人教版 (2019)必修 第二册化工生产中的重要非金属元素单元综合与测试免费同步达标检测题

这是一份人教版 (2019)必修 第二册化工生产中的重要非金属元素单元综合与测试免费同步达标检测题，共15页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。


本章达标检测
(满分:100分;时间:90分钟)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分,每题只有一个选项符合题意)
1.化学与环境密切相关,下列有关说法正确的是(　　)
A.CO2属于大气污染物
B.酸雨是pH小于7的雨水
C.CO2、NO2或SO2的大量排放都会导致酸雨的形成
D.大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧
2.对下列事实的解释错误的是(　　)
A.氨气溶于水的喷泉实验,说明氨气极易溶于水
B.常温下,将铜放入浓硫酸中无明显变化,说明铜在冷的浓硫酸中钝化
C.浓硝酸久置显黄色,说明浓硝酸不稳定
D.向胆矾中加入浓硫酸后蓝色晶体变为白色,说明浓H2SO4具有吸水性
3.能证明下列物质具有漂白性的是(　　)
A.向加有酚酞的NaOH溶液中通入氯气,溶液立即褪色
B.向加有酚酞的水中投入少量Na2O2粉末,溶液先变红,后褪色
C.显红色的酚酞溶液中通入SO2后,红色褪去
D.向溶有KMnO4的酸性溶液中通入SO2后,溶液紫红色褪去
4.下列除杂的操作方法,正确的是(深度解析)
A.NH3中混有少量水蒸气:通过装有浓硫酸的洗气瓶
B.NO中混有少量NO2气体:用水洗涤后再干燥
C.食盐中混有少量NH4Cl:加过量氢氧化钾溶液后加热蒸干
D.硝酸中混有少量硫酸:加适量BaCl2后再过滤
5.(2020黑龙江哈尔滨第六中学高一上月考)下列有关硅及硅酸盐材料的说法正确的是(　　)
A.硅酸钠属于盐,不属于碱,所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中
B.高纯度的硅单质广泛用于制造光导纤维
C.普通玻璃、石英玻璃、水泥等均属于硅酸盐材料
D.SiO2是水晶、玛瑙的主要成分,也是制造光导纤维的原料
6.“绿色化学”的主要内容之一是从技术、经济上设计可行的化学反应,充分利用原子,不产生污染物。下列化学反应符合“绿色化学”理念的是(　　)
A.制CuSO4:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
B.制CuSO4:2Cu+O2 2CuO;CuO+H2SO4(稀) CuSO4+H2O
C.制Cu(NO3)2:Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
D.制Cu(NO3)2:3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
7.下列装置或操作能达到实验目的的是(　　)
A.除去氯气中的氯化氢:
B.盛放浓硫酸:
C.实验室制取氨气:
D.利用排空气法收集二氧化碳:
8.根据下列实验事实得出的相应结论正确的是(　　)
选项
实验事实
结论
A
NH3的水溶液可以导电
NH3是电解质
B
SO2通入硝酸钡溶液中出现白色沉淀
BaSO3不溶于强酸
C
Ca(ClO)2溶液中通入SO2产生白色沉淀
生成CaSO4沉淀
D
敞口放置的浓硝酸浓度变小
硝酸不稳定

9.将适量的SO2通入Fe(NO3)3溶液中,溶液逐渐由棕黄色变为浅绿色,但又立即变为棕黄色,继续滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀。在上述一系列变化过程中,最终被还原的元素是(　　)
A.S　 B.Fe　 C.Cl　 D.N
10.实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中正确的是(　　)

