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高中化学苏教版 (2019)必修 第二册专题7 氮与社会可持续发展第二单元 重要的含氮化工原料复习练习题
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这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第二册专题7 氮与社会可持续发展第二单元 重要的含氮化工原料复习练习题,共15页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
一、选择题
1.下列有关物质的工业制备方法正确的是
A.海水提溴:
B.制硫酸:
C.制硝酸:
D.制漂白粉:
2.下列反应的离子方程式正确的是
A.铜溶于稀硝酸:
B.溶液与溶液按溶质物质的量反应:
C.氯气与水的反应:
D.将加入溶液中:
3.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.氯化铝溶液与过量氢氧化钠溶液反应:AlCl3+3OH-=Al(OH)3↓+3Cl-
B.氧化钙固体与盐酸反应:O2-+2H+=H2O
C.钠与水反应:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
D.稀硝酸中加入铁粉:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
4.碳酸氢铵常用作膨松剂、缓冲剂。一种制备碳酸氢铵的流程如图所示,已知氨气极易溶于水,“合成”过程中发生了化合反应。下列说法错误的是
A.“造气”时,需要控制好煤与空气的用量,减少CO的生成
B.常温常压下,等体积的N2、H2、NH3、CO2所含分子数均相同
C.为了获得更多的NH4HCO3,可以先向水中通入足量CO2,再通入足量NH3
D.N2、H2合成NH3时,每转移3mle-,生成17gNH3
5.关于以下实验装置,说法不正确的是
A.用装置A盛装NH4Cl粉末来制取氨气,并用向下排气法收集
B.装置B既可以防止倒吸,又可以检查实验时装置B后的装置是否发生堵塞
C.装置C、F中盛装的试剂分别为浓硫酸、碱石灰,装置C用来除去Cl2中的水蒸气,装置F用来防止空气中的水蒸气进入装置E
D.装置D中的产物受热易升华,最好用粗短导管连接装置D、E
6.、、、、等是氮重要的化合物。中的一个原子若被取代可形成(联氨),经过一定的转化可以形成、、、(无色)、等,与能相互转化。在题给条件下,下列物质间的转化可以实现的是
A.B.
C.D.
7.将由组成的合金投入到足量的溶液中,充分反应后产生标准状况下气体。另取等质量的合金溶于过量的稀硝酸中,向反应后的溶液中加入过量的溶液,得到沉淀的质量为。若的还原产物仅为,则生成标准状况下的体积为
A.B.C.D.
8.通入足量的稀溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,但立即又变成棕黄色,这时若滴入溶液,会产生白色沉淀。针对上述一系列变化,下列说法错误的是
A.上述过程中,先变成,后又变成
B.从上述反应可知氧化性:
C.上述过程中,会产生一种无色、难溶于水的气体
D.若通入的完全反应,则通入的和逸出的气体物质的量之比为
9.下列关于工业制备方法与化学方程式均正确的是
A.工业上用氢气还原三氯硅烷制得高纯度的硅:
B.工业上用加热氯化铵与氢氧化钙的混合物制备氨气:
C.高炉炼铁中利用焦炭直接将铁矿石还原为铁单质:
D.工业以硫黄为原料生产硫酸,沸腾炉中的主要反应:
10.一定条件下,下列各组物质的转化关系不能通过一步化学反应实现的是
A.AB.BC.CD.D
11.NA为阿伏加徳罗常数的值。下列说法正确的是
A.50 mL、18.4 ml/L浓硫酸与足量铜加热反应,生成SO2分子的数目为0.46NA
B.12.8 g Cu和0.2 ml S充分反应转移电子数为0.2NA
C.常温下,将2.7 g铝片投入足量的浓硝酸中,铝失去的电子数为0.3NA
D.标准状况下,22.4 LSO2与足量O2的反应,生成的SO3分子数为NA
12.部分含及物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断不正确的是
A.和反应一定能得到
B.和两种气体混合会有白烟产生
C.浓的溶液和浓的液反应可以得到
D.加热的酸和的固态钾盐均可以产生
13.如图是某元素常见物质的“价类”二维图,其中d为红棕色气体,f和g均为正盐。下列说法不正确的是
A.b的化学性质不活泼,常用作保护气
B.工业上通过a→c→d→e来制备
C.a→c,b→c均为自然固氮
D.f可用于制化肥和火药
14.下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A.氯气与水反应:
B.过量铁粉加入稀硝酸中:
C.向氯化铝溶液中加入过量氨水:
D.溶液与过量NaOH溶液反应:
15.的燃烧热为,具有强还原性,可由尿素和溶液一起反应制得。下列说法正确的是
A.侯氏制碱的原理可表示为 饱和溶液
B.氨气催化氧化制取属于氮的固定中的一种
C.由尿素、和溶液制时,应将溶液滴加到尿素溶液中
D.浓氨水与浓硫酸靠近时会有白烟生成
二、填空题
16.氮是生命体重要的组成元素,自然界中氮的循环对生命活动有重要意义。
(1)汽车尾气主要含有等物质,这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一、其中的,在适宜条件下会转化为参与大气循环的两种无毒气体,该过程的化学反应方程式为 。
(2)“价-类”二维图是学习元素化合物性质的重要方法,利用所学知识能更好地了解氮的循环。
①图中A的类别为 ;丙为钠盐,其化学式为 。
②甲为常见的碱性气体,是制造氮肥、炸药等物质的化工原料。实验室制备甲的化学方程式为 。实验室用该反应原理制取并收集一瓶干燥的甲气体,从下图中选择合适的装置,其连接顺序为 。(按从左到右的气流方向,用小写字母和箭头表示)
③用以下物质研究乙的性质,预测能与乙发生反应的物质为 (填字母)。
A. B. C. D.
④丁主要用于染料、医药、印染、漂白等方面,且丁的焰色反应呈黄色。丁在酸性条件下,与按物质的量恰好完全反应,生成能使淀粉变蓝的物质,写出该过程发生的离子反应方程式 。
(3)海洋生物参与氮循环的过程如图所示(其它含氨物质不参与反应)。
以上六种含氮微粒中,共呈现了氮元素的 种价态。反应③和⑤中,若生成等物质的量的,则转移的电子数之比为 。
17.盐酸、硫酸、硝酸是工业生产中常用的三种强酸。回答下列问题:
(1)盐酸既有酸性,又能表现氧化性和还原性。若用浓盐酸制取氯气,需要与具有 (酸性、氧化性、还原性)的物质发生反应;若用0.6ml 与100 mL 的浓盐酸加热反应,生成Cl2的物质的量 (填标号)。
A.等于0.6 ml B.大于0.3 ml C.等于0.3 ml D.小于0.3 ml
(2)以下为用硫酸制取硫酸铜的两种方法。①实验室常利用铜与浓硫酸加热反应制得硫酸铜;②工业上却是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并不断通入空气来制备硫酸铜。方法②反应的离子方程式为 。上述两种方法中,制取硫酸铜的最佳方法是 (填“①”或“②”)。
(3)将3.84 g铜与一定量的浓硝酸反应,当铜消耗完毕时产生NO和NO2气体的体积为2.24 L(标况),则参加反应的硝酸的物质的量为 ml。生成的NO在标况下的体积是 L,氧化剂与还原剂的物质的量之比是 。
(4)Q为单质,X、Y、Z、E、M五种物质含有同一元素,一定条件下有以下的转化关系。
若M为酸。则M的化学式可能为 。
三、解答题
18.某学习小组根据氨气还原氧化铜的反应,设计实验测定铜元素相对原子质量Ar(Cu)(近似值)。甲同学模拟合成氨工业制备氨气,反应前先称量反应物氧化铜的质量m(CuO),反应完全后测定生成物水的质量m(H2O),由此计算Ar(Cu)。装置图如下:
已知:实验室用亚硝酸盐和铵盐的混合浓溶液共热制备N2,化学反应方程式为:。请回答下列问题:
(1)C装置应选用 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(2)装置B的作用是:①使气体混合均匀;② ;③ 。
(3)氨气还原炽热氧化铜(产物之一为空气中含量最多的气体)化学方程式为 。
(4)干燥管F中盛放的干燥剂为______(填字母代号)。
A.五氧化二磷B.无水CuSO4C.碱石灰D.无水CaCl2
(5)G装置的作用是① ;② 。
若没有G装置,测得结果Ar(Cu) (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(6)乙同学认为上述装置操作麻烦,对原装置改进,新装置如图所示。实验前将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置C)称重,记为m1 g。将氧化铜装入石英玻璃管中,再次将装置C称重,记为m2 g。按下图连接好装置进行实验,通入NH3,充分反应直至C恒重,记为m3 g。
①A中的固体可为 (填化学式)
②根据实验记录,计算铜元素相对原子质量Ar(Cu)= (用含有m1、m2、m3的式子表示)。
19.工业上由含铜废料(含有等)制备硝酸铜晶体的流程如图所示:
已知:不溶于稀硫酸.
回答下列问题:
(1)“焙烧”的目的是 ;“焙烧”过程中生成的废气直接排放到空气中可能造成的危害为 .
(2)“酸化”过程中为加快反应速率,可采用的措施有 (写出一条即可);试剂a、b分别为 (填标号).
A.铁粉、稀硫酸 B.铜粉、稀硫酸 C.铁粉、稀硝酸 D.铜粉、稀硝酸
(3)“反应”步骤中随着反应的进行,温度升高,出现大量气体,则发生反应的离子方程式为 ;资料表明往浓硝酸中加入溶液能有效减少污染,则理论上混合溶液中,和的最佳物质的量之比为 .
(4)由图1可“一系列操作”是指蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥等,将样品置于瓷坩埚中缓慢加热,其热重曲线(样品中剩余固体质量随温度变化的曲线)如图2所示,则时生成的固体产物为 (填化学式,已知时生成的固体产物为一种氧化物).
选项
A
B
C
D
参考答案:
1.A
【详解】A.溴元素在海水中以Br-存在,可在酸性条件下通氯气氧化其为溴单质,然后利用空气吹出法富集溴,富集过程经历了先还原后氧化两个阶段,最终得到含量较高的溴单质,故A正确;
B.工业制硫酸的方法是:,故B错误;
C.氨气催化氧化生成NO,NO和氧气反应生成NO2,NO2和水反应生成硝酸,故C错误;
D.工业上通过将氯气通入冷的石灰乳中来制备漂白粉,故D错误;
故选A。
2.A
【详解】A.铜溶于稀硝酸生成易溶性的强电解质硝酸铜、非电解质NO和弱电解质水,其离子方程式为,故A正确;
B.NH4HSO4溶液与Ba(OH)2溶液按溶质物质的量1:1反应生成硫酸钡、一水合氨和水,其离子方程式为,故B错误;
C.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,HClO是弱酸,在离子方程式里用分子式表示,其离子方程式为,故C错误;
D.金属钠加入硫酸铜溶液中,反应生成氢氧化铜、硫酸钠和氢气,反应的离子方程式为,故D错误;
故答案为:A。
3.C
【详解】A.氯化铝是可溶性强电解质,应该写成离子形式,且反应产生的Al(OH)3能够与过量强碱反应产生[Al(OH)4]-,该反应的离子方程式为Al3++4OH-=[Al(OH)4]-,A错误;
B.氧化钙是固体,应该写化学式,反应的离子方程式为:CaO+2H+=Ca2++H2O,B错误;
C.反应符合事实,遵循物质的拆分原则,C正确;
D.稀硝酸具有强氧化性,与金属Fe反应不能发生置换反应产生氢气,D错误;
故合理选项是C。
4.C
【分析】煤、空气加入水进行造气,产生的二氧化碳进入碳酸化;氮气、氢气合成氨进行碳酸化;水吸氨也进入碳酸化,冷却、过滤、洗涤、干燥得到碳酸氢铵晶体;
【详解】A.“造气”时,需要控制好煤与空气的用量,使煤完全燃烧,减少CO的生成,选项A正确;
B.根据阿佛加德罗定律可知,常温常压下,等体积的N2、H2、NH3、CO2所含分子数均相同,选项B正确;
C.若可以先向水中通入足量CO2,再通入足量NH3,因二氧化碳在水中的溶解度不大,故吸收的二氧化碳的量不多,无法获得更多的NH4HCO3,选项C错误;
D.N2、H2合成NH3时,N元素由0价变为-3价,每转移3mle-,生成17gNH3,选项D正确;
答案选C。
5.A
【详解】A.仅仅加热NH4Cl粉末不能制取氨气,而应该加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物才能制得NH3,NH3能用向下排气法收集,A错误;
B.装置B后的装置若发生堵塞时,会导致B中气体压强增大,从而使B中液面下降,长玻璃导管中的水柱上升,因此,装置B可以检查实验时装置B后的装置是否发生堵塞,另装置B还可以防止倒吸,B正确;
C.装置C、F中盛装的试剂分别为浓硫酸、碱石灰,装置C用来除去Cl2中的水蒸气,装置F用来防止空气中的水蒸气进入装置E,防止AlCl3水解,C正确;
D.装置D中的产物受热易升华,为了防止气体凝结为固体,堵塞导管,最好用粗短导管连接装置D、E,D正确;
故答案为:A。
6.A
【详解】A.二氧化氮和水反应生成硝酸和NO,氮元素化合价有升有降,满足氧化还原反应的价态规律,A正确;
B.铵根离子与二氧化硫不反应, B错误;
C.氯气表现氧化性,联氨中氮元素化合价应该上升,不能生成氨气,C错误;
D.NH3和O2反应需要在加热和催化剂作用下才能反应生成NO,在题给条件下不能反应,D错误;
答案选A。
7.C
【详解】加入足量的氢氧化钠中发生的反应为2 Al + 2 NaOH+2H2O =2NaAlO2+3H2↑生成的氢气为3.36 L,即0.15 ml,所以含有铝0.1 ml,而0.1ml铝则变为+3价,所以转移0.3 ml电子,Fe被氧化为+3价,Cu被氧化为+2。假设Fe、Cu的物质的量分别是x、y。质量和:2.7+56x+64y=17.9;沉淀量:107x+98y=25.4;解得x=0.1 ml,y=0.15 mlAl、Fe、Cu的物质的量分别是0.1 ml、0.1 ml、0.15 ml所以转移电子数总的为0.9 ml;氮原子从硝酸中的+5价还原为+2价,共转移0.9 ml电子,则生成NO为0.3 ml,则V(NO)=6.72L;故答案选C。
8.D
【详解】A.溶液由棕黄色变为浅绿色,立即又变成棕黄色,说明先变成,后又变成,A正确;
B.由溶液由棕色变为浅绿色,说明三价铁的氧化性强于稀硫酸,但在硝酸存在的前提下立即又变成棕黄色,说明亚铁迅速被氧化成铁离子,故硝酸的氧化性强三价铁,氧化性:,B正确;
C.硝酸根离子和二氧化硫被氧后产生的氢离子构成强氧化性体系,氧化亚铁时生成无色的一氧化氮气体,C正确;
D.结合反应过程可知,被还原的为,被氧化的为,根据得失电子守恒,通入的和逸出的气体物质的量之比为,D错误;
答案选D。
9.A
【详解】A.工业提纯硅时,常用氢气还原生成Si和HCl,故A正确;
B.该反应为实验室制取氨气的原理,故B错误;
C.高炉炼铁中,焦炭作用为是提高热量和生成还原剂CO,CO再还原制取Fe,故C错误;
D.S燃烧生成二氧化硫,反应方程式为:,故D错误;
故选:A。
10.A
【详解】A.硫酸和亚硫酸钠生成二氧化硫,二氧化硫和硫化氢生成硫单质、和氧气生成三氧化硫,硫不能一步生成三氧化硫,A符合题意;
B.和水生成硝酸,稀硝酸和铜生成NO、浓硝酸和铜生成二氧化氮,NO和氧气生成二氧化氮,二氧化氮和水生成NO,B不符合题意;
C.Na和氧气反应生成Na2O2,Na2O2和CO2反应生成Na2CO3,过氧化钠和水生成氢氧化钠,氢氧化钠和二氧化碳生成碳酸钠,碳酸钠和氢氧化钙生成氢氧化钠,C不符合题意;
D.四氧化三铁和氢气生成铁,铁和盐酸生成氯化亚铁,铁和氯气生成氯化铁,氯化亚铁和氯气生成氯化铁,氯化铁和铁生成氯化亚铁,D不符合题意;
故选A。
11.B
【详解】A.50 mL、18.4 ml/L浓硫酸中含有溶质的物质的量是n(H2SO4)=18.4 ml/L×0.05 L=0.92 ml,若其完全与Cu发生反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,理论上生成SO2气体0.46 ml,但随着反应的进行,硫酸浓度变稀,反应就不再发生,因此反应产生的SO2气体物质的量小于0.46 ml,故生成SO2分子的数目少于0.46NA,A错误;
B.12.8 g Cu的物质的量是0.2 ml,根据反应方程式:2Cu+SCu2S中物质反应转化关系可知:S过量,Cu完全反应,0.2 ml Cu发生反应,转移0.2 ml电子,则充分反应转移电子数为0.2NA,B正确;
C.浓硝酸具有强氧化性,在常温下Al遇浓硝酸,会被氧化产生一层致密的氧化物保护膜,阻止反应的进一步发生,即发生钝化,因此不能计算反应过程中转移的电子数目,C错误;
D.标准状况下,22.4 LSO2的物质的量是1 ml,其与O2在一定条件下发生反应:2SO2+O22SO3,但该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,故1 ml SO2与足量O2的反应,生成的SO3的物质的量小于1 ml,因此反应生成的SO3分子数小于NA,D错误;
故选B。
12.A
