河南省安阳市第二中学高中化学氮及其化合物 知识点及练习题及答案

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河南省安阳市第二中学高中化学氮及其化合物知识点及练习题及答案
一、选择题
1.表中a、b、c表示相应仪器中加入的试剂,可用如图所示装置制取、净化、收集的气体是()
选项气体a b c
A NH3浓氨水生石灰碱石灰
B SO270%的浓H2SO4Na2SO3固体98%的浓H2SO4
C NO稀HNO3铜屑H2O
D NO2浓HNO3铜屑NaOH溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】
A. 因NH3的密度比空气的小,不能用图示装置收集,收集方法不合理,故A错误;
B. Na2SO3与70%的浓硫酸反应生成SO2,SO2中混有的H2O用98%的浓H2SO4除去,收集装置合理,故B正确;
C. NO与空气中的氧气反应,则不能用图示装置收集NO,应利用排水法收集,故C错误;
D. NO2被NaOH溶液吸收,收集不到NO2,故D错误;
故选B。

2.X、Y、Z、W 有如图所示的转化关系,则 X、W可能的组合有( )
①C、O2②Na、O2③Fe、HNO3④S、O2 ⑤N2、O2 ⑥H2S、O2 ⑦NH3、O2
A.四项B.五项C.六项D.七项
【答案】A
【详解】
①氧气不足时,碳燃烧生成一氧化碳,一氧化碳能在氧气中燃烧生成二氧化碳,碳在足量氧气中燃烧生成二氧化碳,①符合;
②常温下,钠与氧气反应生成氧化钠,加热时氧化钠可与氧气反应生成过氧化钠,钠在氧气中燃烧生成过氧化钠,②符合;
③过量的铁与稀硝酸反应生成硝酸亚铁,硝酸亚铁与稀硝酸反应转化为硝酸铁,铁与足量的稀硝酸反应生成硝酸铁,③符合;
④硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,在催化剂和高温条件下二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫,硫与氧气不能直接反应生成三氧化硫,④不符合;
⑤氮气与氧气在放电或高温条件下反应生成一氧化氮,一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,氮气与氧气不能直接生成二氧化氮,⑤不符合;
⑥氧气不足时,硫化氢燃烧生成硫,硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,硫化氢在足量氧气中燃烧生成二氧化硫,⑥符合;
⑦在催化剂和加热条件氨气与氧气反应生成一氧化氮,一氧化氮与氧气化合生成二氧化氮,氨气与氧气不能直接生成二氧化氮,⑦不符合;所以,符合图示转化关系的有:
①②③⑥,故答案为:A。

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.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。

5.下列操作不能用于检验氨的是()
A.气体能使湿润的酚酞试纸变红
B.气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
C.气体与蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近
D.气体与蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近
【答案】C
【详解】
A.氨气通入酚酞溶液中发生反应NH3+H2O=NH3‧H2O,NH3‧H2O⇌NH4++OH-,溶液呈碱性,酚酞溶液变红,该操作可以能用于检验氨气的存在,A不符题意;
B.氨气溶于水得到氨水,氨水显碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,可用于检验氨气,B不符题意;
C.浓硫酸是难挥发性的酸,氨气与蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近不会产生白烟,此操作不能用于检验氨气,C符合题意;
D.浓盐酸有挥发性,挥发出来的氯化氢会和氨气反应生成氯化铵固体,氯化铵的固体小颗粒分散在空气中产生白烟,该操作可以用来检验氨气,D不符题意。

答案选C。

6.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。

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.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。

10.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。

11.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KNO3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。