A.①是氨气发生装置 B.②是氨气吸收装置
C.③是氨气发生装置 D.④是氨气收集、检验装置
二、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
11.用CuSO4溶液和“某种物质”在40~50 ℃时反应可产生CuH。CuH是一种不稳定物质,能在氯气中燃烧,也能与酸反应产生气体。下列有关叙述错误的是(　　)
A.材料中的“某种物质”具有强还原性
B.CuH与盐酸反应,可能产生Cl2
C.CuH与足量的稀硝酸反应:CuH+3H++NO3- Cu2++NO↑+2H2O
D.CuH在氯气中燃烧:2CuH+3Cl2 2CuCl2+2HCl
12.Y形管是一种特殊的仪器,与其他仪器组合可以进行某些实验探究。利用如图装置可以探究SO2与BaCl2反应生成BaSO3沉淀的条件。下列判断正确的是(　　)

A.e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH固体
B.玻璃管的作用是连通大气,平衡压强
C.c、d两根导管都必须插入BaCl2溶液中,保证气体与Ba2+充分接触
D.Y形管乙中产生的可能为氧化性气体,将BaSO3氧化为BaSO4沉淀
13.某化学课题小组将二氧化硫的制备与多个性质实验进行了一体化设计,实验装置如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A.a、b、c中依次盛装70%硫酸、Na2SO3固体、NaOH溶液
B.实验时,湿润的pH试纸、鲜花、品红溶液、酸性KMnO4溶液均褪色,Na2S溶液出现淡黄色沉淀
C.此设计可证明SO2水溶液的酸性和SO2的氧化性、还原性、漂白性
D.点燃酒精灯加热,可证明SO2使品红溶液褪色具有可逆性,使酸性KMnO4溶液褪色不具有可逆性
14.工业废气中氮氧化物是主要的大气污染源之一,已知:
2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2O
NO2+NO+2NaOH 2NaNO2+H2O
现有a mol NO2和b mol NO的混合气体,若用足量的NaOH溶液可将其完全吸收,则a和b的关系不可能是　(　　)
A.3a=b　　　 B.a=b　　 C.a>b　 D.a 15.将0.1 mol的镁、铝混合物溶于100 mL 2 mol/L H2SO4溶液中,然后再滴加1 mol/L NaOH溶液。若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V的变化如图所示。当V1=160 mL时,则V2为　(　　)

A.240 mL B.300 mL
C.400 mL D.440 mL
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(12分)超细碳酸钙的应用非常广泛。下图为工业生产超细碳酸钙的流程图:

(1)反应池中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)将反应池中得到的固体过滤、洗涤、烘干,得到超细碳酸钙。判断固体是否洗净的操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)实验小组在实验室中利用如图所示装置(部分夹持装置已略去)模拟侯氏制碱法制纯碱。

实验步骤:
Ⅰ.食盐精制:粗盐(含少量Ca2+、Mg2+、SO42-)溶解,依次加入足量NaOH溶液、　　　　溶液、　　　　溶液,过滤,加入盐酸调pH至7。 
Ⅱ.转化:①将精制后的食盐溶液控制温度在30~35 ℃之间,不断搅拌,先后通入足量氨气和二氧化碳气体,保温,搅拌半小时。
②静置,过滤、洗涤、烘干,得到NaHCO3晶体。
Ⅲ.制纯碱:将制得的NaHCO3放入坩埚中,在酒精灯上灼烧,冷却至室温,即得到纯碱。
已知各物质在不同温度下的溶解度,见下表。
温度(℃)溶解度(g)溶质
10
20
30
40
50
60
NaCl
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.8
NH4HCO3
15.8
21.0
27.0
—
—
—
NaHCO3
8.2
9.6
11.1
12.7
14.4
16.4
NH4Cl
33.3
37.2
41.4
45.8
50.4
55.2

①B中应盛装　　　　　　。 
②C装置中发生“转化”生成NaHCO3的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
③“转化”过程中,温度控制在30~35 ℃之间的加热方式是　　　　;温度需控制在30~35 ℃之间的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
17.(16分)依据下图中氮元素及其化合物的转化关系,回答问题:

图1
(1)图1中,X的化学式为　　　　,从化合价上看,X具有　　　　性(填“氧化”或“还原”)。 
(2)回答下列关于NH3的问题:
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下列试剂不能用于干燥NH3的是　　　　(填字母)。 
A.浓硫酸　　　B.碱石灰　　　C.NaOH固体
③若要收集一瓶氨气,请将收集装置补充完整,在图2虚框内画出连接图。

图2
④氨气是重要的化工原料,可以合成多种物质,写出其催化氧化的化学方程式: 
　　　　　　。 
(3)回答下列关于NO、NO2的问题:
①汽车排气管上装有催化转化器,可减少尾气对环境的污染,汽车尾气中的有害气体CO和NO反应可转化为无害气体,写出相关反应的化学方程式: 
　　　　　　　　　　　　　。 
②NO和NO2按一定比例混合可以被NaOH溶液完全吸收,写出相关化学方程式: 
　 。 
③工业生产中利用氨水吸收SO2和NO2,原理如下图所示:

NO2被吸收的离子方程式是 　 。 
18.(12分)甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子个数比,设计了如下实验流程:
制取氨气→装有足量干燥剂的干燥管→ 装有氧化铜的硬质玻璃管→盛有足量浓硫酸的洗气瓶→测定生成氮气的体积
实验中,先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气,再连接洗气瓶和气体收集装置,立即加热氧化铜。反应完成后,黑色的氧化铜转化为红色的铜(2NH3+3CuO N2+3Cu+3H2O)。
下图A、B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置,D为盛有浓硫酸的洗气瓶。

甲小组测得:反应前氧化铜的质量为m1 g、氧化铜反应后剩余固体的质量为m2 g、生成的氮气在标准状况下的体积为V1 L。
乙小组测得:洗气前装置D的质量为m3 g、洗气后装置D的质量为m4 g、生成的氮气在标准状况下的体积为V2 L。
请回答下列问题:
(1)写出仪器a的名称:　　　　　　　。 
(2)检查装置A气密性的操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)甲、乙两小组选择了不同的方法制取氨气,请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表的空格中。

实验装置
实验药品
制备原理
甲小组
A
氢氧化钙、硫酸铵
反应的化学方程式:
①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 
乙小组
②　　 
浓氨水、氢氧化钠
氢氧化钠溶于水会放热,且使溶液碱性增强,促进氨气逸出

(4)甲小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比为　　　　　　　　。 
(5)乙小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比明显小于理论值,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
为此,乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有某药品的实验仪器,重新实验。根据实验前后该药品的质量变化及生成氮气的体积,得出了合理的实验结果。该药品的名称是　　　　　　　。 
19.(8分)已知氮元素及其化合物的转化关系如下图所示,回答下列问题。

(1)①~④各步转化中,属于氮的固定的是　　　　(填序号)。 
(2)工业上用氨气制备NO的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)工业制硝酸时尾气中含有NO、NO2,可用以下方法吸收:
①水吸收法。结合化学方程式说明用水吸收NO2的缺陷　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
②NaOH溶液吸收法。发生的反应有:2NaOH+NO+NO2 2NaNO2+H2O,NaOH+NO2——　　　　+NaNO2+H2O(填化学式,不需要配平方程式)。 
20.(12分)甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀,用下图所示装置进行实验(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)。


实验操作和现象:
操作
现象
关闭弹簧夹,滴加一定量浓硫酸,加热
A中有白雾生成,铜片表面产生气泡
B中有气泡冒出,产生大量白色沉淀
C中产生白色沉淀,液面上方略显红棕色并逐渐消失
打开弹簧夹,通入N2,停止加热,一段时间后关闭

从B、C中分别取少量白色沉淀,加稀盐酸
均未发现白色沉淀溶解

(1)A中反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)C中白色沉淀是　　　　　,该沉淀的生成表明SO2具有　　　　　　　性。 
(3)C中液面上方生成红棕色气体的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因,甲认为是空气参与反应,乙认为是白雾参与反应。
①为证实各自的观点,在原实验基础上:
甲在原有操作之前增加一步操作,该操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;乙在A、B间增加洗气瓶D,D中盛放的试剂是　　　　　　　　。 
②进行实验,B中现象:
甲
大量白色沉淀
乙
少量白色沉淀

