【化学】培优氮及其化合物辅导专题训练含答案
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【化学】培优氮及其化合物辅导专题训练含答案
一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)
1.有关物质的转化关系如下图所示。
C是海水中最多的盐,D是常见的无色液体。
E和G 为无色气体,其中E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
B、C、I、J的焰色反应为黄色,其中I 可用于制发酵粉或治疗胃酸过多。
⑴F的化学式为______。
E的电子式为______。
⑵写出反应①的离子方程式:______。
⑶写出反应②的化学方程式:______。
⑷写出反应③的化学方程式:______。
【答案】NH3·H2O NH4++OH-NH3↑+H2O NaCl+NH4HCO3=NH4Cl+
NaHCO3↓ 2NaHCO3CO2↑+H2O+Na2CO3
【解析】
【分析】
由C是海水中最多的盐可知,C为氯化钠;由D是常见的无色液体可知,D为水;由E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝可知,E为氨气;由B、C、I、J的焰色反应为黄色可知,B、C、I、J为含有钠元素的化合物;由I可用于制发酵粉或治疗胃酸过多可知,I为碳酸氢钠;由转化关系可知A为氯化铵,氯化铵溶液与氧氧化钠溶液共热反应生成氯化钠、氨气和水,氨气溶于水生成一水合氨,一水合氨溶液与二氧化碳反应生成碳酸氢铵,碳酸氢铵溶液与氯化钠溶液混合,会反应生成溶解度更小的碳酸氢钠和氯化铵,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,则B为氢氧化钠、F为一水合氨、G为二氧化碳、H为碳酸氢铵、J为碳酸钠。
【详解】
(1)由以上分析可知,F为一水合氨;E为氨气,氨气为共价化合物,电子式为,故答案为:NH3·H2O;;
(2)反应①为氯化铵溶液与氧氧化钠溶液共热反应生成氯化钠、氨气和水,反应的离子方程式为NH4++OH-NH3↑+H2O,故答案为:NH4++OH-NH3↑+H2O;
(3)反应②为碳酸氢铵溶液与氯化钠溶液反应生成溶解度更小的碳酸氢钠和氯化铵,反应的化学方程式为NaCl+NH4HCO3=NH4Cl+NaHCO3↓,故答案为:NaCl+NH4HCO3=NH4Cl+NaHCO3↓;
(4)反应③为碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,反应的化学方程式为
2NaHCO3CO2↑+H2O+Na2CO3,故答案为:2NaHCO3CO2↑+H2O+Na2CO3。
【点睛】
由题意推出C为氯化钠、D为水、E为氨气,并由此确定A为氯化铵、B为氢氧化钠是推断的难点,也是推断的突破口。
2.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
SO 42-。
3.有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:
Na +、Mg 2+、Al 3+、Fe 2+、Ba 2+、NO 3-、SO 24-、Cl -、SO 32-、HCO 3-
,取该溶液进行以下实验:
①取少量待测液,加入几滴石蕊试液,溶液呈红色。
②取少量待测液,浓缩后加入铜片和浓硫酸,加热,有无色气体产生,此无色气体遇空气变成红棕色。
③取少量待测液,加入BaCl 2溶液,有白色沉淀产生。
④取实验③中上层清液滴加AgNO 3溶液,有白色沉淀产生,此沉淀不溶于稀硝酸。
⑤另取少量原溶液滴加NaOH 溶液,有白色沉淀产生,当NaOH 过量时,沉淀部分溶解。
(1)根据以上实验,溶液中肯定存在的离子是_________________;肯定不存在的离子是______________;尚不能确定的离子是_______________。
(2)写出②中有关反应的离子方程式:________________________________________。
(3)写出⑤中沉淀溶解的离子方程式:________________________________________。
(4)实验室检验Na +一般用焰色反应即可确定,此实验做之前要用______清洗铂丝。
【答案】Mg 2+、Al 3+、3NO -、24SO - Fe 2+、Ba 2+、SO 32-、3HCO -
Na +、Cl - 3Cu +8H ++
23NO -===3Cu 2++2NO ↑+4H 2O Al(OH)3+OH - ===2AlO -+2H 2O 稀盐酸 【解析】
【分析】
无色溶液中,有色离子不能存在,氢氧化铝是两性氢氧化物,能溶于强碱中,白色且不溶于硝酸的白色沉淀是氯化银或硫酸钡,在酸性环境下,能和氢离子反应的离子不能共存,根据离子反应的现象以及离子共存的知识加以分析。
【详解】
因是无色溶液,Fe 2+是浅绿色,所以不含Fe 2+;
①由于滴加几滴石蕊试液,溶液呈红色,证明溶液显酸性,因此溶液中一定没有SO 32-、HCO 3-;②待测液浓缩后加入铜片和浓硫酸,加热,有无色气体产生,此无色气体遇空气变成红棕色,说明原溶液中一定含有NO 3-;
③取少量待测液,加入BaCl 2溶液,有白色沉淀产生,则原溶液中一定含有SO 42-,故一定没有Ba 2+;
④由于③的上层清液滴中加AgNO 3溶液,有白色沉淀产生且不溶于稀硝酸,说明含有Cl -,但由于③中加入了BaCl 2溶液,无法证明原溶液中是否存在Cl -;
⑤由于原溶液中加入NaOH 溶液有白色沉淀产生,当NaOH 过量时,沉淀部分溶解,则含有Al 3+、Mg 2+;
Na +在水溶液里无色,不会参与上述反应,所以无法判断原溶液中是否存在Na +;
(1)根据以上分析可知,溶液中一定存在的离子有Mg 2+、Al 3+、NO 3-、SO 42-;肯定不存在的离子是Fe 2+、 Ba 2+、SO 32-、HCO 3-;尚不能确定的离子是Na +、Cl -;
答案为:Mg 2+、Al 3+、NO 3-、SO 42-;Fe 2+、 Ba 2+、SO 32-、HCO 3-;Na +、Cl -;
(2) ②中原溶液加入铜片和浓硫酸并加热生成NO ,离子方程式为:3Cu+8H ++2NO 3-=3Cu 2++2NO↑+4H 2O ;
答案为:3Cu+8H ++2NO 3-=3Cu 2++2NO↑+4H 2O 。
(3) ⑤中加NaOH 溶液,生成的白色沉淀为Mg(OH)2和Al(OH)3,当NaOH 过量时,部分溶解的是Al(OH)3,离子方程式为:Al(OH)3+OH - =AlO 2-+2H 2O ;
答案为:Al(OH)3+OH - =AlO 2-+2H 2O 。
(4)溶液里的钠离子是否存在一般用焰色反应来确定,钠离子的焰色反应为黄色,实验之前,为防止杂质的干扰,用稀盐酸先清洗铂丝;
答案为:稀盐酸。
4.由三种元素组成的化合物A ,按如下流程进行实验。
气体B 为纯净物,溶液C 焰色反应为砖红色,气体E 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
请回答:
(1)组成A 的三种元素是________,A 的化学式是________。
(2)固体A 与足量稀盐酸反应的化学方程式是________。
(3)气体E 与甲醛在一定条件可生成乌洛托品(学名:六亚甲基四胺),该反应的化学方程式是________(乌洛托品可以用分子式表示)。
【答案】Ca 、H 、N 2Ca HN 2422Ca HN 5HCl 2CaCl H NH Cl +=+↑+ 34NH 6HCHO +→
(或6124C H N )26H O +
【解析】
【分析】 溶液C 焰色反应为砖红色说明溶液C 中含有Ca 元素,可知沉淀F 为CaCO 3,4.00g 碳酸钙的物质的量为 4.00g
=0.04mol 100g/mol ,根据元素守恒可知固体A 中含有Ca 元素,其质量为
0.04mol×40g/mol=1.60g ;气体E 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝说明气体E 为NH 3,所以溶液D 中含有NH 4+,根据元素守恒可知溶液C 中含有N 元素,固体A 中含有N 元素;气体B 为纯净物,其物质的量为0.448L
=0.02mol 22.4L/mol ,固体A 中Ca 元素的质量为1.60g ,则其
他元素为1.90g-1.60g=0.30g ,可先假设E 为一种常见的气体,若该气体为NO 、NO 2、O 2,
则固体A 中另外一种元素为O ,而0.02mol NO 或NO 2或O 2所含氧元素的质量均大于0.30g ,故不合理,若该气体为H 2,固体A 中另外一种元素为H ,则符合题意,同时可以参考CaH 2与水的归中反应生成氢气。
【详解】
(1)根据分析可知固体A 中的三种元素为:Ca 、N 、H ;Ca 的常见化合价为+2价,已知固体A 中Ca 元素的物质的量为0.04mol ,质量为1.60g ,N 元素的和H 元素质量为0.04g 共0.30g ,N 的相对原子质量为14,氢的相对原子质量为1,据此可推测A 的化学式可能为Ca 4N 2H 2,化为最简整数比为2Ca HN ;
(2)根据产物可知A 与盐酸反应的产物中含有NH 4+,H 2,Ca 2+,根据电子守恒和元素守恒可知方程式为:2422Ca HN 5HCl 2CaCl H NH Cl +=+↑+;
(3)气体E 为为NH 3,甲醛为HCHO ,根据元素守恒可知方程式为:
34NH 6HCHO +→(或6124C H N )26H O +。
5.已知X 是一种黄绿色气体,X 、Y 、Z 都是有刺激性气味的气体,M 是一种金属单质,D 是一种盐,受热易分解。
有以下转化关系,部分产物未标出。
试回答:
(1)写出下列物质的化学式:X________、Y________、M________、D________。
(2)写出下列反应的离子方程式
①_______________________________________,
②_______________________________________,
③_______________________________________。
(3)Z 是合成硝酸的重要原料,请写出其与氧气在催化剂的作用下反应的化学方程式___________________。
【答案】 Cl 2 SO 2 Fe NH 4Cl Cl 2+SO 2+2H 2O=2Cl -+SO 42-+4H + 2Fe 3++SO 2+2H 2O=2Fe 2++SO 42-+4H + Fe 3++3NH 3+3H 2O=Fe(OH)3↓+3NH 4+ 4NH 3+5O 2 4NO+6H 2O
【解析】X 是一种黄绿色气体,X 为氯气;X 、Z 都是有刺激性气味的气体,Z 和C 的溶液反应生成红褐色沉淀氢氧化铁,则Z 为NH 3,C 为铁盐,氨气和氯气反应生成D ,D 是一种盐,D 为铵盐;Y 是有刺激性气味的气体,氯气和Y 、水反应生成A 和B ,A 能和硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀,则A 中含有氯离子,B 能和盐酸酸化的氯化钡反应生成
白色沉淀,则B中含有硫酸根离子,根据元素守恒及物质的性质知,Y为SO2,A为盐酸,B为硫酸;M是金属单质,能和X生成可溶性铁盐,根据元素守恒知,M是Fe;
(1)通过以上分析知,X、Y、M、D分别是Cl2、SO2、Fe、NH4Cl,故答案为:
Cl2;SO2;Fe;NH4Cl;
(2)X是氯气、Y是二氧化硫,二者在水溶液里发生氧化还原反应生成盐酸和硫酸,离子方程式为Cl2+SO2+2H2O=2Cl-+SO4 2-+4H+;C是氯化铁、Y是二氧化硫,氯化铁溶液和二氧化硫发生氧化还原反应生成亚铁离子和硫酸,离子方程式为:2Fe 3++SO2+2H2O=2Fe 2++SO42-
+4H+;Z是氨气、C是氯化铁,二者反应生成氢氧化铁和氯化铵,离子方程式为:Fe
3++3NH3+3H2O =Fe(OH)3↓+3NH4+,故答案为:Cl2+SO2+2H2O=2Cl-+SO4 2-+4H+;2Fe
3++SO2+2H2O=2Fe 2++SO42-+4H+;Fe 3++3NH3+3H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+;
(3)氨气与氧气在催化剂的作用下反应生成一氧化氮,反应的化学方程式为4NH3+5O2
4NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O2 4NO+6H2O。
点睛:本题考查了无机物推断,根据物质的颜色、物质的特殊气味等为突破口,采用正逆结合的方法进行推断,再结合物质的氧化性、还原性是解答本题的关键。
本题的易错点为氯气与二氧化硫的反应方程式的书写,需要根据生成物的现象结合氧化还原反应的规律分析书写。
6.已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子,它们之间存在如图所示的转化关系(反应条件已经略去):
(1)若A、B、C、D均是10电子粒子,请写出A、D的化学式:A___;D___。
(2)若A和C均是18电子粒子,且A为阴离子,B和D均是10电子粒子,则A与B在溶液中反应的离子方程式为___。
【答案】NH4+ H2O HS-+OH-=S2-+H2O
【解析】
【分析】
(1)若A、B、C、D均是10电子粒子,框图显示,A、B反应生成C和D,C和氢离子反应得
NH,B为OH-,C为NH3,D为H2O,据此到A,B可以和氢离子反应得到D,则A为+
4
填空;
(2)若A和C均是18电子粒子,且A为阴离子,B和D均是10电子粒子,则A为HS-,B 为OH-,C为2S-,D为H2O,据此填空;
【详解】
NH,B为OH-,C为NH3,D为H2O;
(1)据分析A为+
4
答案为:NH 4+;H 2O ;
(2)据分析A 为HS -,B 为OH -,C 为2S -,D 为H 2O ,则HS -与OH -在溶液中反应的离子方
程式为22HS OH S H O ---++=
7.下列是一些常见物质之间的转化关系。
A 是一种红色金属,F 为不溶于酸的白色沉淀,B 和C 是两种强酸。
(图中部分产物及反应条件略去)
则:①A 和B 分别为:A_________ B_________;
②A 与B 发生反应的条件是__________________;
③反应⑥的化学方程式为_____________________;
④上述反应中,不属于氧化还原反应的是_______________。
(填数字序号)。
【答案】Cu 或(铜) 浓H 2SO 4 或浓硫酸 加热 3NO 2 + H 2O = 2HNO 3 + NO ④
【解析】
【分析】
红色金属A 应为Cu ;G 与BaCl 2反应生成的F 为不溶于酸的白色沉淀,则F 为BaSO 4,G 、D 、B 均含硫元素,结合B 是强酸,且能与Cu 反应,可知B 为浓H 2SO 4;A (Cu )与B (浓H 2SO 4)反应生成D ,则D 为SO 2,D 与氯水反应生成G ,则G 为稀H 2SO 4;C 也为强酸,且能与Cu 反应,可知C 为HNO 3,E 能与O 2反应,则E 为NO ,进一步可知C 为稀HNO 3,H 为NO 2。
【详解】
①A 为Cu ,B 为浓H 2SO 4,故答案为:Cu 或(铜);浓H 2SO 4或浓硫酸;
②A (Cu )与B (浓H 2SO 4)反应需要加热,故答案为:加热;
③反应⑥是H (NO 2)与水的反应,故答案为:3NO 2 + H 2O = 2HNO 3 + NO ;
④上述反应中,只有④不是氧化还原反应,故答案为:④。
【点睛】
中学阶段,能与铜反应的两种强酸是浓H 2SO 4和HNO 3,需要注意的是:浓H 2SO 4与铜反应的还原产物是SO 2;浓HNO 3与铜反应的还原产物是NO 2,稀HNO 3与铜反应的还原产物是NO 。
8.A 、B 、C 、D 、E 、X 是中学常见的无机物,存在如图转化关系(部分生成物和反应条件略去)。
(1)若A为常见的金属单质,焰色反应呈黄色,X能使品红溶液褪色,写出C和E反应的离子方程式:___。
(2)若A为淡黄色粉末,X为一种最常见的造成温室效应的气体。
则鉴别等浓度的D、E 两种稀溶液,可选择的试剂为___(填代号)。
A.盐酸 B.BaCl2溶液 C.Ca(OH)2溶液
(3)若A为非金属氧化物,B为气体,遇空气会变红棕色,X是Fe,溶液D中加入KSCN 溶液变红。
则A与H2O反应的化学反应方程式___。
【答案】OH-+HSO3-=SO32-+H2O AB 3NO2+H2O=2HNO3+NO
【解析】
【分析】
(1)若A为常见的金属单质,焰色反应呈黄色,应为Na,X能使品红溶液褪色,应为SO2,则B为H2,C为NaOH,D为Na2SO3,E为NaHSO3;
(2)若A为淡黄色粉末,应为Na2O2;若X为一种最常见的造成温室效应的气体,应为二氧化碳;
(3)若A为非金属氧化物,B为气体,遇空气会变红棕色,则可推知B为NO,A为
NO2,又X是Fe,由转化关系可知C具有强氧化性,则C为HNO3,E为Fe(NO3)2,据此分析作答。
【详解】
(1)根据上述分析可知,A为Na,X为SO2,则B为H2,C为NaOH,D为Na2SO3,E为NaHSO3,C和E反应的离子方程式为OH-+HSO3-=SO32-+H2O;
(2)①若A为淡黄色粉末,应为Na2O2,若X为一种造成温室效应的气体,应为CO2,则C为NaOH,D为Na2CO3,E为NaHCO3,鉴别等浓度的碳酸钠与碳酸氢钠两种溶液,可用盐酸或氯化钡溶液,AB项正确,氢氧化钙溶液与两者均会反应生成白色沉淀,不能鉴别,C项错误;故答案为:AB;
(3)根据上述分析可知,NO2与水反应的方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。
9.如图,根据图示回答:
(1)A 的分子式为_____;B 的分子式为_____;C 的分子式为_____。
(2)将 E 溶于水,配制成 0.1 mol·L-1的溶液,滴入酚酞,显_____色。
(3)写出NH4Cl 溶液与NaOH 溶液共热反应的离子方程式:__________________。
(4)D→B 的化学方程式为:_____。
(5)A→B 的化学反应方程式:_____。
【答案】NH 3 NO NO 2 无 NH 4++OH −Δ
NH 3↑+H 2O
3Cu+8HNO 3(稀)=3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O 4NH 3+5O 2
∆催化剂4NO+6H 2O
【解析】
【分析】 氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,A 催化氧化生成一氧化氮和水,则A 为NH 3,E 为HCl ,B 为NO ,C 为NO 2,二氧化氮溶于水生成硝酸和一氧化氮,D 为HNO 3,硝酸和铜反应生成一氧化氮。
【详解】
(1)结合分析可知A 为NH 3,B 为NO ,C 为NO 2,故答案为:NH 3;NO ;NO 2;
(2)E 为HCl ,溶于水溶液显酸性,配制成0.1mol/L 的溶液,滴入酚酞不变色,故答案为:无;
(3)氯化铵溶液和氢氧化钠溶液共热反应生成氨气、氯化钠和水,反应的离子方程式:NH 4++OH −ΔNH 3↑+H 2O ,故答案为:NH 4++OH −ΔNH 3↑+H 2O ;
(4)D→B 是稀硝酸和铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应的化学方程式为:3Cu+8HNO 3(稀)=3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O ,故答案为:
3Cu+8HNO 3(稀)=3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O ;
(5)A→B 是氨气和氧气在催化剂条件下反应生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为:4NH 3+5O 2∆催化剂4NO+6H 2O ,故答案为:4NH 3+5O 2∆催化剂4NO+6H 2O ;
10.将红热的固体单质M 放入浓硝酸中,剧烈反应,产生混合气体A ,A 在常温下不与空气接触时,发生如图所示的变化。
(1)混合气体A 的主要成分是____________。
(2)气体B 为__________,蓝色溶液D 为____________。
(3)单质M 与浓硝酸反应的化学方程式是____________________________。
(4)单质C 与稀硝酸反应的化学方程式是________________________。
【答案】NO 2和CO 2 NO Cu(NO 3)2 C +4HNO 3(浓)
CO 2↑+4NO 2↑+2H 2O 3Cu +8HNO 3(稀)
=3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O
【解析】
【分析】
溶液与单质丙反应可以得到蓝色溶液D,则D溶液含有铜离子,结合转化关系可知,单质C为Cu、乙为硝酸,故D为Cu(NO3)2,反应生成气体B为NO,固体单质甲跟乙剧烈反应后生成气态混合物A,可推知A为NO2和CO2混合气体,M为碳单质,A隔绝空气,通入水中得到混合气体为NO和CO2,与足量的石灰水反应得到白色沉淀与NO,则白色沉淀为
CaCO3。
【详解】
(1)由上述分析可知,混合气体A的主要成分是NO2和CO2;
(2)气体B为NO,蓝色溶液D为Cu(NO3)2溶液;
(3) 单质M为C,与浓硝酸反应的化学方程式是C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;
(4) 单质C为Cu与稀硝酸反应的化学方程式是3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+
4H2O。
【点睛】
本题考查无机物的推断,涉及碳、氮元素单质及化合物的性质,D溶液为蓝色是推断的突破口,据此可以推断C,再结合转化关系确定其他物质,熟练掌握元素化合物的性质是关键。
11.下图表示几种无机物之间的转化关系,其中A、B均为黑色粉末,B为非金属单质,C 为无色无毒气体,D为金属单质,E是红棕色气体,G是具有漂白性的气体,H的水溶液呈蓝色。
请回答下列问题:
(1)A的化学式是___,C的电子式是__________,Y的名称是_____。
(2)反应①的化学方程式为__________________________。
(3)实验室测定气体E的相对分子质量时,得到的实验值总是比理论值偏大,其原因是(用化学方程式表示)_________________。
(4)19.2g的D与足量的一定浓度X的溶液反应,将所得的气体与_______L O2(标准状况下)混合,恰好能被水完全吸收。
【答案】CuO 浓硫酸 C+4HNO3(浓)=CO2↑+4NO2↑+2H2O 2NO2⇌N2O4
3.36L
【解析】
【分析】
已知,A、B均为黑色粉末,B为非金属单质,C为无色无毒气体,D为金属单质,可推测A为CuO,B为C,C为二氧化碳,D为Cu;E是红棕色气体为二氧化氮,G是具有漂白性
的气体为二氧化硫,H的水溶液呈蓝色为硫酸铜。
【详解】
(1)分析可知,A为氧化铜,化学式是CuO;C为二氧化碳,电子式为:;Y为浓硫酸;
(2)反应①为碳与浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,方程式为:C+
4HNO3(浓)=CO2↑+4NO2↑+2H2O;
(3)验室测定气体二氧化氮的相对分子质量时,存在可逆反应2NO2⇌N2O4得到的实验值总是比理论值偏大;
(4)19.2g的Cu即0.3mol,与足量的一定浓度的硝酸溶液反应,生成氮的氧化物,化合价降低与Cu升高的化合价总数相等,则消耗的氧气化合价降低的总数也相等,消耗0.15mol氧气即标况下的3.36L。
12.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。
(1)写出A、C、D的化学式:
A________;C________;D________。
(2)写出下列反应的化学方程式:
①______________________________________________;
②____________________________________________。
【答案】Mg3N2 NH3 Mg(OH)2 Mg3N2+8HCl=3MgCl2+2NH4Cl MgCl2+
2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl,NH4Cl+NaOH NaCl+H2O+NH3↑
【解析】
【分析】
镁条在空气中燃烧时,镁可与空气中的一种主要成分反应,镁和空气生成氧化镁和氮化镁,生成少量的物质A,即A为氮化镁,气体C能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明C 为氨气。
溶液B为氯化铵和氯化镁的混合,溶液B于氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀、氨气和氯化钠。
【详解】
(1)根据上面分析得出A、C、D的化学式:A为Mg3N2;C为NH3;D为Mg(OH)2,故答案为:Mg3N2;NH3;Mg(OH)2。
(2)①氮化镁和盐酸反应生成氯化镁和氯化铵,反应方程式为Mg3N2+8HCl=3MgCl2+
2NH4Cl,故答案为:Mg3N2+8HCl=3MgCl2+2NH4Cl。
②氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,反应方程式为MgCl2+
2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl,氯化铵和氢氧化钠加热反应生成氯化钠、氨气和水,反应方程式为NH4Cl+NaOH NaCl+H2O+NH3↑,故答案为:MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+
2NaCl,NH4Cl+NaOH NaCl+H2O+NH3↑。
13.根据如图所示转化关系,判断A、B、C、D各是什么物质,写出有关的化学方程式:
(1)当A为气体单质时,A是________,B是__________,C是________,D是
________,E是________,E→C的化学方程式:
_________________________________________________。
(2)当A为固体单质时,A是________,B是________,C是________,D是________,E 是________,E→C的化学方程式是
_______________________________________________。
【答案】N2 NH3 NO NO2 HNO33Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O S H2S SO2 SO3H2SO4 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
【解析】
【分析】
(1)当A是气体单质时,A能与氧气、氢气反应,且B能发生连续氧化反应,E能和Cu反应生成C,则E为硝酸,所以A是N2,B为NH3,C为NO,D为NO2,E为HNO3;据以上分析解答。
(2)如果A是固体单质,E为酸,能和Cu反应生成C,则E是硫酸, A是S,B是H2S,C是SO2,D 是SO3, E是H2SO4;据此分析解答。
【详解】
(1)当A是气体单质时,A能与氧气、氢气反应,且B能发生连续氧化反应,E能和Cu反应生成C,则E为硝酸,A为氮气,A和氢气反应生成B为氨气,A和氧气反应生成C为NO, N O被氧气氧化生成D为二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸E,所以当A为气体单质时,A 是N2,B为NH3,C为NO,D为NO2,E为HNO3;稀硝酸和铜反应生成一氧化氮、硝酸铜和水,E→C的化学方程式:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2N O↑+4H2O;
综上所述,本题答案是:N2,NH3,NO,NO2,HNO3;3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)
+2NO↑+4H2O。
2
(2)如果A是固体单质,E为酸,能和Cu反应生成C,则E是浓硫酸,则A为S,A和氢气反应生成B为H2S,A和氧气反应生成C为SO2,C被氧气氧化生成D为SO3;当A为固体单质时,A是S,B是H2S,C是SO2,D是SO3, E是H2SO4;浓硫酸和铜加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,E→C的化学方程式:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
综上所述,本题答案是:S, H2S, SO2, SO3, H2SO4;Cu+2H2SO4(浓)
CuSO 4+SO 2↑+2H 2O 。
14.常见无机物A 、B 、C 、D 存在如图转化关系:
(1)若A 是一种碱性气体,常用作制冷剂,B 是汽车尾气之一.遇空气会变色,则反应①的化学方程式为_________________________________________________。
(2)若A 为常见挥发性强酸,D 是生产生活中用量最大用途最广的金属单质,则B 的化学式是_____________________。
(3)若A 、C 、D 都是常见气体,C 是形成酸雨的主要气体,则A 的电子式是____________。
(4)若A 、B 、C 的水溶液均显碱性,焰色反应均为黄色,D 为2CO ,举出C 的一种用途_______________________。
【答案】322Δ4NH 5O 4NO 6H O +=+催化剂 33Fe(NO )
治疗胃酸过多、发酵
粉、泡沫灭火器等
【解析】
【详解】
(1)若A 是一种碱性气体,常用作制冷剂,为氨气,B 是汽车尾气之一,遇空气会变色,则B 是NO ,D 是氧气,C 是二氧化氮,反应①的化学方程式为:
322Δ4NH 5O 4NO 6H O +=+催化剂
, 故答案为:322Δ4NH 5O 4NO 6H O +=+催化剂
; (2)若A 为常见挥发性强酸,D 是生产生活中用量最大用途最广的金属单质,则D 是Fe ,B 能和D 反应生成C ,则A 是硝酸、B 是硝酸铁、C 是硝酸亚铁,则B 的化学式为33Fe(NO ),
故答案为:33Fe(NO );
(3)若A 、C 、D 都是常见气体,C 是形成酸雨的主要气体,则C 是二氧化硫,A 是硫化氢、D 是氧气、B 是S ,A 的电子式是
, 故答案为:; (4)若A 、B 、C 的水溶液均显碱性,焰色反应均为黄色,说明都含有Na 元素,D 为2CO ,A 为NaOH 、B 是碳酸钠、C 为碳酸氢钠,B 为强碱弱酸盐,碳酸根离子水解导致溶液呈碱性,碳酸氢钠溶液呈弱碱性,碳酸氢钠能水解,所以其用途有治疗胃酸过多、发酵粉、泡沫灭火器等,
故答案为:治疗胃酸过多、发酵粉、泡沫灭火器等。
15.如图是中学化学中常见物质之间的一些反应关系,其中部分产物未写出。
常温下X和H 是固体,B和G是液体,其余均为气体,1 mol X分解得到A、B、C各1 mol。
试回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:X____,B____。
(2)写出下列反应的化学方程式:①G+H A+F:________。
②C+D E:______________ _。
(3)写出下列反应的离子方程式:G+Cu E:________。
(4)工业上合成C后采用加压、降温液化的方法从混合气体中分离出C,能用上述方法分离出C的原因是_____。
【答案】NH4HCO3 H2O C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
4NH3+5O24NO+6H2O 3Cu+2NO3—+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O NH3易液化
【解析】
【分析】
常温下X和H是固体,B和G是液体,其余均为气体,由框图可知X既能与酸反应生成气体A,又能与碱反应生成气体C,故X应为弱酸的铵盐,该弱酸易分解,而且产生的气体能与Na2O2反应,猜想X应为NH4HCO3或(NH4)2CO3,又知1 mol X分解得到A、B、C各1 mol,故X只能是NH4HCO3,A为CO2,B为H2O,C为NH3,D为O2,E为NO,F为
NO2,G为HNO3,H为C,结合对应物质的性质以及题目要求可解答该题。
【详解】
常温下X和H是固体,B和G是液体,由框图可知X既能与酸反应生成气体A,又能与碱反应生成气体C,故X应为弱酸的铵盐,该弱酸易分解,而且产生的气体能与Na2O2反应,猜想X应为NH4HCO3或(NH4)2CO3,又知1 mol X分解得到A、B、C各1 mol,故X只能是NH4HCO3,A为CO2,B为H2O,C为NH3,D为O2,E为NO,F为NO2,G为HNO3,H为C;
(1)由以上分析可知X为NH4HCO3,B为H2O;
(2)①H+G→A+F为C和浓硝酸的反应,方程式为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;
②C+D→E的反应为氨气的催化氧化生成NO,反应的化学方程式为
4NH3+5O24NO+6H2O;
(3)铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮,反应的离子方程式为3Cu+2NO3-
+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(4)C为NH3,沸点较低,易液化,可用加压降温方法从混合气体中分离出。
【点睛】
无机推断题的一般解题思路:①审清题意,从题干迅速浏览、整体扫描、产生印象,尽量在框图中把相关信息表示出来,明确求解要求;②找“题眼”即找到解题的突破口,此步非常关键;③从题眼出发,联系新信息及所学的旧知识,依物质的特性或转移特征来确定“突破口”,大胆猜测,顺藤摸瓜,进行综合分析、推理,初步得出结论。