高一化学氮及其化合物知识点及练习题及答案(1)

高一化学氮及其化合物知识点及练习题及答案(1)
高一化学氮及其化合物知识点及练习题及答案(1)

高一化学氮及其化合物知识点及练习题及答案(1)

一、选择题

1.足量铜溶于一定量浓硝酸,产生NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体若与1.12 L

O2(标准状况)混合后通入水中,气体被水完全吸收。若向原所得溶液中加入5 mol·L-1 H2SO4溶液100 mL,则继续溶解的Cu的质量为( )

A.6.4 g B.9.6 g C.19.2 g D.24 g

【答案】C

【详解】

Cu和浓硝酸反应过程中,Cu失电子生成铜离子、硝酸得电子生成NO2、N2O4、NO,且转移电子守恒,这些气体若与1.12LO2(标况)混合后通入水中,气体被完全吸收,说明氧气得到的电子等于这些气体生成硝酸根离子得到的电子,所以氧气得到的电子等于Cu失去

的电子,根据转移电子得n(Cu)

=

1.12

4

22.4/

2

L

L mol

=0.1mol,根据原子守恒得n(Cu)

=n[Cu(NO3)2]=0.1mol,再加入稀硫酸后,相当于溶液中含有硝酸,能继续溶解Cu,n (H+)=2n(H2SO4)=2×5mol/L×0.1L=1mol,n(H+):n(NO3-)=1mol:0.2mol=5:1>

1/4,所以氢离子有剩余,根据硝酸根离子计算溶解铜的质量,设溶解Cu的质量为x,则:3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO+4H2O

192g 2mol

x 0.2mol

192g:2mol=x:0.2mol,解得x=19.2g。

答案选C。

【点晴】

明确物质之间的反应是解本题的关键,注意进行过量计算,注意转移电子守恒、原子守恒的利用,难点和易错点是没有进行过量计算。

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.可用来干燥氨气的有( )

A.浓硫酸B.碱石灰

C.氯化钙D.五氧化二磷

【答案】B

【详解】

因为氨气可以和酸反应,所以不能用浓硫酸和五氧化二磷等酸性干燥剂干燥;氯化钙可以吸收氨气生成八氨合氯化钙,所以也不能用氯化钙干燥氨气。碱石灰是氧化钙和氢氧化钠组成的混合物,可以干燥氨气,所以本题选B。

4.某些离子的检验及结论一定正确的是()

A.加入氢氧化钠溶液并加热,产生气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,一定有NH4+ B.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CO32-

C.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入盐酸沉淀不消失,一定有SO42-

D.某溶液加入稀盐酸酸化的AgNO3产生白色沉淀,则原溶液中一定含有Cl-

【答案】A

【详解】

A. 加入氢氧化钠溶液并加热,产生气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则说明该气体为氨气,推出原溶液中一定有NH4+,A项正确;

B. 原溶液中若含HCO3-,加入稀盐酸后也会产生无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体,故原溶液中不一定有CO32-,B项错误;

C. 产生不溶于盐酸的白色沉淀也可能是AgCl,则原溶液中不一定有SO42-,C项错误;

D. 加入盐酸酸化的AgNO3溶液时,则引入了Cl-,故不能证明是原溶液中是否含有Cl-,D 项错误;

答案选A。

5.对于硫酸和硝酸的比较中,下列叙述不正确的是()

A.冷的浓硫酸和浓硝酸都可以用铝、铁的容器盛装B.稀硫酸和稀硝酸都具有氧化性C.浓硫酸和浓硝酸都具有很强的腐蚀性、脱水性D.硫酸和硝酸都是重要的化工原

【答案】C

【详解】

A. 铝、铁与冷的浓硫酸和浓硝酸发生的钝化,因此冷的浓硫酸和浓硝酸都可以用铝、铁的容器盛装,故A正确;

B. 稀硫酸和稀硝酸都具有氧化性,稀硫酸和金属反应生成氢气,表现氧化性,稀硝酸和金属反应生成硝酸盐和一氧化氮表现氧化性,故B正确;

C. 浓硫酸和浓硝酸都具有很强的腐蚀性,浓硫酸具有脱水性,浓硝酸不具有,故C错误;

D. 化工生产中用硝酸、硫酸生产化肥、农药、炸药、燃料,金属加工前的酸洗等,故D正确。

综上所述,答案为C。

6.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。

7.下列对NO、NO2的描述,不正确的是( )