检验白色沉淀,发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象不同的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(5)合并(4)中两同学的方案进行实验。B中无沉淀生成,而C中产生白色沉淀,由此得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 















答案全解全析
1.D　CO2是大气的组成成分,过量排放能加剧温室效应,但不属于大气污染物,A错误;酸雨是指pH小于5.6的雨水,B错误;CO2的大量排放不会导致酸雨,NO2或SO2的大量排放都会导致酸雨,C错误;CO2是温室气体,其含量的增加会导致温室效应加剧,D正确。
2.B　氨气极易溶于水,可做氨溶于水的喷泉实验,A正确;常温下,铜与浓硫酸不反应,B错误;浓硝酸久置分解产生的二氧化氮气体溶于硝酸中使硝酸显黄色,C正确;向胆矾中加入浓硫酸后蓝色晶体变为白色,是胆矾失去结晶水后变为白色固体,说明浓H2SO4具有吸水性,D正确。
3.B　加有酚酞的NaOH溶液呈红色,通入Cl2,Cl2能与NaOH溶液反应,Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O,使溶液碱性减弱,导致酚酞褪色,故溶液褪色不能说明Cl2具有漂白性,A错误;Na2O2与水反应,2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑,溶液呈碱性,故酚酞溶液变红,由于Na2O2又具有漂白性,能使变红的溶液褪色,B正确;显红色的酚酞溶液呈碱性,通入过量酸性气体SO2后,SO2与碱反应,使溶液最终呈酸性,红色褪去,不能说明SO2具有漂白性,C错误;向溶有KMnO4的酸性溶液中通入SO2后,溶液紫红色褪去,是因为SO2具有还原性,能将KMnO4还原为Mn2+,从而使溶液褪色,D错误。
4.B　浓硫酸能同时吸收NH3和水蒸气,A错误;NO2气体经水洗涤后可得到NO,干燥后可得到纯净的NO,B正确;若加入KOH溶液,则将引入新的杂质K+,C错误;加入BaCl2溶液后会引入新的杂质Cl-,D错误。
归纳提升　除杂时不能引入新的杂质。除杂的主要方法有两种,一种是主体物质不能参加反应,最好是将杂质转化成主体物质;另一种是将主体物质转化为与杂质有明显性质差异的物质,然后将主体物质所生成的新物质与杂质进行分离,得到纯净物,再使这一新物质通过相应的反应转化为原来的主体物质,实现物质的提纯。
5.D　硅酸钠的水溶液有黏性,盛放在带磨口玻璃塞的试剂瓶中会将磨口玻璃塞与试剂瓶黏住,A错误;高纯度的硅单质广泛用于制作光电池、芯片,不能用于制光导纤维,B错误;普通玻璃、水泥等的主要成分均为硅酸盐,石英玻璃的主要成分是二氧化硅,C错误;SiO2是制造光导纤维的原料,D正确。
6.B　A、B、D项中分别产生了有毒气体SO2、NO2、NO,不符合“绿色化学”的理念。
7.C　除去氯气中的氯化氢,应该选用饱和氯化钠溶液,不能选用饱和碳酸氢钠溶液,会引入新杂质二氧化碳,且Cl2和NaHCO3反应,A错误;浓硫酸具有强腐蚀性,应该用玻璃塞,无需使用棕色试剂瓶,B错误;实验室制备氨气常用NH4Cl和Ca(OH)2在加热条件下反应,氨气密度小于空气,用向下排空气法收集,C正确;二氧化碳气体的密度大于空气,应用向上排空气法收集,D错误。
8.C　NH3的水溶液可以导电,是因为一水合氨能电离出自由移动的离子,则电解质应该是NH3·H2O,A错误;SO2通入Ba(NO3)2溶液中生成BaSO4,B错误;SO2具有还原性,被氧化,生成CaSO4沉淀,C正确;敞口放置的浓硝酸浓度变小是因为浓硝酸具有挥发性,与稳定性无关,D错误。
