人教高考化学一轮复习氮及其化合物 知识归纳总结

人教高考化学一轮复习氮及其化合物  知识归纳总结
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人教高考化学一轮复习氮及其化合物知识归纳总结

一、选择题

1.在如图所示的装置中,烧瓶中充满干燥气体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹f,烧杯中的液体d呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶。则a和b 分别是

a(干燥气体)b(液体)

NO水

A.2

SO4mol/LNaHSO3溶液

B.2

C.Cl2饱和NaCl水溶液

NH1mol/L盐酸

D.3

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

【答案】D

【详解】

A.二氧化氮与水反应生成硝酸和NO,所以不能充满烧瓶,故A不选;

B.二氧化硫和亚硫酸氢钠不反应,而且在亚硫酸氢钠中的溶解度极小,所以不能呈喷泉状喷出,故B不选;

C.氯气不溶于饱和食盐水,不能形成压强差,不能形成喷泉,故C不选;

D.氨气既能与盐酸反应生成氯化铵,又极易溶于水,导致烧瓶内的压强迅速减小,且反应后无气体剩余,烧杯中的液体b呈喷泉状喷出且最终几乎充满烧瓶,故D选;

答案选D。

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

【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.下列对于硝酸的认识中不正确的是()

A.浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性

B.铜与HNO3的反应属于分解反应

C.金属与HNO3反应一般不产生氢气

D.可用铁或铝制的容器盛装浓硝酸

【答案】B

【详解】

A. 浓硝酸和稀硝酸中氮元素化合价降低可以表现出都具有强氧化性,A正确;

B. 铜与HNO3反应生成硝酸铜、一氧化氮或二氧化氮和水,不属于分解反应,B不正确;

C. 金属与HNO3反应中氮元素化合价降低,生成一氧化氮或二氧化氮等含氮化合物,一般不产生氢气,C正确;

D. 铁或铝在冷的浓硝酸中钝化,可用铁或铝制的容器盛装浓硝酸,D正确;

5.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NO 2

B .用H 2O 2溶液和MnO 2制取O 2

C .用浓盐酸和MnO 2制取Cl 2

D .用NH 4Cl 溶液和Ca(OH)2制取NH 3 【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 。

6.如图所示,集气瓶内充满某混合气体,将集气瓶置于光亮处,然后挤压胶头滴管使胶头滴管内的水进入集气瓶,发现烧杯中的水会倒吸进入集气瓶,则集气瓶内的混合气体可能是( )

CO ①、2O 3NH ②、2O 2NO ③、2O 2N ④、2H

A .①②

B .②④

C .③④

D .②③

【答案】D 【详解】

①一氧化碳与氧气在点燃条件下反应,在光照条件下不反应,且一氧化碳不溶于水,氧

气难溶于水,压强几乎不变化,烧杯中的水不会进入,故①不符合题意;

②氨气和氧气在光照条件下不反应,但氨气易溶于水,将滴管内的水挤入集气瓶后,集气

瓶内压强减小,烧杯中的水进入集气瓶,故②符合题意;

③二氧化氮和氧气与水反应生成硝酸,将滴管内的水挤入集气瓶后,集气瓶内压强减小,烧杯中的水进入集气瓶,故③符合题意;

④氮气与氢气在催化剂、加热条件下反应,在光照条件下不反应,且氮气与氢气都难溶于水,压强不变化,烧杯中的水不会进入,故④不符合题意;

答案选D。

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.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。

9.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 。

10.某混合气体可能有CO 、2CO 、3NH 、HCl 、2H 和水蒸气中的一种或几种,当依次通过澄清石灰水(无浑浊现象)、氢氧化钡溶液(有浑浊现象)、浓硫酸、灼热的氧化铜(变红)和无水硫酸铜(变蓝)时,可判断该混合气体中一定有( )

A .HCl 、2CO 、2H

B .CO 、2H 、2H O

C .CO 、2H 、3NH

D .HCl 、CO 、

2H O

【答案】A

【详解】

由于混合气体通过氢氧化钡溶液(有浑浊现象),而通过澄清石灰水(无浑浊现象),证明混合气体中一定存在氯化氢和二氧化碳气体;经过浓硫酸干燥后,灼热的氧化铜(变红)说明氧化铜被还原成铜,无水硫酸铜(变蓝)说明反应后有水生成,证明混合气体中一定存在氢气,综上所述,该混合气体中一定有HCl、CO2、H2,故答案为A。

