河南郑州市第一中学高中化学氮及其化合物 (讲义及答案)及答案

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河南郑州市第一中学高中化学氮及其化合物 (讲义及答案)及答案
一、选择题
1.四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SO42-,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NH4+,故D错误;
故答案为C。

2.下列叙述与氮的固定无关的是
A.工业合成氨
B.工业上将氨转化为硝酸和其他含氮化合物
C.豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为含氮化合物
D.电闪雷鸣的雨天,空气中的氮气会与氧气发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收【答案】B
【分析】
氮的固定是指将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程。

【详解】
A.工业合成氨属于氮的固定,属于人工固氮,故A不选;
B.工业上将氨转化为硝酸和其他含氮化合物,属于含氮化合物之间的相互转化,与固氮无关,故选B;
C.豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为含氮化合物,属于微生物固氮,故C不选;
D.电闪雷鸣的雨天,空气中的氮气会与氧气发生反应生成一氧化氮,属于自然固氮,故D 不选。

答案选B。

3.某氮的氧化物和一氧化碳在催化剂的作用下充分反应,生成氮气和二氧化碳。

若测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为1∶2,则该氮的氧化物是( )
A.N2O B.NO
C.NO2D.N2O5
【答案】B
【详解】
设氮的氧化物化学式为N x O y,则N x O y+2CO→N2+2CO2,则x :y=1∶1,即为NO,应选B。

4.无色的混合气体甲,可能含NO、CO2、NO2、N2中的几种,将一定量的甲气体经过如图实验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,则甲气体的组成为()
A.NO2、N2B.NO、CO2
C.NO2、CO2D.NO、CO2、N2
【答案】B
【详解】
二氧化氮是红棕色的气体,所以无色混合气体甲中一定不存在二氧化氮;二氧化碳可以和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 ,一氧化氮无色,与氧气立即反应变为红棕色的二氧化氮,通过足量的过氧化钠后气体显红棕色,说明有NO、CO2,排水法收集气体,广口瓶被上升的水注满,说明没有N2,所以甲气体的组成为:NO、CO2,故答案为B。

【点睛】
考查常见气体的检验和性质,把握常见气体的化学性质及气体的溶解性是解题的关键,二氧化氮是红棕色的气体,浓硫酸可以和氨气反应,二氧化碳可以和过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气,一氧化氮无色,与氧气立即反应变为红棕色的二氧化氮,氮气不溶于水,将一定量的甲气体经过如图实验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,说明无氮气。

5.下列事实与浓硫酸表现出的性质(括号中)对应关系正确的是()
A.在空气中敞口久置的浓硫酸,溶液质量增大难挥发性
B.在加热条件下铜与浓硫酸反应强氧化性、酸性
C.蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成吸水性
D.浓硫酸与少量胆矾晶体混合,晶体由蓝色变成白色脱水性
【答案】B
【详解】
A.浓硫酸具有吸水性,则在空气中敞口久置的浓硫酸,会吸收空气中的水分而使溶液的质量增大,表现的是浓硫酸的吸水性,故A错误;
B.在加热条件下铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫和水,硫元素化合价部分变化,体现浓硫酸的强的氧化性和酸性,故B正确;
C.蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成,体现浓硫酸的脱水性,故C错误;
D.硫酸与少量胆矾晶体混合,晶体由蓝色变成白色,体现浓硫酸的吸水性,故D错误。

答案选B。

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.许多装有化学物质的瓶子上贴有危险警告标志,下面是一些危险警告标志,其中标志贴错的是( )
选项A B C D
物质浓硝酸汽油纯碱氯酸钾
危险警
告标志
【答案】C
【详解】
A.浓硝酸有腐蚀性,是腐蚀品,故A正确;
B.汽油易燃烧,是易燃液体,故B正确;
C.纯碱属于盐,可用于食品加工,不是剧毒品,故C错误;
D.氯酸钾有强氧化性,易爆炸,是爆炸品,故D正确;
答案选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.将40mLNO2和NO的混合气体通入倒立于水槽且盛满水的试管中,充分反应后试管中
NO与NO的体积比为()
剩余20mL气体,则原混合气体中2
A.2:1B.1:3C.3:1D.1:1
【答案】C
【详解】
40mlNO2和NO的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管中发生反应为
3NO2+ H2O=2HNO3+NO,剩余20ml气体,反应前后气体体积减少20ml,根据化学反应
3NO2+ H2O=2HNO3+NO △V (气体体积减少) 计算V (NO2)= 30mL,原气体中V ( NO) =10mL,所以原混合气体的体积比为:V (NO2):V (NO)=3:1,故C符合题意;
故答案:C。