9.D　将SO2通入Fe(NO3)3溶液中,SO2先和水反应生成H2SO3,生成的H2SO3被Fe3+氧化为H2SO4,而Fe3+被还原为Fe2+,溶液颜色由棕黄色变为浅绿色。在酸性条件下,NO3-又将Fe2+氧化为Fe3+,溶液颜色由浅绿色又变为棕黄色,NO3-被还原为NO,故整个过程中最终被还原的元素是N,故选D。
10.C　装置①中NH4Cl受热易分解生成NH3和HCl,但在试管口附近两者又能结合生成NH4Cl,A错误;装置②中的漏斗放置过低,不能防止倒吸,B错误;装置③可通过将浓氨水滴加到生石灰或NaOH固体上的方法获得NH3,C正确;装置④中的试管口应放一团干燥的棉花,D错误。
11.B　CuSO4和“某种物质”反应生成CuH,铜的化合价降低,则“某种物质”中必有元素化合价升高,体现了还原性,故A正确;CuH和HCl发生归中反应:CuH+HCl CuCl+H2↑,故B错误;因CuH具有还原性,与硝酸发生氧化还原反应:CuH+3H++NO3- Cu2++NO↑+2H2O,故C正确;因氯气具有强氧化性,能氧化CuH,发生反应:2CuH+3Cl2 2CuCl2+2HCl,故D正确。
12.AB　NH3是碱性气体,NH3和SO2在溶液中反应生成SO32-和NH4+,所以e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH固体,A正确;玻璃管的作用是连通大气,平衡压强,以便左右两边产生的气体顺利导入,B正确;若乙中产生氨气,氨气极易溶于水,易发生倒吸,为防止倒吸,d导管不能插入BaCl2溶液中,C错误;SO2与BaCl2不反应,氧化性气体将溶液中的亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子,而不是将BaSO3氧化为BaSO4沉淀,D错误。
13.B　70%硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,多余的二氧化硫气体最后用NaOH溶液吸收,所以a、b、c中依次盛装70%硫酸、Na2SO3固体、NaOH溶液,故A正确;二氧化硫不能漂白pH试纸,二氧化硫与水反应生成亚硫酸,使湿润的pH试纸显红色,但湿润的pH试纸不褪色,故B错误;SO2使湿润的pH试纸变红说明其水溶液具有酸性,使鲜花、品红溶液褪色说明其有漂白性,使酸性高锰酸钾溶液褪色说明其有还原性,与Na2S反应生成S说明其有氧化性,故C正确;点燃酒精灯加热,褪色的品红溶液又恢复原来的颜色,而酸性KMnO4溶液褪色后不恢复原来的颜色,可证明SO2使品红溶液褪色具有可逆性,使酸性KMnO4溶液褪色不具有可逆性,故D正确。
14.AD　由反应2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2O与NO2+NO+2NaOH 2NaNO2+H2O可知,NO2能被NaOH完全吸收,而n(NO)∶n(NO2)=1∶1时,气体也能被完全吸收,所以只要混合气体中NO2过量或与NO的物质的量相等,气体就能被完全吸收,即a、b的关系可能是a>b或a=b,答案为AD。
15.D　当V1=160 mL时,此时溶液是MgSO4、Al2(SO4)3和Na2SO4的混合溶液,则n(Na2SO4)=12n(Na+)=12n(NaOH)=12×0.16 L×1 mol/L=0.08 mol,设MgSO4为x mol、Al2(SO4)3为y mol,根据Mg、Al原子守恒有x+2y=0.1,100 mL 2 mol/L的H2SO4溶液中含有硫酸的物质的量为2 mol/L×0.1 L=0.2 mol,则x+3y=0.2-0.08=0.12,联立方程解得x=0.06、y=0.02,所以金属粉末中n(Mg)=0.06 mol,n(Al)=2×0.02 mol=0.04 mol,滴加NaOH溶液到体积V2时,溶液是Na2SO4和NaAlO2的混合液,则有n(NaOH)=2n(Na2SO4)+n(NaAlO2)=2n(H2SO4)+n(Al)=2×0.2 mol+0.04 mol=0.44 mol,故V2=0.44mol1mol/L=0.44 L=440 mL。