【点睛】

考查常见气体的检验与除杂方法,此题为混合物组成的推断题,完成此题,要根据题干叙述的内容,根据物质的有关性质,抓住解题的关键,根据“通过澄清石灰水(无浑浊现象)、氢氧化钡溶液(有浑浊现象)”可知混合气体中一定存在二氧化碳和氯化氢,一定不存在氨气;根据混合气体通过浓硫酸浓硫酸干燥后通过“灼热的氧化铜(变红)和无水硫酸铜(变蓝)”证明一定存在氢气,可能存在一氧化碳。

11.对于某些离子的检验及结论一定正确的是

A.加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,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,一定有SO24-

C.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

D.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+

【答案】D

【详解】

A. 加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,溶液中可能含有

HCO-,故A错误;

CO23-或

3

B. 加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,溶液中可能含有银离子或SO24-,故B错误;

C. 用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色试验,火焰呈黄色,该溶液一定含有钠离子,但不能确定是否是钠盐溶液,故C错误;

D. 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,说明产生了氨气,

+,故D正确。

则该溶液中一定有NH

4

故选D。

12.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。

13.下列说法中正确的是()

A.某溶液加入AgNO3溶液产生了白色沉淀,证明该溶液中一定含有Cl—

B.某溶液加入BaCl2溶液产生白色沉淀,再加入稀HNO3,沉淀不消失,证明原溶液中一定存在SO42—

C.某化合物在焰色反应实验中出现黄色的火焰,则该化合物一定是钠盐

D.某溶液与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

NH4+

【答案】D

【详解】

A选项,某溶液加入AgNO3溶液产生了白色沉淀,该溶液中可能含有Cl-、CO32-、SO42-等,故A错误;

B选项,某溶液加入BaCl2溶液产生白色沉淀,再加入稀HNO3,沉淀不消失,该溶液中可能含Ag+、SO32-、SiO32-、SO42-等;故B错误;

C选项,某化合物在焰色反应实验中出现黄色的火焰,则该化合物一定含钠元素,但不能说一定是钠盐,故C错误;

D选项,某溶液与NaOH溶液共热,产生使湿润红色石蕊试纸变蓝气体,能使湿润的蓝色石蕊试纸变蓝的气体在高中化学里只有氨气,所以说明原溶液中存在NH4+,故D正确;

综上所述,答案为D。

14.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 。

15.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 。

16.下列说法正确的是

A .固体NaCl 不存在阴阳离子,不导电

B .CO 2、NO 2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 . CO 2属于酸性氧化物,NO 2溶于水生成NO 和硝酸,NO 2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 。

17.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 。

18.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 。

19.在氯化氢的溶解性实验中出现喷泉现象,下列因素与产生喷泉现象无关的是 A .烧瓶充满 B .极易溶于水 C .瓶内外有压强差 D .溶液显酸性

【答案】D 【分析】

在氯化氢的溶解性实验中,氯化氢极易溶于水,导致烧瓶里气体压强减小,在外界大气压作用下,烧杯中的水被压入烧瓶中形成喷泉。

【详解】

A.氯化氢溶于水时烧瓶内气体压强快速减小,烧瓶内氯化氢越多,烧瓶内外的压强差越大,越易产生喷泉,A不符题意;

B.当少量水进入烧瓶,由于氯化氢极易溶于水,烧瓶内气体压强迅速减小,烧杯中的水被压入烧瓶中形成喷泉,B不符题意;

C.烧瓶中之所以形成喷泉,就是因为烧瓶内外产生较大的压强差,大气压将烧杯中的水压入烧瓶形成喷泉,C不符题意;

D.要产生喷泉现象,烧瓶内的气体应该易溶于实验中的液体或与液体能大量反应,导致烧瓶内气体压强迅速减小,与烧瓶中产生的溶液显酸性或碱性无关,D符合题意;

答案选D。

20.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。

二、非选择题

21.某化学课外活动小组通过实验探究NO2的性质。已知:

2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。任务1:利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(夹持固定装置已略去)。

请回答下列问题:

(1)E装置中制取NO2的化学方程式是_____________________________。

(2)此实验装置存在的一个明显缺陷是_______________________________________。

任务2:探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应。

(3)实验前,该小组同学提出三种假设。

假设1:二者不反应;假设2:NO2能被Na2O2氧化;

假设3:________________________________________________。

(4)为了验证假设2,该小组同学选用任务1中的B、D、E装置,将B中的药品更换为

Na2O2,另选F装置(如图所示),重新组装,进行实验。

①装置的合理连接顺序是(某些装置可以重复使用

..........)_________________。

②实验过程中,B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色。经检验,该白色物质为纯净物,且无其他物质生成。推测B装置中发生反应的化学方程式为______________________。

【答案】Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 缺少尾气吸收装置 NO2能被Na2O2还原 EDBDF 2NO2+Na2O2=2NaNO3

【分析】

浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水;若NO2能够被NH3还原,则混合气体的颜色将变浅;A装置用于制备NH3,NH3被碱石灰干燥后进入C装置,E装置生成的NO2经无水CaCl2干燥后也进入C装置,由于NO2具有氧化性,NH3具有还原性,故在C装置中发生反应,随着红棕色的NO2被消耗,C装置中气体的颜色逐渐变浅;所以若NO2能够被NH3还原,预期观察到C装置中的现象是C装置中混合气体颜色变浅,据此分析。

【详解】

(1)E装置中浓硝酸与铜片发生反应生成NO2,反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)=

Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;

(2)由于多余的NH3、NO2会从C装置中竖直的玻璃导管中逸出,污染环境,所以缺陷是缺少尾气吸收装置;

(3)根据价态分析,NO2中氮元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,Na2O2中的氧元素也处于中间价态,既有氧化性又有还原性,所以假设3应是NO2能被Na2O2还原;(4)①选择E装置制备NO2,选择D装置干燥NO2,选择B装置盛放Na2O2,选择F装置进行尾气处理,为防止F装置中蒸发出的少量水蒸气对B装置中的反应产生干扰,最好在

B、F装置间再加D装置,故装置连接顺序为EDBDF;

②假设2是NO2能被Na2O2氧化,根据B装置产生的实验现象“淡黄色粉末逐渐变成白色”可知Na2O2与NO2发生了反应,NO2为还原剂,分子中氮元素的化合价升高到+5价,反应产物又只有一种,因此推知发生的反应为2NO2+Na2O2=2NaNO3。

【点睛】

根据元素的化合价来预测物质具有的性质,然后根据实验现象判断物质具有的性质是解答的关键。

22.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。

23.现有下列气体:H2、Cl2、CH4、HCl、NH3、NO、H2S、SO2,用如图装置进行实验,填写下列空白:

(1)当烧瓶干燥时,从A口进气可收集的气体是___________,从B口进气可收集的气体是___________。

(2)当烧瓶中充满水时,可用来测___________等气体的体积。

(3)可用启普发生器制取的气体有___________

【答案】H2、CH4、NH3 Cl2、HCl、H2S、SO2 H2、CH4、NO H2、NO 、H2S

【分析】

H2、CH4、NH3的密度小于空气的密度,Cl2、HCl、H2S、SO2的密度大于空气,NO能与氧气反应。

【详解】

(1)由于H2、CH4、NH3的密度比空气小,不与空气发生反应,可用向下排空气法来收集,结合本题干燥烧瓶导气管的位置特征,H2、CH4、NH3应从A口进气,把空气从B口赶出;Cl2、HCl、H2S、SO2气体的密度比空气大,与空气不发生反应,应从 B口进气,将空气从A口赶出;NO能与空气中的O2反应,不能用排空气法收集。

(2)对于难溶于水的气体可用排水集气法收集、测量气体的体积,H2、CH4、NO难溶于水,可用排水集气法收集、测量的气的体积。

(3)启普发生器的条件:1、块状固体和液体反应;2、不需要加热;3、生成气体不能易溶于水,所以H2、NO、H2S可用启普发生器制取。

【点睛】

常见的用启普发生器制取气体的有:锌与稀硫酸制氢气;碳酸钙与盐酸制二氧化碳;硫化亚铁与稀硫酸制硫化氢;铜与稀硝酸反应制NO等。

24.水体中植物营养素过多蓄积会加速藻类和其他浮游生物的大量繁殖,使水质恶化。利用微生物对含氮废水进行处理的流程如下:

