高考化学知识点过关培优训练∶氮及其化合物及答案
高考化学培优 易错 难题(含解析)之氮及其化合物及答案解析

高考化学培优易错难题(含解析)之氮及其化合物及答案解析一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.工业上制取硝酸铵的流程图如下,请回答下列问题:(1)在上述工业制硝酸的生产中,B设备的名称是_____________,其中发生反应的化学方程式为________________________________________________。
(2)此生产过程中,N2与H2合成NH3所用的催化剂是______________。
1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨,2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如下:分别表示N2、H2、NH3。
图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面,图②和图③的含义分别是________________、____________________。
(3)在合成氨的设备(合成塔)中,设置热交换器的目的是_____________________;在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是______________________________。
(4)生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物,可用如下两种方法处理:碱液吸收法:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2ONH3还原法:8NH3+6NO27N2+12H2O(NO也有类似的反应)以上两种方法中,符合绿色化学的是________________________________。
(5)某化肥厂用NH3制备NH4NO3。
已知:由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%,则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量(不考虑其它损耗)的________%。
【答案】氧化炉 4NH3+5O2催化剂加热4NO+6H2O 铁砂网(或铁) N2、H2被吸附在催化剂表面在催化剂表面,N2、H2中化学键断裂利用余热,节约能源可使NO循环利用,全部转化成HNO3 NH3还原法 53【解析】【详解】(1)在工业制硝酸的生产中,氨的催化氧化在氧化炉中进行,故B设备的名称是氧化炉,发生反应的化学方程式为4NH3+5O2催化剂加热4NO+6H2O。
高考化学培优(含解析)之氮及其化合物附详细答案

高考化学培优(含解析)之氮及其化合物附详细答案一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.氮及其化合物在生产生活中有广泛的应用:(1)甲、乙两瓶氨水的浓度分别为1mol/L和0.1mol/L,则甲、乙两瓶氨水中c(OH-)之比____10(填“大于”“等于”或“小于”),并说明理由_____________________________________。
(2)常温下向含0.5mol溶质的稀盐酸中缓慢通入0.5molNH3(溶液体积变化忽略不计),反应结束后溶液中离子浓度由大到小的顺序是______________________;在通入氨气的过程中溶液的导电能力___________(选填“变大”、“变小”或“几乎不变”)。
请设计实验检验铵盐中的NH4+:___________。
【答案】小于加水稀释,弱电解质的电离程度增大 c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)几乎不变取样,加水溶解,加入氢氧化钠浓溶液,加热,若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则证明有NH4+【解析】【分析】【详解】(1)浓溶液加水稀释,越稀越电离,故0.1mol/L的氨水中电离程度更大,故甲、乙两瓶氨水中c(OH-)之比小于10;答案为:小于;加水稀释,弱电解质的电离程度增大;(2)二者恰好反应生成氯化铵,铵根水解溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH−),依据溶液呈电中性有:c(H+)+c(NH4+)=c(OH−)+c(Cl−),因为c(H+)>c(OH−),所以c(NH4+)<c(Cl−),故离子浓度大小关系为:c(Cl−)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH−);溶液中离子浓度几乎不变,所以导电能力几乎不变;铵盐能与强碱反应放出氨气,则检验铵根离子的实验方案:取样,加水溶解,加入氢氧化钠浓溶液,加热,若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则证明有NH4+。