10.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。

11.下列每步转化不能通过一步反应就实现的是
A.NH3→NO→NO2→HNO3
B.Al→Al2O3→Al(OH)3→NaAlO2
C.S→SO2→H2SO4→MgSO4
D.Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3
【答案】B
【详解】
A.氨气发生催化氧化生成NO,NO与氧气反应生成NO2,NO2溶于水生成硝酸,A正确;B.铝与氧气反应生成氧化铝,氧化铝不溶于水,不能直接转化为氢氧化铝,B错误;C.S燃烧生成SO2,SO2被氯水氧化可以转化为硫酸,硫酸与镁等反应可以生成硫酸镁,C 正确;
D.铁与盐酸反应生成氯化亚铁,氯化亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被氧气氧化转化为氢氧化铁,D正确;
答案选B。

12.四支试管中分别充满NO、SO2、NO2、Cl2中的一种,把它们分别倒置于盛有水的水槽中,放置一段时间后的现象如图所示。

其中原试管充满NO2的是
A.B.C.D.
【答案】B
【详解】
NO不溶于水,对应D图像,SO2在水中的溶解度为1体积水溶解40体积SO2,对应图像A,根据化学方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO,剩余气体是反应前的1/3,对于图像B,
Cl2+H2O =HCl+HClO,HClO2HCl+O2↑,对应图像C,所以其中原试管充满NO2的是B,答案选B。

13.下列说法不正确的是( )
A.定容时,因不慎使液面高于容量瓶的刻度线,必修重新配制
B.根据燃烧产生的气味,可区分棉纤维和蛋白质纤维
C.将新制氯水滴入紫色石蕊溶液中,可以看到石蕊溶液先变红后褪色
D.取少量晶体放入试管中,再加入适量NaOH溶液,加热,在试管口用湿润的蓝色石蕊试
NH
纸检验,若试纸变红,则可证明该晶体中含有
4
【答案】D
【详解】
A.定容时,因不慎使液面高于容量的刻度线,如果滴管将多余液体吸出会导致溶质物质的量减少,所以配制溶液浓度偏低,则要重新配制,故A正确;
B.蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味,则根据纤维在火焰上燃烧产生的气味,可区分棉纤维和蛋白质纤维,故B正确;
C.氯水中含有HCl和HClO,具有酸性和漂白性,则向新制氯水中滴入紫色石蕊试液,溶液将先变红后褪色,故C正确;
D.氨气为碱性气体,应该在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,若试纸变蓝,则可证明该晶体中含有NH4+,不能使用蓝色石蕊试纸,故D错误。

故选:D。

【点睛】
氯水的成分有:Cl2、HCl、HClO;所以溶液显酸性、氧化性、漂白性,能够漂白绝大部分有机物。

14.下列说法正确的是( )
A.某盐溶液与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+
NH
4
B.某溶液中加入硝酸银溶液时,产生白色沉淀,说明原溶液中含有Cl-
C.用铂丝蘸取某溶液在酒精灯上灼烧时,火焰呈黄色,说明原溶液中一定含有NaCl
SO
D.某溶液中加入BaCl2溶液生成白色沉淀,说明原溶液中有2-4
【答案】A
【详解】
A.产生使湿润红色石蕊试纸变蓝气体,说明产生碱性气体氨气,则原溶液中存在铵根,故A正确;
B.白色沉淀也可能为硫酸银,所以原溶液中不一定含有氯离子,故B错误;
C.火焰呈黄色说明含有钠元素,但不一定是NaCl,也可能是NaOH、NaBr等,故C错误;
D.白色沉淀也可能是氯化银、碳酸钡,所以原溶液中不一定有硫酸根,故D错误;
综上所述答案为A。

