吉林省舒兰市第一中学化学氮及其化合物 知识点及练习题
吉林省舒兰市第一中学化学氮及其化合物 知识点及练习题
一、选择题
1.下列各组离子能大量共存的是
A .K + 、Cl - 、HCO 3-、SO 24-
B .Mg 2+、Cl -、Ag + 、SO 24-
C .Ca 2+、H +、Na +、CO 23-
D .Fe 2+、Cr 2O 27-、H + 、NO 3-
【答案】A
【详解】
A .K + 、Cl - 、HCO 3-、SO 24-之间不反应,能大量共存;
B .Cl -和Ag + 、SO 24-
产生AgCl 、Ag 2SO 4沉淀,不能大量共存;
C .Ca 2+、H +分别和CO 23-反应生成CaCO 3沉淀、水和二氧化碳,不能大量共存;
D .Fe 2+、H + 、NO 3-之间,Fe 2+、Cr 2O 27-、H +之间发生氧化还原反应,不能大量共存。 答案选A 。
2.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。
3.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。
4.某学生想利用下图装置(烧瓶位置不能移动)收集下列气体:①H2②Cl2③CH4④HCl ⑤NH3⑥NO ⑦NO2⑧SO2,下列操作正确的是()
A.在烧瓶中充满水,由A进气收集①③⑤⑦
B.在烧瓶中充满水,由B进气收集⑥
C.烧瓶是干燥的,由A进气收集①③⑤
D.烧瓶是干燥的,由B进气收集②④⑥⑦⑧
【答案】C
【详解】
A、若在烧瓶中充满水,由A进气收集不溶于水的气体,为①③⑥,而其它气体与水反应或溶于水,故A错误;
B、在烧瓶中充满水,由B进气,不能收集气体,故B错误;
C、若烧瓶是干燥的,则由A口进气B口出气,该收集方法为向下排空气集气法,说明收集气体的密度小于空气,且常温下和空气中氧气不反应,则①③⑤符合,故C正确;
D、若烧瓶是干燥的,则由B口进气A口出气,该收集方法为向下排空气集气法,说明收集气体的密度大于空气,且常温下和空气中氧气不反应,满足条件的气体有②④⑦⑧,故D错误;
故选C。
5.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 。
6.在一定条件下,将 6 体积的 NO 2(不考虑 NO 2 转化为 N 2O 4)和一定体积的 NO 置于试管中,并将试管倒置于盛有水的水槽中,待试管内液面不变后再通入 4.5 体积的 O 2 充分反应后,剩余 1.5 体积气体,则原 NO 体积可能为( )
①3 体积 ②4 体积 ③5 体积 ④5.5 体积 ⑤2 体积
A .①③
B .①⑤
C .④ 或 ⑤
D .② 或 ③
【答案】C
【分析】
根据4NO 2+O 2+2H 2O ═4HNO 3、4NO+3O 2+2H 2O ═4HNO 3,剩余1.5体积气体,可能为NO ,也可能为氧气,以此来计算。
【详解】 232
2=4HNO 4NO +O +2H O 4
16 1.5
则一定体积的NO 和3体积的氧气发生4NO+3O 2+2H 2O ═4HNO 3,①若剩余气体为NO ,则由反应可知,消耗NO 为4体积,则原NO 的体积为1.5+4=5.5体积;
②若剩余气体为氧气,则4NO+3O 2+2H 2O ═4HNO 3中反应的氧气为1.5体积,则原NO 的体积为1.543
?=2体积,故选C 。
7.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AgNO 3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BaCl 2溶液,再加足量稀盐酸,产生白色沉淀,原溶液中一定存SO 24-
【答案】C
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。
8.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
NH
纸检验,若试纸变红,则可证明该晶体中含有
4
【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。
9.四支试管中分别充满NO、SO2、NO2、Cl2中的一种,把它们分别倒置于盛有水的水槽中,放置一段时间后的现象如图所示。其中原试管充满NO2的是
A.B.C.D.
【详解】
NO不溶于水,对应D图像,SO2在水中的溶解度为1体积水溶解40体积SO2,对应图像A,根据化学方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO,剩余气体是反应前的1/3,对于图像B,
Cl2+H2O =HCl+HClO,HClO2HCl+O2↑,对应图像C,所以其中原试管充满NO2的是B,答案选B。
10.宇宙飞船的运载火箭的推进器引燃后发生剧烈反应,产生大量高温气体,从火箭尾部喷出。引燃后的高温气体成分有CO2、H2O、N2、NO等,这些气体均无色,但在卫星发射现场看到火箭喷射出大量的红烟,产生红烟的原因是( )
A.高温下N2遇空气生成NO2
B.NO遇空气反应生成NO2
C.CO2与NO反应生成NO2
D.NO与H2O反应生成NO2
【答案】B
【详解】
A.氮气为空气的主要组成气体,性质稳定,高温下N2遇空气不会直接生成NO2,故A错误;
B.一氧化氮极易被氧气氧化,NO在常温下能与氧气反应2NO+O2=2NO2,生成红棕色的NO2,所以B选项正确;
C.高温条件下一氧化碳在空气中不可能为反应产物,必然被氧气氧化成二氧化碳,所以,CO2与NO在空气中高温条件下不反应,故C错误;
D.一氧化氮和水之间不会发生反应,故D错误
故选B。
11.下列说法正确的是( )
A.某盐溶液与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+
NH
4
B.某溶液中加入硝酸银溶液时,产生白色沉淀,说明原溶液中含有Cl-
C.用铂丝蘸取某溶液在酒精灯上灼烧时,火焰呈黄色,说明原溶液中一定含有NaCl
SO
D.某溶液中加入BaCl2溶液生成白色沉淀,说明原溶液中有2-4
【答案】A
【详解】
A.产生使湿润红色石蕊试纸变蓝气体,说明产生碱性气体氨气,则原溶液中存在铵根,故A正确;
B.白色沉淀也可能为硫酸银,所以原溶液中不一定含有氯离子,故B错误;
C.火焰呈黄色说明含有钠元素,但不一定是NaCl,也可能是NaOH、NaBr等,故C错误;
D.白色沉淀也可能是氯化银、碳酸钡,所以原溶液中不一定有硫酸根,故D错误;
综上所述答案为A 。
12.(NH 4)2SO 4在一定条件下发生如下反应:4(NH 4)2SO 4=N 2↑+6 NH 3↑+3SO 2↑+SO 3↑+7H 2O , 将反应后的气体通入一定量的BaCl 2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BaSO 4、又有BaSO 3,且n (BaSO 4):n (BaSO 3)约为1:1
B .生成的沉淀中既有BaSO 4、又有BaSO 3,且n (BaSO 4):n (BaSO 3)约为1:2
C .生成的沉淀中既有BaSO 4、又有BaSO 3,且n (BaSO 4):n (BaSO 3)约为1:3
D .从溶液中逸出的气体只有N 2,最后留下溶液中溶质只有较多的NH 4Cl
【答案】A
【详解】
(NH 4)2SO 4分解的方程式为4(NH 4)2SO 4=N 2↑+6 NH 3↑+3SO 2↑+SO 3↑+7H 2O ,设分解了4mol (NH 4)2SO 4,则分解生成的N 2、NH 3、SO 2、SO 3物质的量依次为1mol 、6mol 、3mol 、1mol ,分解产生的气体通入BaCl 2溶液中,发生反应2NH 3+SO 3+H 2O=(NH 4)2SO 4、(NH 4)2SO 4+BaCl 2=BaSO 4↓+2NH 4Cl ,此过程中消耗1molSO 3、2molNH 3、生成1molBaSO 4沉淀;还剩余4molNH 3,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3molSO 2全部反应,则发生的反应为4NH 3+3SO 2+3H 2O=(NH 4)2SO 3+2NH 4HSO 3、(NH 4)2SO 3+BaCl 2=BaSO 3↓+2NH 4Cl ,此过程将4molNH 3、3molSO 2全部消耗,生成1molBaSO 3沉淀;根据上述分析,生成的沉淀中既有BaSO 4、又有BaSO 3,且n (BaSO 4):n (BaSO 3)约为1:1,从溶液中逸出的气体只有N 2,最后留下的溶液中有较多的NH 4Cl 和NH 4HSO 3,故答案为A 。
13.对某些离子检验及结论正确的是( )
A .加入硝酸银溶液生成白色沉淀,再加盐酸,沉淀不消失,一定有 Cl -
B .加入浓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4
NH +
C .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 24SO -
D .加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,一定有 23CO -
【答案】B
【详解】
A .加入硝酸银溶液生成白色沉淀,该白色沉淀可以为碳酸银,再加盐酸,沉淀不消失,可能为碳酸银与盐酸反应生成不溶于酸的氯化银,则原溶液中不一定有 Cl -,选项A 错误;
B .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,该气体为氨气,则原溶液中一定有4
NH +,选项B 正确; C .该溶液中可能含有银离子,形成氯化银白色沉淀,AgCl 也不溶于盐酸,选项C 错误; D .23CO -和3HCO -
都能与HCl 反应生成CO 2气体,CO 2气体为能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体,所以不能判断出是否含有23CO -,选项D 错误;
答案选B。
14.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。
15.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。
16.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 。
17.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。
18.只用一种试剂就能将NH4Cl、(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4,四种溶液区别,这种试剂是A.NaOH溶液B.AgNO3溶液C.Ba(OH)2溶液D.BaCl2溶液
【答案】C
【详解】
A.氢氧化钠溶液能与NH4Cl溶液或(NH4)2SO4溶液产生有刺激气味的气体,现象相同,且与NaCl溶液或Na2SO4溶液不反应,则无法鉴别四种溶液,故A错误;
B.AgNO3溶液与这四种溶液混合均会产生白色沉淀,现象相同,无法鉴别,故B错误;C.氢氧化钡溶液与(NH4)2SO4溶液混合能产生白色沉淀和有刺激性气味的气体,与NH4Cl 溶液混合产生有刺激性气味的气体,与NaCl溶液混合无现象,与Na2SO4溶液混合能产生白色沉淀,能鉴别四种溶液,故C正确;
D.氯化钡溶液能与(NH4)2SO4溶液及Na2SO4溶液均产生白色沉淀,现象相同,无法鉴别,故D错误;
故答案为C。
19.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NH4+ 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。
20.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。
二、非选择题
21.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。
22.氨气是化学实验室常需制取的气体。实验室制取氨气通常有两种方法:①用固体氢氧化钙与氯化铵共热;②在常温下用固体氢氧化钠与浓氨水反应。
(1)下面的制取装置图中,方法①应选用装置________;(填“A”或“B”,下同),方法②应选用装置________;
(2)在制取后,如果要干燥氨气,应选用的干燥剂是________(填字母);
A.浓硫酸 B.固体氢氧化钠 C.五氧化二磷
(3)检验集气瓶中是否收集满氨气的方法是______________________;
(4)用固体氢氧化钙与氯化铵共热制取NH3的化学反应方程式为:
______________________。
【答案】A B B 将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口处,如试纸变蓝,说明气体已收集满 Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O
【分析】
(1)用固体氢氧化钙与氯化铵共热制备氨气,是固体和固体加热制备气体的反应,在常温下用固体氢氧化钠与浓氨水反应是固体和液体不加热制备气体;
(2)氨气是碱性气体,不能用酸性干燥剂干燥,应用碱性干燥剂;
(3)氨气是碱性气体,遇到湿润的红色石蕊试纸变蓝色;
(4)制取NH3的反应为加热NH4Cl和Ca(OH)2反应生成氯化钙、氨气和水;
【详解】
(1)用固体氢氧化钙与氯化铵共热制备氨气,是固体和固体加热制备气体的反应,应选择A 装置,在常温下用固体氢氧化钠与浓氨水反应是固体和液体不加热制备气体,应选择B装置,故答案为:A;B;
(2)A.浓硫酸和氨气会反应生成硫酸铵,不能干燥氨气,A错误;
B.固体氢氧化钠具有吸湿性,可以干燥氨气,B正确;
C.五氧化二磷和氨气发生反应,不能干燥氨气,C错误;
合理选项是B,故答案为:B;
(3) 氨气是碱性气体,遇到湿润的红色石蕊试纸变蓝色,可用湿润的红色石蕊试纸靠近集气瓶口,如果试纸变蓝,则证明是氨气已经收集满,故答案为:将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口处,如试纸变蓝,说明气体已收集满;
(4)加热NH4Cl和Ca(OH)2反应生成氯化钙、氨气和水,反应的化学方程式为:
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,故答案为:
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
【点睛】
本题考查氨的制取方法与装置的选择、氨气的收集与干燥的知识。注意实验室制备氨气的所用药品和氨气的检验方法,难度不大。
23.某化学兴趣小组利用以下各装置连接成一整套装置,探究氯气与氨气之间的反应。其中D 为纯净干燥的氯气与纯净干燥氨气反应的装置。