12.有一充有10mL NO和NO2混合气体的试管,倒置于盛有水的水槽中,充分反应后,仍有6mL无色气体,则原混合气体中NO和NO2体积比为( )
A.1∶4B.2∶3C.1∶3D.4∶1
【答案】B
【详解】
设NO的体积为amL,则NO2的体积为(10-a)mL,倒置于盛有水的水槽中,发生3NO2+
H2O=2HNO3+NO,根据反应方程式,生成NO的体积为10a
3
-
mL,充分反应后,6mL气体
为NO,因此有a+10a
3
-
=6,解得a=4,NO和NO2的体积比为4mL:(10-4)mL=4:
6=2:3,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纸检验,若试纸变红,则可证明该晶体中含有
4
NH+
【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.下列各组物质中氮元素的化合价由高到低的排列顺序是( )
A.NO2、NH3、N2B.N2、N2O、NH3
C.NH3、NO2、N2O5D.N2O3、N2、NH3
【答案】D
【详解】
A.NO2中N元素化合价为+4价,NH3中N元素化合价为-3价,N2中N元素化合价为0价,由高到低应为NO2、N2、NH3,故A不符合题意;
B.N2中N元素化合价为0价,N2O中N元素化合价为+1价,NH3中N元素化合价为-3价,由高到低应为N2O、N2、NH3,故B不符合题意;
C.NH3中N元素化合价为-3价,NO2中N元素化合价为+4价,N2O5中N元素化合价为+5价,由高到低应为N2O5、NO2、NH3,故C不符合题意;
D.N2O3中N元素化合价为+3价,N2中N元素化合价为0价,NH3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 。

15.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 。

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。

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CO2、H2O、N2、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N2遇空气生成NO2
B.NO遇空气反应生成NO2
C.CO2与NO反应生成NO2
D.NO与H2O反应生成NO2
【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N2遇空气不会直接生成NO2,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+O2=2NO2,生成红棕色的NO2,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,CO2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.下列各组离子能大量共存的是
A.K+、Cl-、HCO3-、SO24-
B .Mg 2+、Cl -、Ag + 、SO 24-
C .Ca 2+、H +、Na +、CO 23-
D .Fe 2+、Cr 2O 27-、H + 、NO 3-
【答案】A 【详解】
A .K + 、Cl - 、HCO 3-、SO 24-
之间不反应,能大量共存; B .Cl -和Ag + 、SO 24-
产生AgCl 、Ag 2SO 4沉淀,不能大量共存;
C .Ca 2+、H +分别和CO 23-反应生成CaCO 3沉淀、水和二氧化碳,不能大量共存;
D .Fe 2+、H + 、NO 3-
之间,Fe 2+、Cr 2O 27-
、H +之间发生氧化还原反应,不能大量共存。

答案选A 。

20.列关于氯气的实验装置能达到实验目的的是
A .图①:制取氯气的发生装置
B .图②:除氯气中混有的少量氯化氢气体
C .图③:收集氯气
D .图④:氯气的尾气处理
【答案】C 【详解】
A. 实验室制备氯气,利用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下进行,图示装置没有加热装置(酒精灯),故A 错误;
B. 除氯气中混有的少量氯化氢气体,需将气体通入盛有饱和氯化钠的洗气瓶,且进气方式为“长管进短管出”,故B 错误;
C. 氯气的密度比空气大,收集氯气需用向上排空气法,图示装置符合规范操作,故C 正确;
D. 氯气极易与氢氧化钠反应生成盐和水,其尾气吸收装置中应盛有氢氧化钠溶液,而不是饱和氯化钠溶液,故D 错误; 答案选C 。

21.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 。

22.只用一种试剂就能将NH 4Cl 、(NH 4)2SO 4、NaCl 、Na 2SO 4,四种溶液区别,这种试剂是 A .NaOH 溶液 B .AgNO 3溶液
C .Ba(OH)2溶液
D .BaCl 2溶液
【答案】C 【详解】
A .氢氧化钠溶液能与NH 4Cl 溶液或(NH 4)2SO 4溶液产生有刺激气味的气体,现象相同,且与NaCl 溶液或Na 2SO 4溶液不反应,则无法鉴别四种溶液,故A 错误;
B .AgNO 3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(NH 4)2SO 4溶液混合能产生白色沉淀和有刺激性气味的气体,与NH 4Cl 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Na 2SO 4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(NH 4)2SO 4溶液及Na 2SO 4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NH 4+
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CO 23-
C .加入BaCl 2溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有大量的SO 24-
D .先加入适量的盐酸酸化,再加入AgNO 3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。