16.答案　(1)CaCl2+CO2+2NH3+H2O CaCO3↓+2NH4Cl
(2)取最后一次洗涤液少许,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,无明显现象,则表示已洗净,否则未洗净
(3)Ⅰ.氯化钡或BaCl2　碳酸钠或Na2CO3　Ⅲ.①饱和碳酸氢钠溶液　②Na++CO2+H2O+NH3 NaHCO3↓+NH4+　③水浴加热　温度过高造成NH4HCO3分解,温度过低溶解度小的NH4HCO3会析出,使产率偏低
解析　(1)反应池中CaCl2和CO2、NH3、H2O反应生成碳酸钙和氯化铵,发生反应的化学方程式为CaCl2+CO2+2NH3+H2O CaCO3↓+2NH4Cl。(2)固体未洗净时,超细碳酸钙表面会有氯离子,所以可以通过检验氯离子判断固体是否洗净,其操作是取最后一次洗涤液少许,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,无明显现象,则表示已洗净,否则未洗净。(3)Ⅰ.Ca2+用碳酸钠溶液除去,Mg2+用氢氧化钠溶液除去,SO42-用氯化钡溶液除去,过滤后加入盐酸酸化。由于过量的Ba2+要用碳酸钠溶液来除去,所以碳酸钠溶液必须在氯化钡溶液的后面加入,即依次加入足量NaOH溶液、氯化钡溶液、碳酸钠溶液。Ⅲ.①A装置用来制备二氧化碳,由于生成的二氧化碳中含有氯化氢,所以B中应盛装饱和碳酸氢钠溶液,用来除去二氧化碳中的氯化氢。②C装置中生成NaHCO3的离子方程式是Na++CO2+H2O+NH3 NaHCO3↓+NH4+。③“转化”过程中,温度控制在30~35 ℃之间的加热方式是水浴加热;根据表中数据可知温度过高,会造成NH4HCO3分解,温度过低,会使溶解度小的NH4HCO3析出,导致产率偏低,所以温度需控制在30~35 ℃之间。
17.答案　(1)N2O5　氧化
(2)①Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O　②A
③　④4NH3+5O2 4NO+6H2O
(3)①2NO+2CO N2+2CO2　②NO+NO2+2NaOH 2NaNO2+H2O　③2NO2+4SO32- N2+4SO42-
解析　(1)X中氮元素化合价是+5价,氧化物的化学式为N2O5,氮元素处于最高价态,因此X具有氧化性。(2)①实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制备氨气,该反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O。②氨气为碱性气体,浓硫酸具有酸性,会与氨气发生反应,故不能用浓硫酸干燥氨气,A符合题意;碱石灰可以干燥氨气,B不符合题意;NaOH固体可以干燥氨气,C不符合题意。③氨气极易溶于水,密度比空气小,可用向下排空气法收集,导气管应短进长出。④氨气催化氧化的化学方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O。(3)①汽车尾气中的有害气体CO和NO反应可转化为无害气体(N2、CO2),其化学方程式为2NO+2CO N2+2CO2。②NO中N为+2价,NO2中N为+4价,归中反应只能都转化为+3价,故其化学方程式为NO+NO2+2NaOH 2NaNO2+H2O。③反应物是亚硫酸铵、二氧化氮,生成物是硫酸铵和氮气,则NO2被吸收的离子方程式是2NO2+4SO32- N2+4SO42-。
18.答案　(1)圆底烧瓶
(2)连接导管,将导管插入水中;加热试管,导管口有气泡产生;停止加热,冷却后导管内有水回流并形成一段稳定的水柱