15.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+
SO B.向无色溶液中加入盐酸酸化的 BaCl2溶液有白色沉淀出现,则该溶液中一定含有2-4 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-
CO
3
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
NH
中一定有+
4
【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;
SO或Ag+ B.溶液中加入盐酸酸化的 BaCl2溶液,有白色沉淀出现,则该溶液中可能含有2-
4
等,B不正确;
CO 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-
3 HCO-等,C不正确;

3
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
NH,D正确;
体为NH3,从而证明待测液中一定有+4
故选D。

16.下列各组离子能大量共存的是
A.K+、Cl-、HCO3-、SO24-
B.Mg2+、Cl-、Ag+、SO24-
C.Ca2+、H+、Na+、CO23-
D.Fe2+、Cr2O27-、H+、NO3-
【答案】A
【详解】
A.K+、Cl-、HCO3-、SO24-之间不反应,能大量共存;
B.Cl-和Ag+、SO24-产生AgCl、Ag2SO4沉淀,不能大量共存;
C.Ca2+、H+分别和CO23-反应生成CaCO3沉淀、水和二氧化碳,不能大量共存;
D.Fe2+、H+、NO3-之间,Fe2+、Cr2O27-、H+之间发生氧化还原反应,不能大量共存。

答案选A。

17.(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】
(NH 4)2SO 4分解的方程式为4(NH 4)2SO 4=N 2↑+6 NH 3↑+3SO 2↑+SO 3↑+7H 2O ,设分解了4mol (NH 4)2SO 4,则分解生成的N 2、NH 3、SO 2、SO 3物质的量依次为1mol 、6mol 、3mol 、1mol ,分解产生的气体通入BaCl 2溶液中,发生反应2NH 3+SO 3+H 2O=(NH 4)2SO 4、(NH 4)2SO 4+BaCl 2=BaSO 4↓+2NH 4Cl ,此过程中消耗1molSO 3、2molNH 3、生成1molBaSO 4沉淀;还剩余4molNH 3,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3molSO 2全部反应,则发生的反应为4NH 3+3SO 2+3H 2O=(NH 4)2SO 3+2NH 4HSO 3、(NH 4)2SO 3+BaCl 2=BaSO 3↓+2NH 4Cl ,此过程将4molNH 3、3molSO 2全部消耗,生成1molBaSO 3沉淀;根据上述分析,生成的沉淀中既有BaSO 4、又有BaSO 3,且n (BaSO 4):n (BaSO 3)约为1:1,从溶液中逸出的气体只有N 2,最后留下的溶液中有较多的NH 4Cl 和NH 4HSO 3,故答案为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.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。

20.以下各种尾气吸收装置,适合于吸收极易溶于水气体,而且能防止倒吸的是A.B.C.D.
【答案】D
【详解】
A.气体能被吸收,但会产生倒吸,故A错误;
B.气体能被吸收,但会产生倒吸,故B错误;
C.气体能被充分吸收,但会产生倒吸,应将漏斗与液面刚好接触即可,故C错误;D.倒置的球形干燥管插入溶液中,气体能被充分吸收,而且球形管有缓冲作用防倒吸,故D正确;
故选D。

21.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.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液
B.加入足量的 BaCl2溶液,产生白色溶液,则溶液中一定含有大量的 SO24-
C.加入 NaOH 溶液后加热产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则溶液中一定含有大量
+
的 NH
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】C
【详解】
A.焰色反应,火焰呈黄色,可知一定含钠元素,则可能为NaOH溶液或钠盐溶液,A错误;
B.向某溶液中滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,该白色沉淀可能是氯化银,再滴加稀盐酸,沉淀也不溶解,则原溶液可能含有Ag+,B错误;
C.加入NaOH溶液后加热产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,该气体是NH3,说明则
+,C正确;
溶液中一定含有大量的NH
4
D.加入稀盐酸酸化,引入Cl-,干扰其检验,应加硝酸酸化,D错误;
答案选C。