25.一种盐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.(NH4)2SO4B.NH4NO3
C.NH4Cl D.NH4HCO3
【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NH3,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HNO3溶液,Y和Z溶液反应又可生成X,则盐X是硝酸铵,故选B。

二、非选择题
26.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

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
量氧气注入三颈瓶,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
NO传感器记录所得数据
D.-
3
(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 除去空气中氧气,防止生成的NO被氧化液面上方充满红棕色气体 BCD NO2中混有挥发的HNO3
【分析】
先向装置内通入氮气,除去空气中氧气,再利用浓硝酸和Cu作用制取NO2气体,并通入三颈烧瓶中与水反应,通过pH传感器和NO3-传感器检验有硝酸生成,利用针筒内氧气检验NO气体的生成。

【详解】
(1)NO2与水反应生成硝酸和NO,反应的离子方程式为3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO;
(2)步骤I中,通入N2的目的是除去空气中氧气,防止生成的NO被氧化;
(3)由Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O可知步骤II中圆底烧瓶内的实验现象为圆底烧瓶中反应剧烈,铜片逐渐溶解,溶液变为蓝绿色,液面上方充满红棕色气体;
(4)A.NO2与水反应生成硝酸和NO,与圆底烧瓶中溶液变为蓝绿色无关,故A错误;B.三颈瓶内的气体从无色变为浅红棕色,说明NO和O2反应生成NO2,故B正确;C.pH传感器记录所得数据显示反应后溶液显酸性,说明有酸生成,故C正确;
D.NO3-传感器记录所得数据显示反应后溶液中有NO3-生成,结合溶液显酸性,说明反应生成HNO3,故D正确;
故答案为BCD。

(5)浓硝酸有挥发性,未除去NO2中混有的HNO3,则无法根据传感器所记录的数据判断NO2溶于水生成硝酸,这是该实验不严谨的地方。

27.已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用示意图中的装置可以实现该反应。

(1)A中装有Ca(OH)2和NH4Cl混合粉末,该反应的化学方程式是______。

(2)B的作用是______。

(3)C中发生反应的化学方程式是:___,并在方程式中用单线桥标出电子转移的方向和数目___。

(4)D中收集到的物质是___,检验该物质的方法和现象是___;E中收集到的气体是_____(填化学式)。

【答案】2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2除去氨气中的水蒸气 3CuO+2NH33Cu
+N2+3H2O 氨水用红色石蕊试纸检验,试纸
变蓝(或用酚酞溶液检验,酚酞溶液变红) N2
【分析】
A装置利用Ca(OH)2和NH4Cl混合加热制得氨气,经过B中碱石灰干燥后的氨气通入C中,将灼热的CuO还原为Cu,同时生成水和氮气,其中冰水中放置的D收集到氨水,E中收集的气体为氮气,据此分析解题。

【详解】
(1) A中装有Ca(OH)2和NH4Cl混合粉末,混合加热生成氨气,则该反应的化学方程式是
2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2;
(2)装置B中盛装的碱石灰的作用是除去氨气中的水蒸气;
(3)C中氨气将灼热的CuO还原为Cu,同时生成水和氮气,发生反应的化学方程式是3CuO +2NH33Cu+N2+3H2O,反应中NH3体现还原性,N元素的化合价从-3价升高为0价,每生成1个N2转移6e-,则用单线桥标出电子转移的方向和数目表示为

(4) 冰水中放置的D收集的物质是氨水,氨水显碱性,则用红色石蕊试纸检验,试纸变蓝(或用酚酞溶液检验,酚酞溶液变红)即可说明是氨水;装置E收集到不溶于的气体为N2。

