2024届高三新高考化学大一轮专题练习----氮族元素及其化合物
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一、单选题
1.(2023春·江西抚州·高三南城县第二中学校考阶段练习)将3.2g的铜加入3L 0.05mol/L的硝酸溶液中,固体完全溶解,产生一种气体X。向反应后的溶液中加入500mL 0.25mol/L的NaOH溶液,Cu2+恰好完全沉淀。下列有关说法正确的是
A.气体X可能为NO
B.恰好完全沉淀时,生成的沉淀质量为4.5g
C.固体完全溶解后,溶液中H+的浓度为0.0125mol/L(忽略溶液体积变化)
D.反应产生的气体X体积为280mL(标况下)
2.(2023春·天津和平·高三天津一中校考期中)一定温度下,探究铜与稀硝酸的反应,反应过程如图,下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ中生成气体的离子方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O
B.当活塞不再移动时,再抽入空气,金属铜屑继续溶解
C.①中产生的现象可以用来检验该无色气体
D.过程Ⅲ反应速率比过程Ⅰ快的原因是反应物浓度增大
3.(2023春·江苏连云港·高三统考期中)合成17 t NH3,放出Q kJ热量。利用浓氨水吸收氯气工业的尾气,同时得到副产品NH4Cl;也可以用FeCl2溶液吸收氯气制得FeCl3溶液,然后制备Fe(OH)3胶体;经实验发现,溶液几乎都有丁达尔效应(粒子对光的散射现象),且丁达尔现象随其浓度升高逐渐增强,胶体的丁达尔现象比溶液的强。下列化学反应表示不正确的是
A.合成NH3反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=−2Q×10−6 kJ·mol−1
B.浓氨水吸收氯气:8NH3·H2O+3Cl2=N2+6NH4C1+8H2O
C.FeCl2溶液吸收氯气:2FeCl2+Cl2=2FeCl3
D.制备Fe(OH)3胶体:Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3 (胶体)+3
4.(2023春·贵州贵阳·高三校联考阶段练习)向稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析正确的是
A.OA段产生的是NO,AB段的反应为,BC段产生
B.A点溶液中的溶质为和
C.原混合酸中和物质的量之比为
D.原混合酸中的物质的量浓度为2.5mol·L
5.(2023春·重庆巫溪·高三巫溪县中学校校考阶段练习)用所给试剂与图示装置能够制取相应气体的是(夹持仪器略)
A
B
C
D
X 中试剂
浓盐酸
浓硝酸
双氧水
浓氨水
Y 中试剂
MnO2
Cu
MnO2
CaO
气体
Cl2
NO2
O2
NH3
A.A B.B C.C D.D
6.(2023春·重庆巫溪·高三巫溪县中学校校考阶段练习)下图为分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图:
下列叙述错误的是
A.反应①属于氮的固定;反应②可用于工业上合成
B.在催化剂a、b的作用下,降低反应活化能,改变反应的热效应
C.与反应生成的原子利用率为100%
D.在反应①和反应②中,均有极性共价键形成,并且反应①中的氮原子发生了还原反应,而反应②中的氮原子发生了氧化反应
7.(2023春·四川达州·高三达州中学校考阶段练习)海洋生物参与氮循环的过程如图所示。下列说法不正确的是
A.反应①中没有发生电子转移
B.反应④不属于氮的固定
C.反应③中,若N2H4与O2反应,则N2H4作还原剂
D.反应③与反应⑤中,若生成等量的N2,转移的电子数之比为3∶2
8.(2023春·福建泉州·高三晋江市第一中学校考期中)根据下列实验操作和现象,所得出的结论或解释正确的是
选项
实验操作和现象
结论或解释
A
淀粉-KI溶液中通入,再通入,溶液先出现蓝色,后蓝色褪去
还原性:
B
向溶液中滴加盐酸,溶液变为浅黄色
盐酸具有强氧化性,将转为
C