(3)①(NH4)2SO4+Ca(OH)2 2NH3↑+2H2O+CaSO4　②B
(4)5V1∶7(m1-m2)
(5)浓硫酸吸收了未反应的氨气,从而使计算的氢的量偏高　碱石灰(氢氧化钠、氧化钙等)
解析　(1)a为圆底烧瓶。(2)检验装置的气密性可以用微热法:连接导管,将导管插入水中;加热试管,导管口有气泡产生;停止加热,冷却后导管内有水回流并形成一段稳定的水柱。(3)①(NH4)2SO4与Ca(OH)2反应的化学方程式为(NH4)2SO4+Ca(OH)2 CaSO4+2NH3↑+2H2O;②快速制备氨气,可以将浓氨水滴加到NaOH固体上,故应选择装置B。(4)该实验的原理为2NxHy+yCuO yCu+xN2+yH2O。由甲小组的方法可知,(m1-m2)g为CuO减少的O原子的质量,其物质的量为m1-m216 mol,则生成的H2O中氢原子的物质的量为m1-m28 mol;生成N2的体积为V1 L,其物质的量为V122.4 mol,则氮原子的物质的量为V111.2 mol,故N、H的原子个数之比为5V1∶7(m1-m2)。(5)NH3与CuO的反应是气体与固体的反应,气体不可能完全反应,故浓硫酸除了吸收水外,还吸收了氨气,氨气的质量被看作水的质量使氢的质量偏高。应在浓硫酸之前,加一个盛有碱石灰的干燥管,以吸收反应过程中生成的水,进而计算氢原子的物质的量。
19.答案　(1)①
(2)4NH3+5O2 4NO+6H2O
(3)①3NO2+H2O 2HNO3+NO,NO2有1/3转化成NO没有被吸收掉　②NaNO3
解析　(1)氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程,步骤①中氮气与氢气在一定条件下反应生成氨气,属于氮的固定。
(2)工业上利用氨气与氧气发生催化氧化反应制备NO,反应的化学方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O。
(3)①水与NO2反应生成硝酸和NO,反应的化学方程式为3NO2+H2O 2HNO3+NO,NO2有1/3转化成NO没有被吸收掉。②NaOH和NO2发生歧化反应,NO2中部分+4价的N化合价降低变为NaNO2中+3价的N,则还应有部分N化合价升高,应转化为NaNO3中+5价的N,因此方程式中的另一个产物为NaNO3。
20.答案　(1)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)BaSO4　还原
(3)2NO+O2 2NO2
(4)①通N2一段时间,排出装置中的空气　饱和NaHSO3溶液
②甲:SO42-+Ba2+ BaSO4↓,乙:2Ba2++2SO2+O2+2H2O 2BaSO4↓+4H+,白雾的量远多于装置中O2的量
(5)SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀
解析　(1)铜与浓硫酸反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O。(2)由于沉淀不溶于盐酸,所以沉淀为BaSO4,在SO2转化为BaSO4的过程中发生了氧化反应,所以SO2是还原剂。(3)红棕色气体为NO2,所以反应为2NO+O2 2NO2。(4)①根据题意可知甲是为了除去装置中的氧气,乙是为了除去白雾。具体操作为甲通N2一段时间,排出装置中的空气;在A、B间增加洗气瓶D,洗气瓶D中盛放的试剂是饱和NaHSO3溶液。②甲:SO42-+Ba2+ BaSO4↓,乙:2Ba2++2SO2+O2+2H2O 2BaSO4↓+4H+。现象不同的原因:白雾的量远多于装置中O2的量。(5)综上可得结论:SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀。