
A.若大量浓硫酸洒在皮肤上应立即用纱布拭去,再用大量水冲洗
B.稀释时要将水沿器壁慢慢倒入浓硫酸中,并用玻璃棒不断搅拌
C.欲除去NH3中的H2O,可让混合气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶
D.浓硫酸不分解、不挥发,所以能敞口放置在空气中质量不会发生变化
【答案】A
【详解】
A.浓硫酸具有强腐蚀性,溶于水放出大量的热,当不慎将浓硫酸沾到皮肤上,应立即用布拭去,再用大量水冲洗后涂上稀碳酸氢钠溶液,故A正确;
B.稀释浓硫酸时,要将浓硫酸沿器壁慢慢倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌,使热量散发出去,故B错误;
C.浓硫酸具有吸水性,可以干燥气体,但氨气能与酸反应,不能用浓硫酸除去氨气中的水蒸气,故C错误;
D.浓硫酸不分解、不挥发,但浓硫酸具有吸水性,能吸收空气中的水蒸气,敞口放置在空
气中,浓硫酸质量会增加,故D 错误;
故选A 。
18.宇宙飞船的运载火箭的推进器引燃后发生剧烈反应,产生大量高温气体,从火箭尾部喷出。
引燃后的高温气体成分有CO 2、H 2O 、N 2、NO 等,这些气体均无色,但在卫星发射现场看到火箭喷射出大量的红烟,产生红烟的原因是( )
A .高温下N 2遇空气生成NO 2
B .NO 遇空气反应生成NO 2
C .CO 2与NO 反应生成NO 2
D .NO 与H 2O 反应生成NO 2
【答案】B
【详解】
A .氮气为空气的主要组成气体,性质稳定,高温下N 2遇空气不会直接生成NO 2,故A 错误;
B .一氧化氮极易被氧气氧化,NO 在常温下能与氧气反应2NO +O 2=2NO 2,生成红棕色的NO 2,所以B 选项正确;
C .高温条件下一氧化碳在空气中不可能为反应产物,必然被氧气氧化成二氧化碳,所以,CO 2与NO 在空气中高温条件下不反应,故C 错误;
D .一氧化氮和水之间不会发生反应,故D 错误
故选B 。
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.如图所示是NH 3的两个性质实验,下列有关说法中正确的是( )
A .两个实验均表现了NH 3易溶于水
B .两个实验均表现了NH 3易挥发
C .两个实验均表现了NH 3是碱性气体
D .两个实验均表现了NH 3是还原性气体
【答案】C
【详解】
A. 实验一体现了NH 3易溶于水和氨气的水溶液呈碱性,实验二体现了氨气的挥发性而没有体现氨气易溶于水的性质,故A 错误;
B. 实验一体现了NH 3易溶于水,没有体现氨气的挥发性,故B 错误;
C. 实验一证明氨气极易溶于水,溶于水形成一水合氨弱碱溶液,滴加酚酞的溶液变红色,证明氨气是碱性气体;实验二证明浓氨水易挥发,氨气遇到氯化氢发生反应生成氯化铵,证明氨气是碱性气体,所以两个实验均表现了NH3是碱性气体,故C正确;
D. 两个实验中都未发生氧化还原反应,没有体现氨气的还原性,故D错误;
答案选C。
22.同温、同压下,在3支体积相同的试管中分别充有体积比为1:1的两种气体组成的混合气体,它们是:①NO、NO2;②NO2、O2;③NH3、N2。
现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积大小关系正确的是( )
A.①>②>③B.①>③>②C.②>③>①D.③=①>②
【答案】B
【详解】
假设气体体积为0.5V和0.5V,则:
①NO、NO2中,发生3NO2+H2O=2HNO3+NO,0.5VNO2的反应生成0.5V
3
的NO,NO与水不
反应,则剩余气体体积为0.5V+0.5V
3
;
②NO2、O2中,发生4NO2+O2+2H2O=4HNO3,0.5VNO2的反应消耗0.125V的氧气,则剩余气体体积为0.375V;
③NH3、N2中氨气易溶于水,而氮气不溶于水,则剩余气体体积为0.5V;
综上所述,剩余气体体积由大到小的顺序为①>③>②,答案为B。
23.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。
24.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SO2
4
-
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。
25.下列对于某些离子的检验及结论中一定正确的是( )