【点睛】
把握离子的检验方法、试剂及现象与结论为解答的关键,注意检验应排除干扰离子。

本题的易错点为A ,焰色反应是元素的性质,因此火焰呈黄色,只能说明该溶液一定含有钠元素。

22.下列说法正确的是
A .某溶液和NaOH 溶液共热,产生使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体,说明原溶液中一定存在NH +4
B .某溶液中加入AgNO 3溶液时,产生白色沉淀,说明原溶液中一定含有Cl -
C .用铂丝蘸取某溶液在酒精灯火焰上灼烧时,火焰呈黄色,说明原溶液中含有Na +
D .某溶液中加入盐酸酸化的BaCl 2溶液时,产生白色沉淀,原溶液中一定存在SO 2-
4 【答案】C 【详解】
A .氨气是碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,所以某溶液与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 .钠的焰色为黄色,若焰色试验的火焰呈黄色,可说明原溶液中含有Na +,故C 正确;
D .某溶液中加入BaCl 2溶液,产生的白色沉淀可能为AgCl ,原溶液中不一定存在 24SO -
,应先加稀盐酸,无沉淀,再加氯化钡溶液,产生白色沉淀,才能证明溶液中存在 24SO -,故D 错误; 故答案选C 。

23.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 。

24.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 。

25.硝酸钾是一种无氯氮钾复合肥,宜在种植水果、蔬菜、花卉时使用。

关于KNO 3的说法中,不正确的是( )
A .从其阳离子看,属于钾盐
B .从其阴离子看,属于硝酸盐
C .它属于纯净物中的无机化合物
D .因为含有氧元素,故它属于氧化物
【答案】D
【详解】
A .硝酸钾含有的阳离子为钾离子,则硝酸钾属于钾盐,故A 正确;
B .硝酸钾含有的阴离子为硝酸根离子,则硝酸钾属于硝酸盐,故B 正确;
C .硝酸钾是由三种元素组成的盐,是纯净的无机化合物,故C 正确;
D .氧化物是由两种元素组成,并且一种元素为氧元素的纯净物,硝酸钾是由三种元素组成的盐,不属于氧化物,故D 错误;
故选D 。

二、非选择题
26.某课外活动小组用如图所示的实验装置探究氯气与氨气之间的反应。

其中A 、F 为氨气
和氯气的发生装置,C为纯净、干燥的氯气与氨气反应的装置。

请回答下列问题:
(1)装置A中的烧瓶内固体可选用________(填字母)。

A.碱石灰 B.浓硫酸 C.生石灰 D.五氧化二磷 E.烧碱
(2)虚线框内应添加必要的除杂装置,请从如图的备选装置中选择,并将编号填入下列空格:
备选装置
ⅠⅡⅢ
B:________、D:________、E:________。

(3)氯气和氨气在常温下混合就能发生反应生成氯化铵和氮气,该反应的化学方程式为:
_______
(4)装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,请设计一个实验方案确定该白色固体中的阳离子:________________
【答案】ACE ⅡⅢⅠ 8NH3+ 3Cl2 = N2+ 6NH4Cl 取适量固体于试管并溶解,加入氢氧化钠固体,然后加热试管,将润湿的红色石蕊试纸放在试管口,如果试纸变蓝,则证明有铵根离子。

(或者取适量固体于试管并溶解,加入氢氧化钠固体,然后加热试管,将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,如果产生白烟,则证明有铵根离子)
【分析】
A为氨气的制备装置,和HCl反应前需要干燥,氨气为碱性气体可用碱性干燥剂干燥;F装置为氯气的制备装置,和氨气反应前需要除去混有的HCl气体并进行干燥,可以饱和食盐水除去HCl,然后用浓硫酸干燥;之后在C装置中进行反应。