请回答下列问题:
(1)连接好装置后,必需进行的一步实验操作是_____
(2)装置E 的作用是_____,橡胶管 k 的作用是_____
(3)装置F 中试管内发生反应的化学方程式 _____
(4)装置D 内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一产物是空气的主要成分之一,写出该反应的化学方程式_____
(5)接入D 装置的两根导管左边较长、右边较短,目的是_____
(6)整套装置从左向右的连接顺序是(j)接______、______接(f) (g)接______ 、______接
______ 、______接(a)
【答案】检查装置气密性除去氯气中的氯化氢气体平衡气压,保证浓盐酸顺利滴下
2NH4Cl+Ca(OH)2Δ
CaCl2+2NH3↑+ 2H2O 8NH3+3Cl2= 6NH4Cl+N2使氨气和氯气充分接触 d
e b c h i
【分析】
A为制备氯气的发生装置,B干燥氯气的装置,C干燥氨气的装置,D氯气与氨气的发生装置,E为除去氯气中的氯化氢的除杂装置,F为制备氨气的发生装置。
【详解】
(1)连接好装置后,必需进行的一步实验操作是检查装置的气密性,故答案为:检查装置气密性;
(2)因为浓盐酸有挥发性,所以制备出的氯气中会混有少量的氯化氢,应用饱和的食盐水进行除杂,则装置E 的作用是除去氯气中的氯化氢气体;橡胶管 k 连接烧瓶和分液漏斗,组成恒压装置,作用是平衡气压,保证浓盐酸顺利滴下,故答案为:除去氯气中的氯化氢气体;平衡气压,保证浓盐酸顺利滴下;
(3)F为制备氨气的发生装置,其中的化学反应方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2Δ
CaCl2+2NH3↑+
2H2O,故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2Δ
CaCl2+2NH3↑+ 2H2O;
(4)根据现象和提示可知,氯气和氨气反应的产物为氯化铵和氮气,其反应的化学方程式为8NH3+3Cl2= 6NH4Cl+N2,故答案为:8NH3+3Cl2= 6NH4Cl+N2;
(5)氯气密度较大,从短管进入,氨气的密度较小,从长管进入,这样操作能够使进入其
中的气体混合均匀,接触更充分,故答案为:使氨气和氯气充分接触;
(6)由分析可知,整套装置从左向右的连接顺序是(j)接d、e接(f) (g)接b、c接h、i接(a),故答案为:d;e;b;c;h;i。
24.用三个集气瓶收集满二氧化硫、二氧化氮气体,然后将其倒置在水槽中。分别缓慢通入适量O2或Cl2,如图所示。一段时间后,D、E装置的集气瓶中充满溶液,F装置的集气瓶中还有气体剩余。(假设瓶内液体不扩散)
(1)写出装置E中反应的离子方程式:__________________________________________
(2)假设该实验条件下,气体摩尔体积为aL·mol-1。则装置D的集气瓶中所得溶液溶质的物质的量浓度为____________;发生反应的方程式____________________________。(3)通入氧气前在F装置的水槽里滴加几滴紫色石蕊溶液,观察到的现象是
_____________,通入氧气后,可能观察到的实验现象是
_________________________________________,写出反应的总化学方程式:
_________________________________________________。
【答案】Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-1
a
mol/L 4NO2+O2+2H2O=4HNO3紫色石蕊试液变
红红色由浅变深 2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
【分析】
(1)二氧化硫和氯气按一定比例可完全溶解于水中发生氧化还原反应生成硫酸和盐酸;
(2)氧气、二氧化氮一定比例下可完全溶于水中,反应为:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,根据氮
元素守恒,n(NO2)=n(HNO3),则所得溶液溶质的物质的量浓度为根据c=n
V
计算;
(3)F装置中二氧化硫与水反应生成亚硫酸,酸性较弱,再通入氧气,亚硫酸被氧化成硫酸,溶液酸性增强。
【详解】
(1)二氧化硫和氯气按一定比例可完全溶解于水中形成溶液:Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-;
(2)水会充满集气瓶,设集气瓶体积为V L,最后溶液的体积为V L,由4NO2+O2+2H2O=4HNO3
知,n(NO2)=n(HNO3),则所得溶液溶质的物质的量浓度为:c=
VL
n aL
L
V
/mol
V
=
1
a
mol/L;
(3)F装置中二氧化硫与水反应生成亚硫酸,酸性溶液加入紫色石蕊试液会变红,再通入氧气,亚硫酸被氧化成硫酸,溶液酸性增强,红色由浅变深,反应的化学方程式为:
2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。
25.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。