A.NO2是红棕色气体,易溶于水,不是酸性氧化物

B.NO可以用排水法收集,但不能由N2和O2直接化合而得到

C.NO、NO2在一定条件下可相互转化,且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物D.NO、NO2都有毒,且NO是汽车尾气的有害成分之一

【答案】B

【详解】

A. NO2是红棕色气体,易溶于水,与水发生反应:3NO2+ H2O == 2HNO3+ NO,由于反应前后元素的化合价发生了变化,因此NO2不是酸性氧化物,A正确;

B. NO难溶于水,可以用排水法收集,但由于N2性质稳定,室温下不容易反应,但在放电时可由N2和O2直接化合而得到,B错误;

C.NO与氧气发生反应会产生NO2;NO2溶于水反应产生硝酸和NO,因此二者在一定条件下可相互转化,且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物,C正确;

D. NO、NO2都有毒,且在汽车发动时,在电火花作用下N2和O2化合产生NO,NO是汽车尾气的有害成分之一,D正确;

故选B。

8.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。

9.下列关于氨水的叙述正确的是

A.氨水显碱性,是因为氨水是一种弱碱

B.氨水和液氨成分相同

C.氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O(除水外)

D.氨水中共有五种粒子

【答案】C

【详解】

A.氨水显碱,但氨水是混合物,所以一水合氨是弱碱,选项A错误;

B.氨水是混合物和液氨是纯净物,所以两者成分不相同,选项B错误;

C.氨水中有氨分子、水分子和一水合氨分子,除水外物质的量浓度最大的粒子是

NH3?H2O,选项C正确;

D.氨水有中性分子:氨分子、水分子和一水合氨分子和离子有铵根离子、氢离子和氢氧根离子,共六种粒子,选项D错误;

答案选C。

10.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。

11.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。

12.氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用如图表示,下列关于海洋氮循环的说法中,正确的是()

A .海洋中不存在游离态的氮

B .②中的含氮物质转化属于氮的固定

C .④中的含氮物质转化属于氮的还原

D .向海洋中排放含NO 3-的废水不会影响NH 4+的含量 【答案】B 【详解】

A.根据图像,海水中存在氮气,A 错误;

B. ②中氮气转化为+

4NH 含氮化合物,属于氮的固定,B 正确;

C. ④中+4NH 转化为-

2NO 或2N O ,化合价升高,属于氮的氧化反应,C 错误; D.根据图像,-3NO 能转化为-2NO ,-2NO 转为氮气,氮气转化为+

4NH ,故向海水中排放

-3NO 会造成+4NH 浓度增大,D 错误;

故答案选B 。

13.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 。

14.近年来在中国汽车的销量大幅增长的同时也带来了严重的空气污染。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 .汽车尾气的主要污染成分包括CO 、NO 和N 2

B .反应中NO 为氧化剂,N 2为氧化产物

C .NO 和O 2必须在催化剂表面才能反应

D .催化转化总反应为222催化剂

2NO+O +4CO 4CO +N

【答案】D 【详解】

A .汽车尾气的主要污染成分是CO 、NO 、NO 2等,氮气为空气成分,不是空气污染物,故A 错误;

B .根据图示反应,氮元素从NO 中的2+价降为0价,化合价降低,所以一氧化氮为氧化剂,氮气为还原产物,碳元素的化合价从+2价升至+4价,二氧化碳为氧化产物,故B 错误;

C . NO 和2O 在常温下就会发生反应生成二氧化氮,故C 错误;

D .尾气处理净化的目的是把有毒的污染气体在催化剂作用下转化为空气中的无毒成分,根据图示反应的方程式为2222NO O 4CO 4CO N ++=+催化剂

,故D 正确。 答案选D 。

15.将40mLNO 2和NO 的混合气体通入倒立于水槽且盛满水的试管中,充分反应后试管中剩余20mL 气体,则原混合气体中2NO 与NO 的体积比为 ( ) A .2:1 B .1:3