【点睛】浓溶液加水稀释,越稀越电离;溶液的导电能力主要取决于溶液中离子的浓度及离子所带的电荷数:离子的浓度越大,导电能力越强;离子所带的电荷数越大,导电能力越强。
人教高考化学氮及其化合物 知识点及练习题含答案解析(1)

人教高考化学氮及其化合物知识点及练习题含答案解析(1)一、选择题1.下列对于某些离子的检验及结论中一定正确的是( )A.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-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,则一定有SO24+ C.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 D.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸,白色沉淀消失,一定有Ba2+【答案】C【详解】A.将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊生成的气体可能为二氧化硫、二氧化碳,原溶液中可能存在碳酸氢根、亚硫酸根等离子,不一定含有碳酸根离子,故A错误;B.氯化钡能与硫酸根离子或银离子结合生成不溶于水也不溶于酸的沉淀,加入氯化钡溶液-,有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,原溶液中可能含有银离子,不一定含有SO24故B错误;C.能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3,在碱性条件下生成NH3,说明溶液中含有NH4+,故C正确;D.碳酸钡和碳酸钙等沉淀都可溶于盐酸,原溶液中可能含有Ca2+,不一定含有Ba2+,故D 错误;故选C。
2.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。
3.起固定氮作用的化学反应是A.雷雨时空气中的 NO转化为NO2B.N2与H2在一定条件下反应生成NH3 C.用NaOH吸收NO2和NO D.工厂用NH3催化氧化制NO【答案】B【详解】A.NO转化为NO2不是固氮作用的反应,选项A错误;B.N2与H2在一定条件下反应生成NH3,是由单质氮气转化为氨气,符合氮的固定的定义,选项B正确;C.用NaOH吸收NO2和NO不是固氮作用的反应,选项C错误;D.用氨气转化为NO不是固氮作用的反应,选项D错误;答案选B。
高考化学易错题专题训练-氮及其化合物练习题含详细答案

高考化学易错题专题训练-氮及其化合物练习题含详细答案一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.人类农业生产离不开氮肥,科学合理使用氮肥,不仅能提高化肥的使用率,而且能够更好地保护环境,请回答下列问题:(1)将N2转化为含氮化合物的过程称为固氮①人工固氮,将N2→NH3, N2发生_________反应②自然界固氮,可将少量N2转化为Ca(NO3)2等氮肥,转化途径如下(转化所需试剂及条件已略去):N2→NO→NO2→HNO3M−−→Ca(NO3)2。
写出NO→NO2→HNO3的化学方程式__________、__________。
将HNO3转化为Ca(NO3)2,列举三种不同类别......的化合物M_______(写化学式)。
(2)科学合理地保存、施用氮肥① NH4HCO3需阴凉处保存,原因是__________(写化学方程式)。
②铵态氮肥不能与碱性肥料混合使用,以NH4Cl为例写出发生反应的离子方程式________。
(3)过渡施用氮肥将导致大气中NH3含量增高,加剧雾霾的形成。
(NH4)2SO4是雾霾的成分之一,其形成过程如下图所示(转化所需试剂及条件已略去):① X可能是______、_______。
Y是___________。
②尿素CO(NH2)2是一种常用化肥,缓慢与H2O发生非氧化还原反应释放出NH3则尿素中C 元素化合价为__________。
【答案】还原 2NO + O2= 2 NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO CaO、Ca(OH)2、CaCO3NH4HCO3ΔNH3↑+CO2↑+ H2O NH4++ OH-= NH3↑+ H2O SO3 H2SO3 H2SO4 +4【解析】【分析】本题主要考察含N物质的化学性质,运用所学知识答题即可。
【详解】(1)①N2→NH3,N的化合价由0变为了-3,则N2作氧化剂,发生还原反应;②NO→NO2的化学方程式为:2NO+O2=2NO2;NO2→HNO3的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;HNO3M−−→Ca(NO3)2,M可以是CaO、Ca(OH)2、CaCO3;(2)①NH4HCO3需阴凉处保存,是因为该物质对热不稳定,受热易分解,相关的化学方程式为:NH4HCO3ΔNH3↑+CO2↑+H2O;②该离子方程式为:NH 4++OH -=NH 3↑+H 2O ;(3)①根据图可知,Y 为H 2SO 4;在自然环境中,SO 2变为H 2SO 4的途径有两种:2H O [O]2324SO SO H SO −−→−−−→、22H O O 22324SO H SO H SO −−−→−−→,故X 为SO 3或H 2SO 3;②尿素CO(NH 2)2缓慢与H 2O 发生非氧化还原反应释放出NH 3,说明尿素中N 呈-3价,由于O 呈-2价,H 呈+1价,故可算得C 呈+4价。
高考化学 氮及其化合物 培优练习(含答案)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。
高考化学氮及其化合物(大题培优 易错 难题)附详细答案

高考化学氮及其化合物(大题培优易错难题)附详细答案一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.研究金属与硝酸的反应,实验如下。
⑴Ⅰ中产生的无色气体是______。
⑵研究Ⅱ中的氧化剂①甲同学认为该浓度的硝酸中H+的氧化性大于NO3-,所以NO3-没有发生反应。
乙同学依据Ⅰ和Ⅱ证明了甲的说法不正确,其实验证据是______。
②乙同学通过分析,推测出NO3-也能被还原,依据是______,进而他通过实验证实该溶液中含有NH4+,其实验操作是______。
③补全Ⅱ中NO3-被还原为NH 的过程:NO3- + ______e- + ______= NH4+ + ______H2O4⑶研究影响产生H2的因素资料:Fe[(NO)]2+在溶液中呈棕色。
④对比Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,温度不同时收集到氢气的体积不同,原因是______。
⑤Ⅴ中无色气体是混合气体,则一定含有遇空气变红棕色的气体和______。
⑷根据实验,金属与硝酸反应时,影响硝酸的还原产物不同的因素有______。
【答案】NO 硝酸浓度相同,铜的还原性弱于铁,但Ⅰ中溶液变蓝,同时没有氢气放出NO3-中氮元素的化合价为最高价,具有氧化性取Ⅱ中反应后的溶液,加入足量NaOH溶液并加热,产生有刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体 8 10H+ 3 相同条件下,温度升高时,化学反应速率增大,但NO3-的还原速率增大的更多 H2金属的种类、硝酸的浓度、温度【解析】【分析】⑴Ⅰ中无色气体NO遇空气生成红棕色的二氧化氮气体。
⑵①依据Ⅰ和Ⅱ硝酸浓度相同,铜的还原性弱于铁,但Ⅰ中生成NO,因此可得NO3-没有发生反应不正确。
②NO3-中氮元素的化合价为最高价,具有氧化性,证明NH4+的方法是去一定量溶液加入足量NaOH溶液并加热,产生有刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。
③根据化合价降低得到电子配平得到。
⑶④根据现象和温度升高时,化学反应速率增大。
⑤根据元素分析和前面的信息得到答案。
高考化学压轴题之氮及其化合物(高考题型整理,突破提升)含答案解析

高考化学压轴题之氮及其化合物(高考题型整理,突破提升)含答案解析一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.氮的氧化物既是可导致酸雨的物质,也是造成空气污染的重要物质,加大对氮的氧化物的治理是环境保护重要举措。
(1)在一定条件下氨气可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。
写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式: _____________________________,该反应中氧化剂是_________,还原剂是________________________________________。
(2)汽车尾气中含有CO和NO,消除这两种物质对大气的污染的方法是安装催化转化器,使它们发生反应生成对大气无污染的气体,该反应的化学方程式为___________________________________。
(3)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O现有V L某NaOH溶液能完全吸收n mol NO2和m mol NO组成的大气污染物。
①所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为_________ mol·L-1。
②若所得溶液中c(NO3-)∶c(NO2-)=1∶9,则原混合气体中NO2和NO的物质的量之比n∶m =_________。
③用含n和m的代数式表示所得溶液中NO3-和NO2-浓度的比值c(NO3-)∶c(NO2-)=_________。
【答案】6NO2+8NH37N2+12H2O NO2 NH3 2NO+2CO N2+2CO2 (m+n)/V 3∶2 (n-m)/(3m+n)【解析】【分析】(1)氨气和二氧化氮在一定条件下反应生成氮气和水,反应中元素化合价降低的做氧化剂,元素化合价升高的物质做还原剂;(3)①根据气体和氢氧化钠的关系式计算;②根据二氧化氮、一氧化氮和氢氧化钠反应的方程式中各个物理量之间的关系式计算;③同一溶液中,c(NO3-):c(NO2-)等于其物质的量之比。
高考化学氮及其化合物知识点及练习题及答案

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;
4.除去铝制品表面的铜镀层,宜选用的试剂是()
A.稀盐酸B.氯化钠溶液C.水D.浓硝酸
【答案】D
【详解】
室温下,铜和浓硝酸反应生成硝酸铜而溶解,铝在冷的浓硝酸中钝化而不溶解,因此除去铝制品表面的铜镀层,宜选用的试剂是浓硝酸,故D正确;
答案选D。
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()
高考化学氮及其化合物知识点及练习题及答案
一、选择题
1.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
、 、 、 、
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】
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 不符合题意;
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 符合题意;
A.6.4 gB.9.6 gC.19.2 gD.24 g
【答案】C
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高考化学知识点过关培优训练∶氮及其化合物及答案一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.合成氨工业对化学和国防工业具有重要意义。
(1)实验室欲用下图所示装置(夹持固定装置略去)制备并收集氨气。
①请在图中烧瓶内绘出导管所缺部分______________。
②试管中反应的化学方程式是____________________。
③为吸收多余的氨气,烧杯中的试剂是__________________。
(2)氨有很多重要性质。
①将酚酞溶液滴加到氨水中溶液呈红色,其原因是_______________________________。
②管道工人曾经用浓氨水检验氯气管道是否漏气,如出现白烟,说明有氯气泄露,同时还有一种相对分子质量为28的气体生成,该反应的化学方程式是__________________________。
(3)写出氨的两种用途__________________________________。
【答案】 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 水(或稀盐酸、硫酸等) 氨水显碱性 8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl 作制冷剂、制化肥等【解析】【分析】(1)①氨气的密度小于空气的密度,且氨气和氧气不反应,氨气极易溶于水,所以只能采用向下排空气法收集;②氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,据此写出该反应方程式;③氨气极易溶于水,且氨气是碱性气体所以也极易溶于酸,据此分析氨气的吸收方法;(2) ①氨水溶液显碱性,溶液中存在氢氧根离子大于氢离子浓度,据此进行分析;②根据电子得失守恒、原子守恒规律,推断出氨气和氯气反应生成氯化铵和氮气;据此写出化学方程式;【详解】(1)①氨气的密度小于空气的密度,且氨气和氧气不反应,所以可以采用向下排空气法收集气体,即导气管应该“短进长出”,如图所示:;因此,本题正确答案是:。
②氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,反应方程式:2NH 4Cl +Ca(OH)2CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O ;因此,本题正确答案是: 2NH 4Cl +Ca(OH)2CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O 。
③氨气极易溶于水,且氨气是碱性气体所以也极易溶于酸,故可以用水或酸吸收氨气; 因此,本题正确答案是: 水(或稀盐酸、硫酸等)。
(2) ①氨气极易溶于水生成氨水,氨水能电离出铵根离子和氢氧根离子,导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,溶液呈碱性,所以将酚酞溶液滴加到氨水中溶液呈红色; 综上所述,本题答案是:氨水显碱性。
②氨气和氯气反应生成白色烟,为氯化铵,同时还有一种相对分子质量为28的气体生成,根据反应中得失守恒和元素守恒知,另一种物质是氮气,所以反应方程式为8NH 3+3Cl 2===N 2+6NH 4Cl ;综上所述,本题答案是:8NH 3+3Cl 2===N 2+6NH 4Cl 。
(3)氨气极易液化,气化时吸收热量,所以氨气能作制冷剂,氨气能与酸反应生成铵盐,可以制造化肥;因此,本题正确答案是:作制冷剂、制化肥等。
2.在下列物质转化中,A 是一种正盐,D 的相对分子质量比 C 的相对分子质量大16,E 是酸,当 X 无论是强酸还是强碱时,都有如下的转化关系:当 X 是强酸时,A 、B 、C 、D 、E 均含同一种元素;当 X 是强碱时,A 、B 、C 、D 、E 均含另外同一种元素。
请回答:(1)A 是_____,Y 是_____。
(2)当X 是强酸时,B 是_____。
写出C 生成D 的化学方程式:____________。
(3)当X 是强碱时,B 是_____,写出 D 生成E 的化学方程式:__________________________________。
【答案】(NH 4)2S O 2 H 2S 2232SO +O 2SO ƒ催化剂 NH 3 2233NO +H O=2HNO +NO【解析】【分析】本题中C 、D 的变化和D 的相对分子质量比C 的大16是题中一个最具有特征的条件,通过分析可初步判断D 比C 多一个氧原子,A 为(NH 4)2S ,联想已构建的中学化学知识网络,符合这种转化关系的有:SO 2→SO 3,NO→NO 2,Na 2SO 3→Na 2SO 4等,由此可推断Y 为O 2,由于E 为酸,则D 应为能转化为酸的某物质,很可能为SO 3、NO 2等,当X 是强酸时A 、B 、C 、D 、E 均含同一种元素,则B 为H 2S ,C 为SO 2,D 为SO 3,E 为H 2SO 4,Z 为H 2O ,当X 是强碱时,则B 为NH 3,C 为NO ,D 为NO 2,E 为HNO 3,Z 为H 2O ,据此答题;【详解】(1)由上述分析推断可知,A 为(NH 4)2S ,Y 为O 2,故答案为:(NH 4)2S ;O 2; (2)当X 是强酸时,根据上面的分析可知,B 是 H 2S ,C 生成D 的化学方程式为2232SO +O 2SO ƒ催化剂,故答案为:H 2S ;2232SO +O 2SO ƒ催化剂;(3)当X 是强碱时,根据上面的分析可知,B 是 NH 3,D 生成E 的化学方程式为2233NO +H O=2HNO +NO ,故答案为:NH 3;2233NO +H O=2HNO +NO 。
【点睛】本题解题的关键是D 的相对分子质量比 C 的相对分子质量大16,由此推断D 比C 多一个氧原子,则Y 为氧气,以此逐步推断出其他物质。
3.某课外兴趣小组探究利用废铜屑制取CuSO 4溶液,设计了以下几种实验方案。
完成下列填空:(1)方案一:以铜和浓硫酸反应制备硫酸铜溶液。
方案二:将废铜屑在空气中灼烧后再投入稀硫酸中。
和方案一相比,方案二的优点是________________________;方案二的实验中,发现容器底部残留少量紫红色固体,再加入稀硫酸依然不溶解,该固体为________。
(2)方案三的实验流程如图所示。
溶解过程中有气体放出,该气体是________。
随着反应的进行,生成气体速率加快,推测可能的原因是________________________________________________________________________________。
(3)设计实验证明你的推测:______________________________。
方案四的实验流程如图所示。
(4)为了得到较纯净的硫酸铜溶液,硫酸和硝酸的物质的量之比应为________;(5)对方案四进行补充完善,设计一个既能防止污染,又能实现物料循环的实验方案(用流程图表示)__________________________________。
【答案】不产生污染空气的SO 2气体,制取等量的CuSO 4溶液,消耗的硫酸量少 Cu O 2 反应产生的Cu 2+对H 2O 2分解有催化作用 取H 2O 2溶液,向其中滴加CuSO 4溶液,观察产生气泡的速率是否加快3∶2【解析】【详解】(1)第一个方案中放出的有毒气体二氧化硫会造成空气污染;第二个方案中铜和氧气加热生成氧化铜,氧化铜和硫酸反应产生硫酸铜和水,因此反应过程中没有污染物,且原料的利用率高。
方案二的实验中,发现容器底部残留少量紫红色固体为铜,不溶于稀硫酸;(2)方案三中H2O2发生还原反应生成O2;随着反应的进行,生成气体速率加快,可能是反应产生的Cu2+对H2O2分解有催化作用;(3)取H2O2溶液,向其中滴加CuSO4溶液,如果产生气泡的速率加快,则证明Cu2+对H2O2分解有催化作用;(4)根据离子方程式:3Cu+2NO+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O,反应消耗2 mol硝酸,生成3 mol硫酸铜,故为了得到较纯净的硫酸铜溶液,硫酸和硝酸的物质的量之比应为3∶2;(5)设计实验方案时,为防止NO污染空气,应通入空气氧化NO为NO2,用水吸收后,生成的HNO3再循环利用:。
4.如图所示,在干燥的圆底烧瓶中充满某气体a,胶头滴管中吸有少量液体b,当把溶液b挤进烧瓶后,打开止水夹不能形成“喷泉”的组合是()A.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】【详解】A.氨气极易溶于水,导致烧瓶内压强迅速减小,能形成喷泉,故A不符合题意;B.氯化氢极易溶于水,导致烧瓶内压强迅速减小,能形成喷泉,B不符合题意;C.二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠,导致烧瓶内压强迅速减小,能形成喷泉,故C不符合题意;D.饱和氯化钠溶液中含有氯离子能抑制氯气的溶解,所以氯气不能使烧瓶内压强减小,不能形成喷泉,故D符合题意;答案:D。
【点睛】根据形成喷泉的原理是使烧瓶内外产生压强差,所以只要考虑烧瓶内气体能否和滴管中的液体发生反应进行判断。
5.氮的氧化物和硫的氧化物是主要的大气污染物,烟气脱硫脱硝是环境治理的热点问题。
回答下列问题:(1)目前柴油汽车都用尿素水解液消除汽车尾气中的NO,水解液中的NH3将NO还原为无害的物质。
该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为___。
(2)KMnO4/CaCO3浆液可协同脱硫,在反应中MnO4-被还原为MnO42-。
①KMnO4脱硫(SO2)的离子方程式为___。
②加入CaCO3的作用是___。
③KMnO4/CaCO3浆液中KMnO4与CaCO3最合适的物质的量之比为___。
(3)利用NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可同时对NO、SO2进行氧化得到硝酸和硫酸而除去。
在温度一定时,n(H2O2)/n(NaClO2)、溶液pH对脱硫脱硝的影响如图所示:图a和图b中可知脱硫脱硝最佳条件是___。
图b中SO2的去除率随pH的增大而增大,而NO的去除率在pH>5.5时反而减小,请解释NO去除率减小的可能原因是___。
【答案】2:3 SO2+2MnO4-+2H2O === SO42-+ 2MnO42-+ 4H+消耗脱硫过程中的氢离子,有利于平衡正向移动1:1 n(H2O2):n(NaClO2) = 6:1,pH值在5.5—6.0可能NO的还原性减弱或则可能是NaClO2、H2O2的氧化性减弱【解析】【分析】⑴根据氧化还原反应得出氧化剂和还原剂的比例关系。
⑵根据氧化还原反应原理写离子方程式,生成的氢离子和碳酸钙反应,消耗氢离子,利于平衡正向移动,根据比例关系得出高锰酸钾和碳酸钙的比例。
⑶根据图像信息得出脱硫脱硝最佳条件,用氧化还原反应的强弱随pH变化的影响分析减弱的原因。
【详解】⑴水解液中的NH3将NO还原为无害的物质氮气,根据氧化还原反应原理,氨气化合价升高3个价态,为还原剂,NO化合价降低2个价态,为氧化剂,根据升降守恒配平原理,因此氨气前配2,NO前面配系数3,因此该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2:3,故答案为:2:3。