新高考化学氮及其化合物 知识点及练习题

新高考化学氮及其化合物  知识点及练习题
新高考化学氮及其化合物  知识点及练习题

新高考化学氮及其化合物知识点及练习题

一、选择题

1.下列关于NO的说法正确的是()

A.为红棕色气体

B.只有氧化性

C.是汽车尾气的有害成分之一

D.能溶于水生成HNO3

【答案】C

【详解】

A. NO为无色气体,A项错误;

B. NO中的N为+2价,N的化合价既可以升高,也可以降低,故NO既有氧化性,又有还原性,B项错误;

C. NO是汽车尾气的有害成分之一,C项正确;

D. NO是难溶于水的有毒气体,D项错误;

故答案为C。

2.用右图所示装置进行下列实验,实验结果与预测的现象不一致的是

①中的物质②中的物质预测①中现象

A淀粉碘化钾溶液浓硝酸无明显现象

B酚酞溶液浓盐酸无明显现象

C氯化铝溶液浓氨水有白色沉淀

D湿润红纸条饱和氯水红纸条褪色

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

【答案】A

【详解】

A.硝酸具有挥发性,挥发出的硝酸进入淀粉KI溶液,硝酸具有强氧化性,可以将KI氧化为I2,I2遇淀粉变蓝色,故A错误;

B.浓盐酸具有挥发性,挥发出的HCl进入酚酞溶液,酚酞溶液在酸性条件下不变色,故B

正确;

C .浓氨水具有挥发性,挥发出的氨气溶于氯化铝溶液,一水合氨与氯化铝反应生成氢氧化铝白色沉淀,故C 正确;

D .饱和氯水挥发出氯气,氯气与湿润红纸条接触,氯气水反应生成HClO ,HClO 具有漂白性,使湿润红纸条褪色,故D 正确; 故答案为A 。

3.从某些性质来看,NH 3和H 2O 、NH 4+和H +、NH 2-和OH -、N 3-和O 2-两两类似。据此判断,下列反应中正确的是( )

①4232NH Cl NaNH NaCl NH ?

+→+↑ ②423222CaO NH Cl CaCl NH H O ?+→+↑+ ③223233()4Mg NH Mg N NH ?

→+↑ A .仅①正确 B .②③正确 C .①③正确 D .全部正确

【答案】D 【详解】

①OH -和NH 2-相当,NH 3和H 2O 相当,依据NH 4Cl+NaOH=NaCl+NH 3+H 2O ;类推得到:NH 4Cl+NaNH 2═NaCl+2NH 3,故正确;

②NH 4+和H 3O +相当,依据CaO+2HCl=CaCl 2+H 2O ,类推得到反应:CaO+2NH 4Cl= CaCl 2+2NH 3↑+H 2O ,故正确;

③OH -和NH 2-相当,N 3-和O 2-两两相当,依据Mg (OH )2=MgO+H 2O ,类推得到:

223233()4Mg NH Mg N NH ?

→+↑,故正确;

因此上述三个反应都能够发生; 正确答案D 。 【点睛】

相似推理法在化学的学习中会经常遇见,再如HCl 与NaOH 、Na 2CO 3、Zn 、ZnO 都能够发生反应,那么同属酸类的H 2SO 4、HNO 3等酸也能够发生上述反应。但是在推理过程中也必须注意到物质本身存在的性质差异,本例中由于HNO 3的强氧化性,所以当它与Zn 反应时就不像HCl 反应生成H 2,而是得到NO 或NO 2等还原产物。

4.有关铵盐性质的叙述正确的是 A .都是晶体,都能溶于水 B .受热时分解,都有NH 3产生 C .与碱共热时不一定产生氨气 D .都能与酸反应

【答案】A 【详解】

A .铵盐都是易溶于水的白色晶体,A 项正确;

B.铵盐不稳定都能加热分解,但不一定有氨气产生,如:NH4NO3

N2O↑+2H2O,B项错

误;

C.铵盐都能与碱反应生成氨气,C项错误;

D.铵盐不都能与酸反应,例如硝酸铵不能与酸反应,D项错误;

答案选A。

5.浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐渐加入少量稀盐酸时,溶液的颜色变化应该是

A.颜色变浅B.变为红色C.没有改变D.变为黄色

【答案】D

【详解】

往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸时,发生反应的离子方程式为:3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O,三价铁离子为棕黄色;

故选:D。

6.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料

【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。

7.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。

8.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。

9.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。

10.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。

11.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。

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.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 。

14.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 。

15.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 。

16.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4NH

【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。

17.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。

18.某课外实验小组设计的下列实验合理的是

A.配一定浓度硫酸B.制备少量氨气

C.制备并收集少量NO2 D.制备少量氧气

【答案】B

【详解】

A.容量瓶不能用来稀释溶解物质,应在烧杯中稀释浓硫酸,冷却后再转入容量瓶,故A 不符合题意;

B.氨水滴入氧化钙,氧化钙和水反应放热,使氨水分解生成氨气,可以制备少量氨气,故

B符合题意;

C.可上下移动的铜丝可以控制反应速率,铜和浓硝酸反应制得二氧化氮,二氧化氮溶于水和水反应生成硝酸和一氧化氮,该实验不能用排水法收集少量NO2气体,故C不符合题意;

D.过氧化钠和水剧烈反应生成氢氧化钠和氧气,能快速制取氧气,过氧化钠不是难溶于水的块状固体,不能用简易启普发生器,该装置不能起到随时反应、随时停止反应原理的要求,故D不符合题意;

答案选B。

19.(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。

20.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;

D.若含+

4

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,不能检验铵根离子,故D错误;

答案选B。

21.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AgNO 3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NaHCO 3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 。

22.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 。

23.如图所示是NH 3的两个性质实验,下列有关说法中正确的是( )

A .两个实验均表现了NH 3易溶于水

B .两个实验均表现了NH 3易挥发

C .两个实验均表现了NH 3是碱性气体

D .两个实验均表现了NH 3是还原性气体 【答案】C 【详解】

A. 实验一体现了NH 3易溶于水和氨气的水溶液呈碱性,实验二体现了氨气的挥发性而没有

体现氨气易溶于水的性质,故A错误;

B. 实验一体现了NH3易溶于水,没有体现氨气的挥发性,故B错误;

C. 实验一证明氨气极易溶于水,溶于水形成一水合氨弱碱溶液,滴加酚酞的溶液变红色,证明氨气是碱性气体;实验二证明浓氨水易挥发,氨气遇到氯化氢发生反应生成氯化铵,证明氨气是碱性气体,所以两个实验均表现了NH3是碱性气体,故C正确;

D. 两个实验中都未发生氧化还原反应,没有体现氨气的还原性,故D错误;

答案选C。

24.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CO23-

C.加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有大量的SO24-

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】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

+,故A正确;

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,能产生无色无味气体的除了CO23-,还有HCO3-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。

25.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

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.某同学利用如图所示的装置,验证氨气的喷泉实验。回答下列问题:

(1)仪器A的名称是_________________。

(2)写出实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制氨气的化学方程式:___________________。

(3)喷泉实验前需要在仪器A中充满干燥的氨气。

①可用向____________填“上”或“下”)排空气法收集氨气。

②下列物质可用于干燥氨气的是__________(填序号)。

A.浓硫酸 B.碱石灰 C.浓硝酸

(4)NH3能在水中进行喷泉实验的原因是__________________。

【答案】圆底烧瓶 2 NH4Cl + Ca(OH)2 Δ

===CaCl2+ 2 NH3↑+ 2 H2O 下

B NH3极易溶于水,使烧瓶内外瞬间产生压强差

【分析】

【详解】

(1)根据装置特点,仪器A的名称为圆底烧瓶;

(2)实验室用NH4Cl和Ca(OH)2在加热的条件下生成氯化钙、氨气和水,方程式为2

NH4Cl+Ca(OH)2 Δ

===CaCl2+2NH3↑+2H2O;

(3)①氨气的密度比空气小,可采用瓶口向下的方法收集;

②碱石灰不与氨气反应,且能吸收水,可干燥氨气;浓硫酸、浓硝酸均与氨气反应,不能干燥氨气,答案为B。

(4)NH3极易溶于水,氨气溶于水后,在装置内产生压强差,导致烧杯中的水迅速进入烧瓶,形成喷泉。

28.为研究硝酸的性质设计并完成如下实验:

a、某兴趣小组设计如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验,以探究化学实验的绿色化。

(1)实验前,关闭活塞 b,试管 d 中加水至浸没长导管口,塞紧试管 c 和 d 的胶塞,加热 c,其目的是__________

(2)在 d 中加适量 NaOH 溶液,c 中放一小块铜片,由分液漏斗 a 向 c 中加入2mL 浓硝酸,c 中反应的离子方程式___________________________________________;再由 a 向 c 中加

2mL 蒸馏水、写出 c 中可能进行的两个反应的化学方程式

_______________________________________;

________________________________________.

b、室温下,将铁片分别置于适量的稀 HNO3 和浓 HNO3中(如图所示)。

(1)气球的作用是_____________________________________

(2)A中溶液最终变为浅绿色,发生反应的离子方程式是______________________

(3)B 中无明显变化,该同学进一步探究如下:假设①常温下铁与浓硝酸不反应。

②_______________________

进行实验:将 B 中的铁片取出并洗净后,放入 CuSO4 溶液中,无明显变化,则说明假设①_____________(填“成立”或“不成立”)。

【答案】检查装置气密性 Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O

3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)+2NO↑+4H2O 3NO2+H2O=NO+2HNO3收集产生的气体,防止造成空气污染 3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O 常温下铁遇浓硝酸,会在铁表面产生一层致密氧化膜,阻碍反应进一步进行不成立

【分析】

a.(1)实验前要检查装置气密性;

(2)铜与浓硝酸反应得到硝酸铜、二氧化氮和水;二氧化氮能与水反应生成硝酸和一氧化氮;

b.(1)氮的氧化物属于有毒气体,要尾气处理;

(2)稀硝酸与铁反应生成硝酸亚铁、NO和水;

(3)Fe在常温下遇到浓硝酸会钝化;与硫酸铜溶液不反应,说明铁的表面生成了氧化膜。【详解】

a.(1)实验前要检查装置气密性,这是检查装置气密性的常见方法;

(2)铜与浓硝酸反应得到硝酸铜、二氧化氮和水,方程式为:

Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,则对应离子反应方程式为Cu+4H++2NO3-

=Cu2++2NO2↑+2H2O;由a向c中加2mL蒸馏水,浓硝酸被稀释,Cu和稀硝酸反应生成NO,同时二氧化氮能与水反应生成硝酸和一氧化氮,发生反应的化学方程式为

3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)+2NO↑+4H2O、3NO2+H2O=NO+2HNO3;

b.(1)Fe与浓HNO3和稀HNO3反应分别生成二氧化氮和一氧化氮,氮的氧化物属于有毒气体,会污染空气,要尾气处理,所以用气球收集气体目的是防止污染空气;

(2)稀硝酸与铁反应生成硝酸亚铁、NO和水,其反应的离子方程式为:3Fe+8H++2NO3-

═3Fe2++2NO↑+4H2O;

(3)B中无明显变化,因为Fe在常温下遇到浓硝酸会钝化,不能反应生成二氧化氮气体,所以没有明显现象;将B中的铁片取出并洗净后,放入CuSO4溶液中,与硫酸铜溶液不反应,说明铁的表面生成了氧化膜,因此证明了浓硝酸将铁片表面氧化形成致密的氧化膜,则假设①不成立。

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.某课题组同学查阅文献知:3(NH4)2SO4(s)加热4NH3↑+3SO2↑+N2↑+6H2O。他们拟选择下列装置检验硫酸铵分解的产物(各装置中药品足量):

回答下列问题:

(1)仪器A的名称是___________。

(2)甲组同学选择上图装置来证明该气体中有H2O、NH3、SO2的存在。

①装置的链接顺序为:C→_____→_____→______→E;

②能证明有水生成的实验现象是_____________________________________________;

③B瓶的作用是_________________________,实验一段时间后,若要检验新生成的阳离子,具体操作是______________________________________________________。

(3)实验中,观察到D装置产生白色沉淀。该白色沉淀的化学式:____________ ;

(4)D装置中发生的反应与硝酸钡的量有关,若硝酸钡足量,则D中反应的离子方程式为__________________________________________________________。

【答案】球形干燥管 A B D A中白色粉末变蓝色吸收氨气取少量溶液于试管中,加入适量浓NaOH溶液,并加热,将湿润的红色石蕊试纸放在管口,变蓝,证明铵根离子

NO +3SO2+2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+

的存在 BaSO4 3Ba2++23

【分析】

(1)A仪器名称为球形干燥管;

(2)①检验 H2O、NH3、SO2时,先用无水硫酸铜检验水,再用硫酸吸收氨气,检验铵根离子,二氧化硫可以用硝酸钡检验,有水时,先检验水,以免其他溶液中带入水,造成干扰;

②证明水生成的试剂为无水硫酸铜,遇到水变蓝色;

③B中浓硫酸吸收氨气;硫酸与氨气反应生成硫酸铵,利用铵根离子的性质,确定检验方法;

(3)二氧化硫与硝酸钡生成硫酸钡沉淀;

(4)若硝酸钡过量,二氧化硫完全转化为硫酸钡沉淀。

【详解】

(l)A装置盛装碱石灰的仪器是干燥管;

(2)①检验 H2O、NH3、SO2时,先用无水硫酸铜检验水,再用硫酸吸收氨气,检验铵根离子,二氧化硫可以用硝酸钡检验,有水时,先检验水,以免其他溶液中带入水,造成干

扰,装置的连接顺序为:C→A→B→D→E;

②硫酸铜遇水生成蓝色硫酸铜晶体;能证明有水生成的实验现象是A装置中白色粉末变成蓝色;

③B装置的作用是吸收氨气;新生成的阳离子为铵根离子,铵根离子的检验方法为:取少量溶液于试管中,加入适量浓NaOH溶液,并加热,将湿润的红色石蕊试纸放在管口,变蓝,证明铵根离子的存在;

(3)实验中,观察到D装置中产生白色沉淀,沉淀为二氧化硫与硝酸钡反应生成的硫酸钡(BaSO4)沉淀;

NO (4)若硝酸钡过量,二氧化硫完全转化为硫酸钡沉淀,反应的离子方程式为:3Ba2++2

3+3SO2+2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+。

31.利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如下:

(1)一定条件下,NO与NO2可以生成一种新的氧化物,试写出该反应的化学方程式:

___。

(2)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底部进入,石灰乳从吸收塔顶部喷淋),其目的是__;滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是__(填化学式)。

(3)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1∶1。

若n(NO)∶n(NO2)>1∶1,则会导致__;

若n(NO)∶n(NO2)<1∶1,则会导致__。

(4)生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式为__。

【答案】NO+NO2N2O3使尾气中的NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2排放气体中NO含量升高产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高 3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O

【分析】

由流程可知,石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,生成Ca(NO2)2,过量的石灰乳以滤渣存在,滤液为Ca(NO2)2溶液,经过一系列处理得到无水Ca(NO2)2。结合氮的氧化物的性质分析解答。

【详解】

(1)若NO与NO2反应生成新的氧化物,必然是NO中N的化合价升高被氧化,NO2中N的化合价降低被还原,生成的新的氧化物中N的化合价应该介于+2和+4之间,为+3价,反应的化学方程式为NO+NO2N2O3,故答案为:NO+NO2N2O3;

(2)气体上升液体下降,这样气液接触充分,使尾气中NO、NO2与石灰乳充分接触,NO、NO2被充分吸收;根据加入的原料及生成物,只有Ca(OH)2微溶于水,所以滤渣的主要成分为Ca(OH)2,故答案为:使尾气中NO、NO2被充分吸收;Ca(OH)2;

(3)若n(NO)∶n(NO2)>1∶1,则一氧化氮过量,排放气体中NO含量升高;若

n(NO)∶n(NO2)<1∶1,则二氧化氮过量,二氧化氮可与石灰乳反应生成Ca(NO3)2,故答案为:排放气体中NO含量升高;产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高;

(4)依据化合价升降守恒,NO2-生成NO时氮元素化合价降低,则反应中一部分NO2-中氮元素的化合价一定升高,可能生成NO3-或NO2,但在水溶液中NO2会与水反应生成NO3-,所以最终产物为NO3-,即反应物是NO2-和H+,生成物是一氧化氮,硝酸根和水,反应的离子方程式为3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O,故答案为:3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O。

【点睛】

把握氮的氧化物的性质及发生的氧化还原反应等为解答的关键。本题的易错点为(3),要注意NO与氢氧化钙不反应,二氧化氮能够与氢氧化钙反应。

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