用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近某有色气体X,出现白烟
该气体一定是HCl
D
用大理石和盐酸反应制取气体,立即通入一定浓度的溶液中,出现白色沉淀
酸性:
A.A B.B C.C D.D
9.(2023春·福建泉州·高三泉州七中校考期中)某化学学习小组在帮助老师整理实验室的化学试剂时,发现一瓶无色溶液,标签破损如下图,据老师回忆,该药品应该是中学化学常用试剂。该小组同学根据已掌握的知识,对溶液进行鉴定。下列说法正确的是
A.该小组同学推测它的阳离子可能是、、、中的某一个
B.若要证明阳离子是否为,其方法是:取少量溶液于试管中加稀NaOH溶液,加热,若产生能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体,则阳离子为
C.某同学操作时不慎将一滴溶液滴落在纸上,纸变黑,说明该溶液为
D.验证阳离子是否为K+的实验方法是焰色反应直接观察火焰是否呈紫色
10.(2023春·北京西城·高三北京育才学校校考期中)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是
A
B
C
D
实验
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
石蕊溶液滴入氯水中
向CaCl2和氨水的混合液中通入CO2
热铜丝插入稀硝酸中
现象
产生白色沉淀,随后变为红褐色
溶液变红,随后迅速褪色
产生白色沉淀
产生无色气体,随后变为红棕色
A.A B.B C.C D.D
11.(2023春·江苏·高三统考期中)氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。氮气经过一系列的变化可以生成氨、氮的氧化物、硝酸等重要的化工原料;用如图所示装置制备氨气并验证氨气的还原性,其中能达到实验目的的是
A.用装置甲生成氨气 B.用装置乙干燥氨气
C.用装置丙验证氨气的还原性 D.用装置丁吸收多余的氨气
12.(2023·湖北·高三统考专题练习)氮化铬(CrN)具有高的硬度和良好的耐磨性。实验室可利用与反应来制备氮化铬,可选择的装置如下图。下列说法错误的是
已知:为紫色单斜晶体,熔点为383℃,易升华,高温下易被氧气氧化,极易水解,CrN难溶于水,熔点1282℃
A.装置的连接顺序为:A→D→E→B→C→E
B.A装置中分液漏斗内盛放的是氯化铵溶液,圆底烧瓶中盛放的是氢氧化钠溶液
C.B与C之间采用粗玻璃管的目的是防止升华的冷凝堵塞导管
D.制得的CrN中往往含有少量,生成的化学方程式为:
二、多选题
13.(2023春·安徽合肥·高三统考期中)不同价态含氮物质的转化可用如图表示,图中线路①②③是工业生产硝酸的主要途径。下列说法正确的是
A.①的转化属于置换反应
B.②的转化属于氦的固定
C.③的转化方程式:
D.使用CuO作氧化剂可以实现④的转化
14.(2022秋·山东烟台·高三统考期末)向400 mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列说法错误的是
A.A点溶液中的溶质为Fe2(SO4)3和H2SO4
B.AB段的反应为Fe+2Fe3+ = 3Fe2+
C.反应中生成的n(NO):n(H2) = 1:2
D.最终溶液中溶质的物质的量浓度约为1.25 mol·L-1
三、非选择题
15.(2023春·北京东城·高三北京一七一中校考期中)地球上的氮元素对动植物有重要作用,氨的合成与应用是当前的研究热点。
(1)的电子式为___________,实验室用如图装置(夹持装置已略去)制备并研究其性质。写出甲试管中发生的化学反应方程式___________,a、b为湿润的红色石蕊试纸。下列关于性质实验的说法中,不正确的是___________。
A. 装置乙中,b先变蓝,a后变蓝 B. 装置丙中,产生大量白烟
C. 装置丁中,试剂可以是水 D. 装置丁具有防止倒吸的作用
(2)我国科研团队借助一种固体催化剂(LDH),在常温、常压和可见光条件下合成氨,其过程如图所示。该反应的化学方程式为___________,该反应中每转移,生成的体积为___________L(标准状况下)。