请回答

(1)造成水体富营养化的元素有氮元素和_____(填字母)。

a.磷元素 b.氧元素

(2)根据图1和图2,推断使用亚硝化菌的最佳条件为_____。

(3)过程③,发生化合反应的化学方程式为_____

(4)利用微生物处理含氮废水的优点为_____

【答案】a pH=8、32℃ 2HNO2+O2硝化菌

2HNO3降解能力强,条件温和,处理产物为

氮气,不会产生二次污染物等

【详解】

(1)造成水体富营养化的元素主要是N、P元素,故答案为:a;

(2)由图1、图2可知,-

2

NO生成率最高的反应条件即使用亚硝化菌的最佳条件,所以最佳条件为pH=8、32℃,故答案为:pH=8、32℃;

(3)硝酸菌作用下,HNO2与O2反应HNO3,反应的化学方程式为

2HNO2+O2硝化菌

2HNO3,故答案为:2HNO2+O2

硝化菌

2HNO3;

(4)分析微生物对含氮废水进行处理的流程可知,微生物处理含氮废水的优点有:降解能力强,条件温和,不需要高温、高压等苛刻条件;处理产物为氮气,不会产生二次污染物,效果良好,故答案为:降解能力强,条件温和,处理产物为氮气,不会产生二次污染物等。

25.依据氮元素及其化合物之间的的转化关系,回答问题:

(1)实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气,该反应的化学方程式为___。

(2)若要收集一瓶氨气,请将下列装置补充完整,在图中虚线框内画出连接图___。

(3)下列试剂可用于干燥NH3的是___。

A.浓硫酸

B.碱石灰

C.CuSO4固体

D.P2O5

(4)工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸:

①NH3→NO化学方程式为__;

②NO→NO2实验现象是___;

③将32.64g铜与一定浓度的HNO3反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。则其中NO、NO2的物质的量比为___。

(5)若要实现NH3→N2,从原理上看,下列试剂可行的是___。

A.O2 B.Na C.NH4Cl D.NO2

【答案】Ca(OH)2+2NH4Cl加热CaCl2+2H2O+2NH3↑ B

4NH3+5O2催化剂

加热4NO+6H2O 气体由无色变成红棕色 13:12 AD

【详解】

(1)实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气,生成氯化钙、氨气和水,化学方程式为

2NH4Cl+Ca(OH)2加热CaCl2+2NH3↑+2H2O;

(2)氨气极易溶于水,比空气轻,收集方法只能用向下排空气法收集,导气管位置短进长出;;

(3)因氨气为碱性气体,需要用碱性干燥剂来吸收,

A.浓硫酸为酸性干燥剂,会与氨气发生反应,不能起到干燥的目的,故A不符合题意;

B.碱石灰为碱性干燥剂,可以干燥氨气,故B符合题意;

C.CuSO4固体只能检验水的存在,不能作为干燥剂,故C不符合题意;

D.P2O5为酸性干燥剂,会与氨气发生反应,不能起到干燥的目的,故D不符合题意;答案选B;

(4)①NH3→NO为氨气的催化氧化,其化学方程式为:4NH3+5O2催化剂

加热4NO+6H2O;

②N O→NO2实验现象是无色气体变化为红棕色气体;

③设生成的NO为x mol,NO2为y mol,则x+y=

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol①,32.64g铜完全溶

解,则溶解的铜原子物质的量为32.64g

64g/mol

=0.51mol,根据电子守恒规律可知,失电子总数

等于的电子总数,即0.51mol×2=3×xmol+ymol②,结合①②式可得,x= 0.26mol,y=0.24mol,那么NO、NO2的物质的量比为0.26mol:0.24mol=13:12;

(5)若要将NH3→N2,从原理上看,具有氧化性的试剂可行;

A.O2具有氧化性,故A符合题意;

B.Na只具有还原性,故B不符合题意;

C.NH4Cl与氨气不反应,故C不符合题意;

D.NO2中N元素为+4价,处于中间价态,具有氧化性,故D符合题意;

正确答案:AD。

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