【点睛】
本题考查氨气的实验室制备及性质探究,解题关键是根据反应现象分析判断,涉及装置流程分析,排水法收集气体的成分分析和氨水的检验,均属基础考查。

28.某化学兴趣小组的同学利用如图所示实验装置进行某些气体的制备、性质等实验(图中夹持装置有省略)。

请按要求填空:
Ⅰ.探究氯气与氨气的反应
(1)为制取干燥氨气,可将装置C与___(填装置名称)连接;装置C中的烧瓶内固体宜选用___。

a.氯化钙
b.碱石灰
c.五氧化二磷
d.生石灰
(2)装置A、E、E连接可制取纯净、干燥的氯气,则两个E装置内的药品依次是__。

(3)装置F可用于探究氯气与氨气的反应。

实验时打开开关1、3,关闭2,先向烧瓶中通入___(填名称),然后关闭1、3,打开2,向烧瓶中缓慢通入一定量的另一种气体。

实验
一段时间后烧瓶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鉴定该固体中的阳离子___,F的烧杯中所装液体为__,所起的作用是__。

Ⅱ.探究某些物质的性质
(1)利用装置A、E,可设计实验比较Cl-和Br-的还原性强弱。

将装置A中产生的气体通入盛有NaBr溶液的装置E中,充分反应后取下E,加入CCl4,静置后观察到____的实验现象,则证明Br-的还原性强于Cl-。

(2)将装置B、C分别与F相连后,进行H2S与SO2反应的实验。

简述检查装置B气密性的操作____,F的烧瓶中发生反应的化学方程式为____。

【答案】球形干燥管(或干燥管) b、d 饱和食盐水、浓硫酸氯气取少量固体于试
管中,加入适量NaOH溶液并加热,在管口用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,若湿润的红色石蕊试纸变蓝,证明固体中有NH4+ NaOH溶液吸收逸出的Cl2装置E中的液体分层,下层液体为橙红色(或红棕色)夹紧止水夹,向长颈漏斗加水至漏斗中的液面高于试管中的液面,静置,若液面差保持不变,则表明气密性良好 SO2+2H2S=3S+2H2O 【分析】
Ⅰ(1)氨气是碱性气体应使用碱性干燥剂,一般为碱石灰或生石灰;
(2)浓盐酸具有挥发性,制取的氯气中含有HCl和水蒸气;
(3)氨气极易溶于水,易引起倒吸,形成喷泉,氯气有颜色,会对实验现象产生干扰;氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;氯气有毒,不能排放到大气中,一般用碱液吸收;
Ⅱ(1)氯气能将溴化钠溶液中的溴离子置换出来,溴在四氯化碳中的溶解度更大,被四氯化碳萃取并分层,四氯化碳的密度比水大;
(2)检查装置B气密性的操作为:夹紧止水夹,向长颈漏斗加水至漏斗中的液面高于试管中的液面,静置,若液面差保持不变,则表明气密性良好;B生成H2S,C生成SO2,二者混合生成S和H2O。

【详解】
Ⅰ(1)氨气若用装置C制取,利用的是浓氨水与吸水剂反应,注意吸水剂不能与氨气反应,可选用碱石灰或生石灰,则C与球形干燥管(或干燥管)相连,故选b、d;
(2)制取氯气的反应原理为浓盐酸与二氧化锰加热,若获得纯净、干燥的氯气,要先通过饱和食盐水吸收挥发出来的HCl,再通过浓硫酸干燥;
(3)开关3与液体相连,若先通氨气,易导致喷泉现象发生,另外,氯气为黄绿色气体,最后通氯气易干扰白烟现象的观察,故先通氯气后通氨气。

NH4+的检验方法为取少量固体于试管中,加入适量NaOH溶液并加热,在管口用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,若湿润的红色石蕊试纸变蓝,证明固体中有NH4+;F的烧杯中所装液体为NaOH溶液,作用是吸收逸出的Cl2;
Ⅱ(1)比较Cl-和Br-的还原性强弱,可利用其对应单质间的置换反应,即氯气能将溴化钠溶液中的溴离子置换出来生成溴单质,在加入四氯化碳,溴在四氯化碳中的溶解度更大,被四氯化碳萃取并分层,四氯化碳的密度比水大,则现象为:装置E中的液体分层,下层液体为橙红色(或红棕色);
(2)检查装置B气密性的操作为:夹紧止水夹,向长颈漏斗加水至漏斗中的液面高于试管中的液面,静置,若液面差保持不变,则表明气密性良好;B生成H2S,C生成SO2,二者混。

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