(3)实验室模拟工业生产制备少量硝酸,设计的流程如图。
实验时先用酒精喷灯预热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后撤离酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可超过700℃,该反应的化学方程式为___________。
(4)用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其它条件相同,NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。(已知:溶液中氢离子浓度越高,pH越小)
①在酸性NaClO溶液中,HClO可把NO氧化成,其离子方程式为___________。
②NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高,其原因是___________。
(5)农业生产过程中使用的铵态氮肥,是水体中铵态氮元素的来源之一,检验某氮肥样品中是否存在的实验方法是___________。
16.(2023·全国·高三专题练习)硝酸铜晶体[Cu(NO3)2·6H2O],是一种重要的化工原料,常用于农药、镀铜、搪瓷等工业。以辉铜矿(主要成分为Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备硝酸铜晶体的某工艺如图所示。
滤渣2的主要成分是___________,滤渣2与稀硝酸反应时,需向装置内通入适量空气,这样做的目的是___________。
17.(2023春·山西运城·高三统考期中)回答下列问题:
(1)硫酸是用途广泛的化工原料,可作脱水剂、吸水剂、氧化剂和催化剂等。甲、乙两位同学用铜和硫酸做原料,设计了两种制取硫酸铜的方案。
方案甲:铜与浓硫酸加热直接反应,即;
方案乙:由。
这两种方案,你认为哪一种方案更合理?_______,理由是_______。
(2)氨和硝酸是重要的工业产品,如图是工业合成氨及制备硝酸的流程示意图:
①合成塔中发生反应的化学方程式为_______。
②向吸收塔中通入空气的作用是_______。
③氧化炉中发生反应的化学方程式为_______。标准状况下,被氧化为时转移电子的数目为_______。
④吸收塔中出来的尾气可用具有碱性的溶液吸收,其中既是氧化剂又是还原剂,且三种产物的物质的量之比为1∶1∶1,写出反应的化学方程式:_______。
18.(2022秋·山东威海·高三统考期末)铁及其化合物在工业上用途广泛。部分含铁物质的分类与相应铁元素的化合价关系如图所示。回答下列问题:
(1)在高温条件下,Al粉可与a的粉末反应。写出该反应的一个用途______。
(2)电子工业中,人们常用b的溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔制造印刷电路板。该反应的离子方程式为______,设计实验证明腐蚀后的废液中含有b的阳离子:______。
(3)工业上可以用c制造的容器盛放冷的浓硝酸,体现了浓硝酸的______性;在加热条件下二者可剧烈反应,c与足量浓硝酸在加热条件下反应的化学方程式为______。
(4)d为K2FeO4,是一种新型、高效的水处理剂。已知湿法制备它的体系中参加反应的六种微粒为:d的阴离子、e、H2O、、、。该反应的离子方程式为______。若要制备0.2mol,理论上需要______gNaClO。
参考答案:
1.D
【详解】A.如果气体是一氧化氮的话,根据选项C分析可知,结合氮守恒,最初硝酸的总量减去氢氧化钠的量就是生成的气体的量,其物质的量为3L×0.05mol/L-0.125mol=0.025mol,根据得失电子守恒可知,铜失去电子的物质的量等于硝酸得到电子的物质的量,则0.05mol×2=0.1mol, 而生成一氧化氮转移电子的物质的量为0.025mol×(5-2)=0.075mol,故气体X不可能为NO,A错误;
B.3.2g的物质的量=,生成的沉淀为氢氧化铜,其物质的量也是0.05mol,质量为4.9g,B错误;
C.加入500mL 0.25mol/L的NaOH溶液,溶液中的溶质只有硝酸钠,其物质的量等于氢氧化钠的物质的量=0.25mol/L×0.5L=0.125mol,固体溶解后硝酸铜的物质的量为0.05mol,则固体完全溶解后,反应完之后,剩余的硝酸以及生成的硝酸铜两者中的硝酸根的总量等于氢氧化钠的物质的量,在溶液中H+的物质的量=0.125mol-(0.05×2)mol=0.025mol,浓度=,C错误;
D.结合A的分析可知,若生成的气体为N2O,则此时硝酸得到电子的物质的量=0.025mol×(5-1)=0.1mol,铜失去电子的物质的量等于硝酸得到电子的物质的量,则0.05mol×2=0.1mol,故生成的气体为:N2O,其物质的量=0.025mol=0.0125mol,体积为0.0125mol×22.L/mol=0.28L,即280mL,D正确;
故选D。
2.D
【详解】A.已知3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,则过程I中生成气体的离子方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O,A正确;
B.当活塞不再移动时,再抽入空气,由于NO、O2和H2O能够继续反应生成HNO3,反应原理为:4NO+3O2+2H2O=4HNO3,故金属铜屑能继续溶解,B正确;
C.一氧化氮为无色气体,和氧气反应转化为红棕色二氧化氮气体,①中产生的现象可以用来检验该无色气体,C正确;
D.由题干图示信息可知,反应Ⅲ速率比反应Ⅰ明显加快,故由实验可知,NO2对该反应具有催化作用, D错误;
故选D。
3.D
【详解】A.根据合成17 t NH3,放出Q kJ热量,则合成NH3反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=−2Q×10−6 kJ·mol−1,故A正确;
B.浓氨水吸收氯气,得到副产品NH4Cl:8NH3·H2O+3Cl2=N2+6NH4Cl+8H2O,故B正确;
C.FeCl2溶液吸收氯气,亚铁离子被氯气氧化为铁离子:2FeCl2+Cl2=2FeCl3,故C正确;
D.制备Fe(OH)3胶体是向沸水中滴加饱和氯化铁溶液:Fe3++3H2OFe(OH)3 (胶体)+3,故D错误。
综上所述,答案为D。
4.A
【分析】氧化能力:(H+)>Fe3+>H+,OA段发生反应:Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段发生反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑,完全反应消耗11.2gFe,根据OA段离子方程式计算n(),最终消耗22.4gFe,最终溶液中溶质为FeSO4,根据守恒可知n()=n(H2SO4)=n(FeSO4)=n(Fe),据此分析解题。
【详解】A.氧化能力:(H+)>Fe3+>H+,OA段发生反应:Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段发生反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑,故OA段生成的气体为NO,BC段生成的气体为H2,A正确;
B.OA段发生反应:Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O,A点溶液中恰好完全反应,硫酸有剩余,A点溶液中溶质为H2SO4、Fe2(SO4)3,B错误;
C.完全反应消耗11.2gFe,消耗Fe的物质的量为=0.2mol,由Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O可知,原溶液中n()=n(Fe)=0.2mol,最终消耗22.4gFe,此时溶液中溶质为FeSO4,根据Fe元素守恒可n(FeSO4)=n(Fe)==0.4mol,再根据硫酸根守恒,可知原溶液中n(H2SO4)=n(FeSO4)=0.4mol,则原混合酸中和物质的量之比为0.2mol:0.4mol=1:2,C错误;
D.原溶液中n(H2SO4)=0.4mol,则原混合酸中H2SO4的物质的量浓度为=2mol•L-1,D错误;
故答案为:A。
5.C
【详解】A.浓盐酸与二氧化锰反应制氯气必须在加热条件下,且氯气可溶于水,收集氯气不能用排水法,选项A错误;
B.NO2易溶于水,不能用排水法收集,选项B错误;
C.双氧水分解制氧气制取装置用固液不加热制气体,收集氧气可用排水法,选项C正确,答案选C;
D.氨气极易溶于水,不能用排水法收集,选项D错误;
答案选C。
6.B
【详解】A.将游离态的氮转化为化合态的氮的过程为氮的固定,反应①将氮气转化为氨气,属于氮的固定;反应②为工业上合成的第一步反应,A正确;
B.催化剂可以降低反应物的活化能,提高反应速率,但不能改变反应热,B错误;
C.与反应生成为化合反应,反应物全部转化为生成物,没有副产物,则原子利用率为100%,C正确;
D.在反应①形成N-H键,反应②中形成N≡O,均有极性共价键形成;反应①中的氮由0价变为-3价,化合价降低,发生了还原反应,反应②中的氮由-3价变为+2价,化合价升高,发生了氧化反应,D正确;
故答案选B。
7.D
【详解】A.元素没有化合价的变化,没有发生电子转移,A项正确;
B.氮的固定是使游离态的氮转化为化合物的过程,反应④中反应物和生成物都是含N化合物,该过程不属于N的固定,B项正确;
C.反应③中N的化合价从-2价升高到0价,N2H4被氧化,N2H4为还原剂,C项正确;
D.N2H4中N为-2价,中N为+3价,若生成等量的N2,转移的电子数之比为2∶3,D项错误。
答案选D。
8.A
【详解】A.由现象可知氯气氧化碘离子生成碘单质,后碘与SO2发生氧化还原反应生成硫酸、HI,则还原性为SO2>I->Cl-,故A正确;
B.向溶液中滴加盐酸,相当于溶液中存在硝酸,硝酸可以氧化亚铁离子为铁离子,溶液变为浅黄色,并不是盐酸氧化了亚铁离子,故B错误;
C.用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近某有色气体X,出现白烟,该气体为Cl2,HCl没有颜色,故C错误;
D.盐酸为挥发性酸,盐酸能与硅酸钠溶液反应,则该实验不能比较碳酸、硅酸的酸性,故D错误;
故选A。
9.C
【详解】A.由化学式可知阳离子应带一个正电荷,则可为H+、Na+、K+、等,不可能是,A错误;
B.NH3溶于水呈碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,若要证明阳离子是否为,其方法是:取少量溶液于试管中加稀NaOH溶液,加热,若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则阳离子为,B错误;
C.浓硫酸具有脱水性,不慎将一滴溶液滴落在纸上,纸变黑,说明该溶液为浓硫酸即H2SO4,C正确;
D.由于K+焰色试验的焰色是紫色较浅,易被Na+的焰色黄色掩盖,故验证阳离子是否为K+的实验方法是焰色反应,但不可直接观察火焰是否呈紫色,而应该透过蓝色钴玻璃片进行观察,D错误;
故答案为:C。
10.C
【详解】A.产生白色沉淀,随后变为红褐色,是氢氧化亚铁被空气中氧气氧化而变为氢氧化铁,故A不符合题意;
B.溶液变红,变红是氯水显酸性使石蕊变红,随后迅速褪色,是由于生成的次氯酸具有强氧化性,将石蕊氧化而褪色,故B不符合题意;
C.向CaCl2和氨水的混合液中通入CO2,反应生成碳酸钙和氯化铵,与氧化还原反应无关,故C符合题意;
D.产生无色气体,是铜和稀硝酸发生氧化还原反应生成NO,随后变为红棕色,是NO和氧气发生氧化还原反应生成二氧化氮,故D不符合题意。
综上所述,答案为C。
11.C
【详解】A.NH4Cl受热分解成NH3和HCl,NH3和HCl在试管口会重新化合成NH4Cl,不能制备NH3,A项不能达到实验目的;
B.CaCl2能与NH3结合成CaCl2∙8NH3,不能用CaCl2干燥NH3,B项不能达到实验目的;
C.NH3与CuO发生反应2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O,观察到装置丙的玻璃管中固体由黑色变成红色、玻璃管右端有水珠凝结,说明NH3具有还原性,C项能达到实验目的;
D.NH3极易溶于水,装置丁会产生倒吸,D项不能达到实验目的;
答案选C。
12.B
【分析】A中制备氨气,D装置用来控制NH3的流速以及检验后续装置是否堵塞,E装置干燥氨气,B装置中氨气和CrCl3反应制备氮化铬,由于易升华,粗导管是为了防止堵塞,CrCl3极易水解,E装置可防止空气中的水进入C中,故装置的连接顺序为A→D→E→B→C→E。
【详解】A.根据分析,装置的连接顺序为:A→D→E→B→C→E,A正确;
B.氯化铵溶液与氢氧化钠溶液反应制备氨气时需要加热,题中无加热装置,B错误;
C.根据分析,B与C之间采用粗玻璃管的目的是防止升华的冷凝堵塞导管,C正确;
D.制得的CrN中往往含有少量,根据杨阿虎还原反应原理,生成的化学方程式为:,D正确;
故选B。
13.CD
【详解】A.①是氨的催化氧化,反应的化学方程式为,该反应的生成物为两种化合物,因此不属于置换反应,故A错误;
B.氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态的过程,转化②的化学方程式为,该转化不属于氮的固定,故B错误;
C.转化③为NO2转化为硝酸,NO2与水反应生成硝酸和NO,反应的化学方程式为,故C正确;
D.使用CuO作氧化剂可以发生反应,,可以实现④的转化,故D正确;
故答案选CD。
14.CD
【分析】氧化能力:(H+)>Fe3+>H+,OA段发生反应:Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段发生反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑,完全反应消耗11.2gFe,最终消耗22.4gFe,此时溶液中溶质为FeSO4,根据守恒可知n()=n(H2SO4)=n(FeSO4)=n(Fe)。
【详解】A.OA段发生反应:Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O,A点溶液中恰好完全反应,硫酸有剩余,A点溶液中溶质为H2SO4、Fe2(SO4)3,故A正确;
B.由于氧化能力:(H+)>Fe3+>H+,OA段Fe和先反应,AB段发生反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+,故B正确;
C.OA段生成的气体为NO,由Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O,反应消耗11.2gFe即,则产生0.2mol NO,BC段生成的气体为H2,由Fe+2H+=Fe2++H2↑,反应消耗铁的质量为22.4-16.8=5.6g,,生成0.1mol H2,n(NO):n(H2) = 2:1,故C错误;
D.最终溶液中溶质为FeSO4,根据守恒可知n()=n(H2SO4)=n(FeSO4)=n(Fe),最终消耗22.4gFe即,400 mL溶液中FeSO4的物质的量浓度约为,故D错误;
故选:CD。
15.(1) A
(2) 44.8L
(3)
(4) 3HClO+ 2NO+H2O =3Cl- +2+5H+ 溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强
(5)取少量样品于试管中,加入NaOH溶液并加热,若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则证明样品中存在,故答案为:取少量样品于试管中,加入NaOH溶液并加热,若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则证明样品中存在
【详解】(1)氨气为共价化合物,分子中存在3对共用电子对,氮原子最外层达到8个电子,氢原子最外层达到2个电子,氨气分子的电子式为 ;甲试管中利用熟石灰与氯化铵共热反应生成氯化钙、氨气和水,发生的化学反应方程式为;
A.氯化铵与氢氧化钙加热反应生成氨气,浓盐酸易挥发产生氯化氢气体,氨气密度小于空气密度,氯化氢大于空气密度,上部a处湿润的红色石蕊试纸遇到氨气先变蓝色,氯化氢与湿润的红色石蕊试纸不变色,选项A不正确;
B.氨气与氯化氢反应生成固体氯化铵,看到现象为:装置丙中,产生大量白烟,选项B正确;
C.氯化氢易溶于水,可以用水吸收氯化氢,选项C正确;
D.氯化氢易溶于水,用水吸收易发生倒吸,装置丁具有防止倒吸的作用,选项D正确;
答案选A;
(2)由图可知反应物为N2、H2O,生成物为O2、NH3,反应的化学方程式为;N由0价变为-3价,生成1molNH3时转移3mole-,则转移6mole-时生成2molNH3,即22.4L/mol2mol=44.8L;
(3)氨气在空气中催化氧化生成NO和水,反应的化学方程式为;
(4)①
在酸性的NaClO溶液中,次氯酸根离子和氢离子结合生成HClO,HClO和NO发生氧化还原反应生成和Cl-,根据得失电子守恒及电荷守恒、原子守恒,配平离子方程式为3HClO+ 2NO+H2O =3Cl- +2+5H+;
②在相同条件下,氧化剂的浓度越大,氧化能力越强,由反应3HClO+ 2NO+H2O =3Cl- +2+5H+可知,溶液pH越小,溶液中HClO浓度越大,氧化NO的能力越强;
(5)检验某氮肥样品中是否存在的实验方法是:取少量样品于试管中,加入NaOH溶液并加热,若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则证明样品中存在,故答案为:取少量样品于试管中,加入NaOH溶液并加热,若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则证明样品中存在。
16. Cu 将生成的NO、NO2氧化为硝酸,提高硝酸利用率,可以减少污染气体NO、NO2的产生
【详解】由于前面加入了适当过量的铁粉,铁置换出铜,因此滤渣2的主要成分是Cu,还有少量的Fe。滤渣2与稀硝酸反应时,金属与硝酸反应生成NO、NO2,向装置内通入适量空气,可以将NO氧化成NO2,最终转化为硝酸,提高硝酸利用率,并且可以减少污染气体NO、NO2的产生。
17.(1) 方案乙 原料利用率高,无污染产生
(2) 促进转化为,同时使、尽可能全部转化为 或
【详解】(1)方案甲中,铜和浓硫酸反应的化学方程式是,生成二氧化硫,污染空气,硫元素不能完全利用,方案乙与方案甲相比,原料利用率高,无污染产生,故方案乙更合理;
(2)①由图知,合成塔中氮气和氢气化合成氨气,则发生反应的化学方程式为;
②向吸收塔中通入空气的作用是促进转化为,同时使、尽可能全部转化为;
③氧化炉中发生反应为氨气被氧化生成NO,化学方程式为。标准状况下,物质的量为0.5mol,氮元素化合价由-3价变为+2价,每分子氨气转移5个电子,故被氧化为时转移电子的数目为或;
④吸收塔中出来的尾气可用具有碱性的溶液吸收,其中既是氧化剂又是还原剂,且三种产物的物质的量之比为1∶1∶1,反应的化学方程式。
18.(1)焊接钢轨、制备金属纳米复合材料
(2) 取腐蚀后的废液少许于试管中,滴加滴KSCN溶液,溶液变红,证明含有
(3) 氧化
(4) 22.35
【分析】a为氧化铁,b为铁盐,c为铁,d为高铁酸盐,e为氢氧化铁。
【详解】(1)在高温条件下,Al和某些金属氧化物发生置换反应,例如:2Al+Fe2O 32Fe+Al2O3,可用于焊接钢轨、制备金属纳米复合材料等。
(2)用浓氯化铁溶液腐蚀铜得到氯化亚铁和氯化铜,可用于制作印刷电路板。该反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,以下实验可证明腐蚀后的废液中含有b的阳离子即铁离子:取腐蚀后的废液少许于试管中,滴加滴KSCN溶液,溶液变红,证明含有Fe3+。
(3)常温下,浓硝酸可用铁槽贮存,是因为铁与浓硝酸发生钝化反应,因为硝酸是氧化性酸,具有强氧化性;在加热条件下二者可剧烈反应,c即铁与足量浓硝酸在加热条件下反应的化学方程式为。
(4)湿法制备d即K2FeO4的体系中参加反应的六种微粒为:d的阴离子、e即氢氧化铁、H2O、、、,则该反应中铁元素化合价从+3升高到+6,发生氧化反应,同时中Cl从+1价降低到-1价被还原为,则该离子方程式为。若要制备0.2mol,理论上需要0.3molNaClO,即0.3mol×74.5g/mol =22.35gNaClO。
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