【详解】
(1)该装置利用物质溶解时放出的热量促进氨水的挥发来制取氨气,且该物质和氨气不反应,氨气是碱性气体,所以溶解的物质必须是碱性物质,A.碱石灰、C.生石灰、E烧碱都是碱性物质,且溶解于水时放出热量,D五氧化二磷、B浓硫酸虽然溶于水时放热,但是酸性物质,所以选A、C、E;
(2)B装置为干燥氨气的装置,氨气为碱性气体,可以用碱石灰干燥,所以选Ⅱ;氯气和氨气反应前需要除去混有的HCl气体并进行干燥,可以饱和食盐水除去HCl,然后用浓硫酸干燥,所以D选Ⅲ,E选Ⅰ;
(3)氯气和氨气在常温下混合就能发生反应生成氯化铵和氮气,根据元素守恒可和电子守恒可得化学方程式为:8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2;
(4)根据氯气和氨气的反应可知该白色固体应为氯化铵,铵根可以和热碱反应生成氨气,据此可以检验铵根,具体操作为:取适量固体于试管并溶解,加入氢氧化钠固体,然后加热试管,将润湿的红色石蕊试纸放在试管口,如果试纸变蓝,则证明有铵根离子;或者取适量固体于试管并溶解,加入氢氧化钠固体,然后加热试管,将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,如果产生白烟,则证明有铵根离子。

【点睛】
氨气为碱性气体,不能用常见的酸性干燥剂如浓硫酸、五氧化二磷等干燥,其氨气能与氯化钙发生反应,也不能用无水氯化钙干燥,可以用碱石灰等碱性干燥剂干燥。

27.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)。

(实验过程)
实验步骤实验现象
Ⅰ.打开K1、K3、K5,关闭K2、K4,通入
一段时间N2,关闭K1
——
Ⅱ.打开K2,放入足量浓HNO3,同时打开pH传感器和NO3-传感器,记录数据圆底烧瓶中反应剧烈,铜片逐渐溶解,溶液变为蓝绿色,;片刻后,三颈瓶内的导管口有气泡冒出
III.5min后,打开K4,用注射器将少量
空气注入三颈瓶,关闭K4
三颈瓶内的气体从无色变为浅红棕色
步骤II中,传感器记录数据如图所示:
(解释及结论)
(1)NO2与水反应的离子方程式为___。

(2)步骤I中,通入N2的目的是___。

(3)将步骤II中圆底烧瓶内的实验现象补充完整:___。

(4)该实验验证NO2与水反应产物的实验证据包括___(填序号)。

A.圆底烧瓶中溶液变为蓝绿色
B.三颈瓶内的气体从无色变为浅红棕色
C.pH传感器记录所得数据
D.NO3-传感器记录所得数据
(5)有同学认为该实验不严谨,因为也可能导致传感器所记录的数据结果___。

【答案】3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO 排出装置中的氧气(空气)有红棕色气体生成 BCD 圆底烧瓶中浓硝酸的挥发
【分析】
打开K1、K3、K5,关闭K2、K4,通入一段时间N2,排出装置中的氧气(空气);打开K2,放入足量浓HNO3,打开pH传感器和NO3-传感器,铜与浓硝酸发生反应生成硝酸铜、二氧化氮和水;打开K4,用注射器将少量空气注入三颈瓶,三颈瓶内的气体从无色变为浅红棕色的现象可知,二氧化氮与水反应生成一氧化氮和硝酸,生成的一氧化氮被氧气氧化又生
成了二氧化氮。

【详解】
(1)NO2与水反应生成硝酸和一氧化氮,化学反应方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,离
子反应方程式为:3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO,故答案为:3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO;
(2)一氧化氮易被空气中的氧气氧化生成二氧化氮,所以通入N2排出装置中的氧气(空气),故答案为:排出装置中的氧气(空气);
(3)步骤II中圆底烧瓶内铜与浓硝酸发生反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,所以溶液变为蓝绿色,有红棕色气体生成,故答案为:有红棕色气体生成;
(4)A. 圆底烧瓶中铜与浓硝酸发生反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,溶液变为蓝绿色说
明生成硝酸铜,不能验证NO2与水反应产物,A错误;
B. 三颈瓶内气体从无色变为浅红棕色,说明一氧化氮与氧气反应生成了二氧化氮,能验证NO2与水反应生成的产物,B正确;
C. pH传感器是用来检测被测物中氢离子浓度并转换成相应的可用输出信号的传感器,随着。

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