A.加入稀盐酸产生无色无味气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,则一定有CO23-
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,则一定有SO24-
C.加入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NH4+ D.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸,白色沉淀消失,一定有Ba2+
【答案】C
【详解】
A.将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊生成的气体可能为二氧化硫、二氧化碳,原溶液中可能存在碳酸氢根、亚硫酸根等离子,不一定含有碳酸根离子,故A错误;
B.氯化钡能与硫酸根离子或银离子结合生成不溶于水也不溶于酸的沉淀,加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,原溶液中可能含有银离子,不一定含有SO2
4
-,故B错误;
C.能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3,在碱性条件下生成NH3,说明溶液中含有NH4+,故C正确;
D.碳酸钡和碳酸钙等沉淀都可溶于盐酸,原溶液中可能含有Ca2+,不一定含有Ba2+,故D 错误;
故选C。
二、非选择题
26.NO很容易与许多分子迅速发生反应,科学家发现在生物体中不断地产生NO,用于细胞间传递信息;NO还参与心血管系统、免疫系统以及中枢和外围神经系统的调控。
(1)实验室用金属铜和稀硝酸制取NO的离子
..方程式为:__________________。
(2)NO是有毒气体,某学生为防止污染,用分液漏斗和烧杯装配了一套简易的、能随开随
用、随关随停的NO气体发生装置,如图甲所示。
①实验室若没有铜丝,而只有小铜粒,在使用上述装置进行实验时,可用丝状材料包裹铜粒以代替铜丝进行实验,这种丝状材料的成分可以是________(填选项编号)。
A.铁B.铝C.铂D.玻璃
②打开分液漏斗的活塞使反应进行,在分液漏斗中实际看到的气体是红棕色的,原因是____________________(填化学
..方程式)。
(3)为证明铜丝与稀硝酸反应生成的确实是NO,某学生另设计了一套如图乙所示的装置制取NO。
反应开始后,可以在U形管右端观察到无色的NO气体。
长玻璃管的作用是
______________________________________________。
(4)以下收集NO气体的装置,合理的是________(填选项代号)。
(5)假设实验中12.8gCu全部溶解,需要通入标况下________LO2才能使NO全部溶于水。
(6)用金属铜制取硝酸铜,从节约原料和防止环境污染的角度考虑,下列4种方法中最好的是________(填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”),理由是
____________________________。
甲:铜+浓硝酸→硝酸铜
乙:铜+稀硝酸→硝酸铜
丙:铜+氯气→氯化铜;氯化铜+硝酸→硝酸铜
丁:铜+空气→氧化铜;氧化铜+硝酸→硝酸铜
【答案】3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++4H2O+2NO↑ C、D 2NO+O2===2NO2接收被气体压出U形管的液体,防止稀硝酸溢出 C、D 2.24L 丁制取相同质量的Cu(NO3)2,丁所消耗的HNO3的量最少(原料的利用率最高)且不产生污染环境的气体
【详解】
(1) 利用稀硝酸强氧化性,与铜发生反应,离子反应方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2 NO↑+4H2O;
(2) ①所用物质不能与稀硝酸反应,干扰铜和稀硝酸的反应,Fe 、Al 都与稀硝酸反应,Pt 、玻璃不与稀硝酸反应,即选择C 、D ;
②分液漏斗中含有空气,NO 与氧气反应生成红棕色的NO 2,即2NO +O 2=2NO 2;
(3) 关闭活塞,铜丝与硝酸反应,气体增多,压强增大,会把硝酸压入到玻璃管中,防止稀硝酸溢出,所以长玻璃管的作用是:接收被气体压出U 形管的液体,防止稀硝酸溢出
(4) 因为NO 与空气中氧气反应,因此收集NO 用排水法收集,排水法收集气体应是短管进气长管出水,因此选项C 和D 正确;
(5) NO 与氧气、水的反应为:4NO +3O 2+2H 2O=4HNO 3 ,铜的物质的量为=0.2mol 64g/mol 12.8g ,根据反应3Cu +8H ++2NO 3-=3Cu 2++4H 2O +2NO↑,生成NO 物质的量为20.4mol 0.2mol=33
⨯,根据反应4NO +3O 2+2H 2O=4HNO 3 ,氧气物质的量为30.4mol =0.1mol 43
⨯,得V(O 2)=2.24L ; (6) .甲:铜与浓硝酸反应产生对环境有污染的氮的氧化物,故甲错误;乙:产生NO ,污染空气,故乙错误;丙:使用氯气,氯气有毒,污染空气,故丙错误;丁:对环境无污染,故丁正确,同时根据几个反应可以看出制取相同质量的Cu(NO 3)2,丁所消耗的HNO 3的量最少,所以最好的是丁,理由是制取相同质量的Cu(NO 3)2,丁所消耗的HNO 3的量最少(原料的利用率最高)且不产生污染环境的气体。
【点睛】
本题难点是氧气量的计算,可以根据两个反应来进行计算,还可以根据电子守恒计算,铜与硝酸反应:3Cu +8H ++2NO 3-=3Cu 2++2NO ↑+4H 2O ,铜失电子,硝酸得电子,转化成NO ,然后氧气与NO 反应4NO +3O 2+2H 2O=4HNO 3 ,NO 失电子,氧气得电子,因此铜失去电子,最终给了氧气,最后根据得失电子数目守恒,
2V(O 12.8)g 2464g/mol 22.4L/mol
⨯=⨯ ,求得氧气的体积。
27.实验室用粗盐水(溶质主要成分为NaCl ),制备NaHCO 3固体,流程如图:
(1)“精制”是为了除去粗盐水中含有的Ca 2+、Mg 2+、SO 2-
4等杂质离子,并获得NaCl 饱和溶液,“精制”过程中包含除杂、过滤、蒸发浓缩等操作,需要加入的试剂为稍过量的①Na 2CO 3、②BaCl 2、③盐酸、④NaOH ,加入试剂的先后顺序为___(填序号)。
(2)已知“反应”分两步进行。
第一步生成NH 4HCO 3;
第二步的反应方程式为:NH 4HCO 3+NaCl=NaHCO 3↓+NH 4Cl 。
①第一步反应的化学方程式为___。
②第二步反应能发生的原因是___。
(3)向“过滤”所得滤液中加入NaCl,并通入氨气,过滤,得到固体,该固体可能含有
NaCl和NH4Cl,检验该固体中含有NH4Cl的方法是___。
【答案】②①④③或②④①③或④②①③ NH3+H2O+CO2=NH4HCO3(或
NH3·H2O+CO2=NH4HCO3)因为有沉淀生成取少许固体放入试管中,将试管在酒精灯上
充分加热,若试管内有白烟,试管壁上有固体凝结,则固体中含有NH4Cl或向装有固体的
试管中加入NaOH浓溶液,并加热,若产生了能使湿润红色石蕊变蓝的气体,则含有NH4Cl 【分析】
粗盐中的杂质使用沉淀法除去;先利用二氧化碳是酸性气体、氨气是碱性气体,反应生成NH4HCO3,再利用NaHCO3的溶解度小,生成NaHCO3固体。
【详解】
(1)用氯化钡除去硫酸根离子,碳酸钠除去钙离子和过量的钡离子,氢氧化钠除去镁离子,过滤后,最后加盐酸除去过量的碳酸根离子,必须满足碳酸钠在氯化钡后面加,以便把过
量的氯化钡除去,所以加入试剂的先后顺序为②①④③或②④①③或④②①③;
(2)①第一步反应用NH3、H2O和CO2生成NH4HCO3,第一步的化学方程式为
NH3+H2O+CO2=NH4HCO3(或NH3·H2O+CO2=NH4HCO3);
②第二步反应生成的NaHCO3溶解度小,相当于生成了沉淀,所以原因为有沉淀生成;
(3) NH4Cl加热时能分解成氨气和氯化氢,气体遇冷后又能生成NH4Cl固体,铵盐能与碱反应,加热时生成氨气,使湿润红色石蕊变蓝,所以检验NH4Cl的方法是:取少许固体放入
试管中,将试管在酒精灯上充分加热,若试管内有白烟,试管壁上有固体凝结,则固体中
含有NH4Cl或向装有固体的试管中加入NaOH浓溶液,并加热,若产生了能使湿润红色石
蕊变蓝的气体,则含有NH4Cl。
【点睛】
注意除杂的原则:要将杂质完全除尽,所加试剂一般过量,但过量的试剂在后面的操作中
能方便除去,所以粗盐提纯的顺序必修满足碳酸钠要把过量的氯化钡除去;固体铵盐的检
验有多种方法,注意溶液中铵根离子的检验一般只用滴加氢氧化钠,加热,用湿润红色石
蕊试纸检验。
28.实验小组为验证NO2与水反应的产物,用如图所示装置进行实验(夹持装置已略去,
气密性已检验)。