C .3:1

D .1:1

【答案】C 【详解】

40mlNO 2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

3NO 2+ H 2O=2HNO 3+NO ,剩余20ml 气体,反应前后气体体积减少20ml ,根据化学反应3NO 2+ H 2O=2HNO 3+NO △V (气体体积减少) 计算V (NO 2)= 30mL ,原气体中V ( NO) =10mL ,所以原混合气体的体积比为:V (NO 2):V (NO)=3:1,故C 符合题意; 故答案:C 。

16.下列每步转化不能通过一步反应就实现的是 A .NH 3→NO→NO 2→HNO 3 B .Al→Al 2O 3→Al(OH)3→NaAlO 2 C .S→SO 2→H 2SO 4→MgSO 4 D .Fe→FeCl 2→Fe(OH)2→Fe(OH)3

【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。

17.下列说法正确的是( )

A.某溶液与NaOH溶液共热,产生使湿润的蓝色石蕊试纸变红色的气体,说明原溶液中存

+

在NH

4

B.某溶液中加入AgNO3溶液时,产生白色沉淀,说明原溶液中含Cl-

C.用铂丝蘸取某溶液在酒精灯上灼烧时,火焰呈黄色,说明原溶液中含有Na+

D.某溶液中加入BaCl2溶液,再加足量稀盐酸,产生白色沉淀,原溶液中一定存SO24-【答案】C

【详解】

A. 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

NH,故A错误;

在+

4

B. 某溶液中加入AgNO3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. 焰色反应的火焰呈黄色,可说明原溶液中含有Na+,故C正确;

SO,应D. 某溶液中加入BaCl2溶液,产生的白色沉淀可能为AgCl,原溶液中不一定存2-

4

先加稀盐酸,无沉淀,再加氯化钡,产生沉淀,故D错误。

故答案选:C。

18.一种盐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。

19.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

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。

20.(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】

(NH4)2SO4分解的方程式为4(NH4)2SO4=N2↑+6 NH3↑+3SO2↑+SO3↑+7H2O,设分解了4mol(NH4)2SO4,则分解生成的N2、NH3、SO2、SO3物质的量依次为1mol、6mol、3mol、1mol,分解产生的气体通入BaCl2溶液中,发生反应2NH3+SO3+H2O=(NH4)2SO4、

(NH4)2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NH4Cl,此过程中消耗1molSO3、2molNH3、生成1molBaSO4沉淀;还剩余4molNH3,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3molSO2全部反应,则发生的反应为4NH3+3SO2+3H2O=(NH4)2SO3+2NH4HSO3、(NH4)2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NH4Cl,此过程将4molNH3、3molSO2全部消耗,生成

1molBaSO3沉淀;根据上述分析,生成的沉淀中既有BaSO4、又有BaSO3,且n(BaSO4):n(BaSO3)约为1:1,从溶液中逸出的气体只有N2,最后留下的溶液中有较多的NH4Cl和NH4HSO3,故答案为A。

21.向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是

A.A B.B C.C D.D

【答案】B

【详解】

A.白色沉淀可能为AgCl、BaSO3、BaCO3等,不能说明原溶液中有SO2-4,检验SO2-4,应先加盐酸无现象,后加氯化钡生成白色沉淀,故A错误;

B.白色沉淀为AgCl,不溶于硝酸,则沉淀不溶解,说明原溶液中有Cl?,故B正确;C.观察K元素的焰色反应,需要透过蓝色的钴玻璃观察,则由现象可知,原溶液中有

Na+,不能确定是否有K+,故C错误;

NH,滴加稀的NaOH溶液,且没有加热,不能生成氨气,则实验操作不合理,D.若含+

4

不能检验铵根离子,故D错误;

答案选B。

22.下列实验操作及现象与结论之间对应关系错误的是

A.A B.B C.C D.D

【答案】A

【详解】

A.向某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,白色沉淀可能为氯化银、硫酸钡等,原溶液中可能存在硫酸根离子、银离子等,所以不一定含有硫酸根离子,故A 错误;

B.向某溶液中加入NaOH浓溶液,加热产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体一定为氨气,原溶液中一定存在铵根离子,故B正确;

C.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀生成,该白色沉淀一定是氯化银,则氯水中一定含Cl-,故C正确;

D.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,因为氯水中含H+,能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,故D正确;

答案选A。

23.下列说法正确的是

A.固体NaCl不存在阴阳离子,不导电B.CO2、NO2均属于酸性氧化物

C.硫酸钡溶液几乎不导电,但硫酸钡属于电解质D.只有金属和电解质才导电

【答案】C

【详解】

A. 固体NaCl存在阴阳离子,但不能自由移动,所以固体氯化钠不导电,A错误;

B. CO2属于酸性氧化物,NO2溶于水生成NO和硝酸,NO2不是酸性氧化物,B错误;

C. 硫酸钡溶液几乎不导电,是因为溶液中离子浓度太小,硫酸钡在熔融状态下能够电离出离子,属于电解质,C正确;

D. 电解质不一定导电,电解质溶于水或在熔融状态下才能导电,D错误;

答案选C。

24.实验室用右图装置干燥、收集某气体R,则R可能是

A.SO2B.NH3

C.HCl D.Cl2

【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。

25.14 g铜、银合金与一定量某浓度的硝酸溶液完全反应,将放出的气体与1.12 L(标准状况下)氧气混合通入水中,恰好全部被水吸收,则合金中铜的质量是( )

A.9.6 g B.6.4 g C.4.8 g D.3.2 g

【答案】D

【详解】

根据题意:有如下转化关系:

设Cu xmol 、Ag ymol 金属铜、银失去电子给了硝酸中+5价的氮,还原产物中的NO和 NO2又失去电子给了氧气生成硝酸,整个过程等效于铜、银失电子,转移给了氧气,所以根据

电子得失守恒规律:2x+y=4×1.12

22.4

,质量守恒:64x+108y=14,分别解出x=0.05mol,

m(Cu)=0.05mol×64g/mol=3.2g;D正确;故答案选D。

二、非选择题

26.选择装置,完成实验。

①②③

(1)从氯化钠溶液得到氯化钠固体,选用______(填序号,下同)。

(2)除去粗盐中的泥沙,选用______。

(3)实验室制备氨气,选用______。

【答案】③①②

【分析】

图①为过滤装置,将液体和固体分离开来的一种装置;图②为固固加热制气装置;图③为蒸发结晶装置,蒸发是指将溶液中的溶剂通过升温的方式让溶剂气化脱离溶质的过程;结晶是溶质从溶液中析出固体(晶体)的过程,然后分析。

【详解】

(1)从氯化钠溶液得到氯化钠固体,采取蒸发结晶的方法,将水蒸发出,然后得到氯化钠固体,故选用③;

(2)除去粗盐中的泥沙,盐溶于水,而泥沙不溶于水,可采取加水溶解粗盐,然后过滤去除泥沙,故选用①;

(3)实验室制备氨气,一般采用氯化铵和熟石灰在加热的条件下进行,故选用②。

27.某化学实验小组同学利用以下实验装置制备氨气,并探究氨气的性质(部分仪器已略去)。请回答:

(1)实验室制备氨气的化学方程式为_________。

(2)用装置 B 收集氨气时,应选择氨气的进气口是_________ (选填“a”或“b”),并说明选择的理由是_________。

(3)打开装置B 中的止水夹 c,若观察到烧瓶内产生了红色喷泉,则说明氨气具有的性质是_____,请用方程式表示:_______________________________;氨气催化氧化可用于制硝酸,请写出氨气催化氧化的化学方程式_______________________________。

(4)为防止环境污染,以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是_______ (填序号)。

(5)SiO 2 在自然界中广泛存在,它是制备现代通讯材料________ (写该材料名称)的主要原料;以 SiO 2 为原料, 在工业上制备单质硅的化学方程式为________ 【答案】2NH 4Cl+Ca(OH)2

Δ

2NH 3↑+CaCl 2+2H 2O a 氨气的密度小于空气的密度 氨极易溶

于水,氨水显碱性 NH 3+H 2O NH 3﹒H 2O +

4NH +OH - 4NH 3+5O 2

Δ催化剂

4NO+6H 2O

②④ 光导纤维 2C+SiO 2高温

Si+2CO↑

【分析】

本实验利用氯化铵和氢氧化钙混合加热制取氨气,氨气极易溶于水,利用这一条性质选择合适的收集装置和尾气处理装置;氨气的喷泉实验中,进入烧瓶中的液体变成红色说明氨水显碱性,据此回答。 【详解】

(1)实验室制备氨气,用NH 4Cl 固体和Ca(OH)2固体受热产生,反应方程式为:2NH 4Cl+Ca(OH)2

Δ

2NH 3↑+CaCl 2+2H 2O ;

(2)因为氨气的密度小于空气,采用向下排空气法收集,因此从a 口进入;

(3)烧瓶内产生了红色喷泉,说明氨气极易溶于水且氨水显碱性,使酚酞变红,这一过程的化学方程式为NH 3+H 2O

NH 3·H 2O

+

4NH +OH -;氨气催化氧化可用于制硝酸,氨

气经催化氧化后生成NO ,NO 与氧气反应生成NO 2,NO 2溶于水生成硝酸,则氨气催化氧

化的化学方程式为4NH 3+5O 2

Δ

催化剂

4NO+6H 2O ;

(4)氨气极易溶于水,防止倒吸,因此需要倒置的漏斗或干燥管,故②④正确; (5)SiO 2广泛存在自然界中,其用途也非常广泛,可用于制造光导纤维,也用于生产半导体材料硅;碳能与二氧化硅反应生成硅单质,化学反应方程式:SiO 2+2C

高温

Si+2CO↑。

28.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。

29.某化学实验小组同学利用以下装置制备氨气,并探究氨气的性质(部分仪器已略去)。

请回答:

(1)该同学用镊子夹取湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,可观察到试纸变蓝,该现象说明氨气溶于水,溶液呈___性。

(2)收集氨气时,请你选择氨气的进气口___(“a”或“b”)。

(3)若观察到装置B中的烧瓶内产生了红色喷泉,则说明氨气具有的性质是___。

(4)以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是___(填序号)。

【答案】碱 a 极易溶于水,且与水反应生成一种碱性物质②④

【分析】

(1)利用氨气溶于水生成NH3·H2O进行分析;

(2)氨气的密度小于空气,收集时用向下排空气法收集,对此进行分析;

(3)根据(1)的分析;

(4)氨气极易溶于水,吸收时注意防倒吸;

【详解】

(1)NH3极易溶于水,在水中有NH3++H2O NH3·H2O NH4++OH-,酚酞遇碱变蓝,因此该实验体现了溶液呈碱性;

(2)氨气的密度小于空气的密度,收集时应向下排空气法收集,即从a口进气;

(3) 形成喷泉,说明烧瓶的压强突然减小,即推出NH3极易溶于水,酚酞遇碱变蓝,说明氨气溶于水后,生成一种碱性物质;

(4)氨气极易溶于水,可以用水吸收多余的氨气,吸收时应注意防治倒吸,故②④正确。

30.某学习小组为验证浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO,设计如图装置进行实验(夹持仪器已略去)。(查阅资料):NO与NaOH溶液不反应,NO2与NaOH溶液能反应(反应的化学方程式为2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2O)。

备选药品:浓硝酸、3mol·L-1稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、NaOH溶液及CO2气体。回答下列问题。

(1)连接好装置,滴加浓硝酸之前的操作依次是:____________,加入药品,打开装置①中的弹簧夹后通入CO2一段时间,关闭弹簧夹,将装置④中导管末端伸入倒置的烧瓶内。通入CO2的目的是____________。

(2)若用质量分数为70%浓硝酸(密度为1.42g·cm-3)配制250mL3mol·L-1的稀硝酸,除量筒、烧杯、胶头滴管外,还要用到的玻璃仪器有____________、____________。

(3)装置①中发生反应的化学方程式为____________。

(4)装置①中产生的气体通过盛有水的洗气瓶时发生反应的化学方程式为____________。(5)根据实验设计,装置②中盛放的试剂是____________。

(6)做实验时应避免有害气体排放到空气中,装置⑤中盛放的药品是____________。(7)验证浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO的实验现象是

____________。

【答案】检查装置的气密性排出装置内残留的空气(或:防止装置内残留空气中的O2将NO氧化) 250mL容量瓶玻璃棒 Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

3NO2+H2O2HNO3+NO 3mol·L-1稀硝酸氢氧化钠溶液装置②中液面上方气体仍为无色,装置③中液面上方气体由无色变为红棕色

【分析】

①装置是浓硝酸与铜片反应制取NO2,然后与水反应,将NO2转化为NO。②装置与③装置是用来验证浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO,所以②装置盛有稀硝酸,若液面上方气体仍为无色,则证明稀硝酸不能氧化NO,④用来处理NO尾气;③装置盛有浓硝酸,若液面上方气体由无色变为红棕色,则证明浓硝酸能将NO氧化成NO2,⑤装置盛有氢氧化钠溶液,用来处理尾气NO2。

【详解】

(1)制取气体的装置在使用之前要先检查装置的气密性。因为NO易被空气氧化,所以在牵涉到物质能与装置中的空气反应时,一定要先排出装置内残留的空气。

(2)配制一定物质的量浓度的溶液时,需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、胶头滴管、一定规格的容量瓶、玻璃棒。

(3) ①装置是浓硝酸与铜片反应制取NO2,所以其反应为

Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。

(4) ①装置生成了NO2,然后NO2与水反应。

(5)由分析可知②装置与③装置是用来验证浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO,所以②装置盛有稀硝酸

(6)由分析可知③装置盛有稀硝酸,若液面上方气体由无色变为红棕色,则证明浓硝酸能将NO氧化成NO2,⑤装置盛有氢氧化钠溶液,用来处理尾气NO2。

(7)②装置盛有稀硝酸,若液面上方气体仍为无色,则证明稀硝酸不能氧化NO;③装置盛有浓硝酸,若液面上方气体由无色变为红棕色,则证明浓硝酸能将NO氧化成NO2。

【点睛】

验证某个物质的性质,首先要制取该物质,然后验证性质,最后要考虑尾气处理。在牵涉到物质能与装置中的空气反应时,为了避免空气对实验物质的影响,要先排出装置内残留的空气。

31.某同学为了探究氯化铵的性质,进行了如下实验,请你按要求回答下列问题。

(1)配制100mL 2mol/L的NH4Cl溶液。该同学应用天平称量NH4Cl固体的质量为______g。

(2)有以下仪器:烧杯、胶头滴管、玻璃棒、量筒等玻璃仪器。

①还缺少的玻璃仪器有__________;

②使用此仪器前必须进行的一步操作是_______;

(3)该同学又用如图所示的装置收集干燥纯净的氨气并做性质实验:

①写出A处氯化铵与熟石灰反应的化学方程式:______________

②B中盛放的是__________其作用是__________

③氨水中滴加酚酞溶液变为________色

【答案】10.7 100mL容量瓶检查是否漏水 NH4Cl+Ca(OH)2Δ

CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O 碱

石灰干燥剂红

【分析】

(1)根据溶液的浓度和体积计算物质的量,再计算质量;

(2)①根据实验步骤分析;

②带有玻璃塞的仪器均需要检漏;

(3)①实验室用氢氧化钙和氯化铵加热制氨气;

②B装置应干燥氨气;

③氨气溶于水显碱性。

【详解】

(1)配制100mL2mol/L的NH4Cl溶液,则n=cV=0.1L×2mol/L=0.2mol,则其质量为

0.2mol×53.5g/mol=10.7g,托盘天平称精确到0.1g,则用托盘天平称量NH4Cl固体的质量为10.7g;

(2)①配制步骤有计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,一般用托盘天平称量,用药匙取用药品,在烧杯中溶解,冷却后转移到100mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,当加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,所以需要的仪器为:托

盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管;

②带有玻璃塞的仪器均需要检漏,所以在使用容量瓶配制溶液必须进行的一步操作是检查是否漏水;

(3)①A处氢氧化钙和氯化铵加热生成氨气、氯化钙和水,其反应的方程式为:

NH4Cl+Ca(OH)2Δ

CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O;

②B装置应干燥氨气,碱石灰常用作干燥剂,则B中盛放碱石灰,作用是作干燥剂吸收水蒸气;

③氨气溶于水生成一水合氨,溶液显碱性,则在氨水中滴加酚酞试液的现象是溶液由无色变为红色。

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