【分析】部分含N及Cl物质的分类与相应化合价关系图,由图可知,a为NH3,b为N2,c为NO,d为NO2或N2O4,e为HNO3或硝酸盐,a'为HCl,b'为Cl2,c'为HClO或次氯酸盐,d'为HClO3或氯酸盐,e'为HClO4或高氯酸盐。
【详解】A.氨气和硝酸得到硝酸铵,A错误;
B.氨气和氯化氢生成氯化铵固体,会有白烟产生,B正确;
C.NaClO具有强氧化性,能将氯离子氧化为氯气,故可通过反应得到氯气,C正确;
D.氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解可以生成氯化钾和氧气,次氯酸分解生成盐酸和氧气,D正确;
故选A。
13.C
【分析】由题干信息d为红棕色气体,则d为NO2,说明该图为N元素的“价类”二维图,则可知:a为NH3、b为N2、c为NO、d为NO2,e为HNO3,f和g均为正盐,则f为硝酸盐、g为亚硝酸盐;
【详解】A.由分析可知,b为N2,化学性质不活泼,常用作保护气,故A正确;
B.NH3和氧气催化氧化生成一氧化氮气体,一氧化氮和氧气生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸,故B正确;
C.由分析可知,a→c是氨气转化为NO,不属于固氮,b→c为氮气转化为NO,可以为自然固氮,故C错误;
D.由分析可知,f为硝酸盐,是火药中最常用的氧化剂之一,且属于氮肥可作为化肥,故D正确;
答案选C。
14.C
【详解】A.氯气与水反应生成的HClO为弱电解质,不能拆成离子的形式,正确的离子方程式为,A错误;
B.过量铁粉加入稀硝酸中,生成亚铁离子而不是铁离子,正确的离子方程式为3Fe+8H++2=3Fe2++2NO↑+4H2O,B错误;
C.氯化铝溶液中加入过量氨水,两者反应生成氢氧化铝沉淀和铵根离子,离子方程式正确,C正确;
D.碳酸氢钙溶液与过量NaOH溶液反应,离子方程式为Ca2++2+2OH-=CaCO3↓+2H2O+,D错误;
故答案选C。
15.C
【详解】A.因为氨气的溶解度远大于二氧化碳,故饱和溶液,故A错误;
B.氨气催化氧化制取不是将氮气转化为氮的化合物的过程,不属于氮的固定,故B错误;
C.由于具有还原性,NaClO具有强氧化性,为防止被过量NaClO溶液氧化,制备时必须将次氯酸钠和氢氧化钠混合液缓慢滴加到尿素溶液中,边加边搅拌,故C正确;
D.浓硫酸不挥发,所以浓氨水靠近时不会产生白烟现象,故D错误。
答案选C。
16.(1)
(2) 单质 a→d→c→f→e→i D
(3) 5 2:3
【详解】(1)在适宜条件下会转化为参与大气循环的两种无毒气体氮气和二氧化碳,该过程的化学反应方程式为。
(2)①图中A对应N2,N2属于单质;丙为+5价N元素的钠盐,其化学式为NaNO3。
②甲为常见的碱性气体,甲是NH3。实验室用氢氧化钙和氯化铵加热制备氨气,反应的化学方程式为。实验室用该反应原理制取氨气,用碱石灰干燥氨气,用向下排空气法收集氨气,连接顺序为a→d→c→f→e→i。
③乙是N元素的+5价含氧酸,乙是HNO3,氨水呈碱性,氨水和硝酸反应生成硝酸铵,能与硝酸发生反应的物质为氨水,选D。
④丁是N元素的+3价含氧酸盐,丁的焰色反应呈黄色,丁为NaNO2。NaNO2在酸性条件下,与按物质的量恰好完全反应,生成能使淀粉变蓝的物质I2,I元素化合价由-1升高为0,根据得失电子守恒,N元素化合价由+3降低为+2,该过程发生的离子反应方程式。
(3)和NH3中N元素为-3价、NH2OH中N元素为-1价、N2中N元素为0价、N2H4中N元素为-2价、中N元素为+3价,以上六种含氮微粒中,共呈现了氮元素的5种价态。反应③中N元素化合价由-2变为0,反应⑤中N元素化合价由+3变为0,若生成等物质的量的,则转移的电子数之比为2:3。
17.(1) 氧化性 D
(2) ②
(3) 0.22 0.224 5:3
(4)或
【详解】(1)若用浓盐酸制取氯气,反应中Cl元素化合价升高,盐酸作还原剂,则需与具有氧化性的氧化剂反应;的浓盐酸物质的量为1.2ml,根据反应:,当有0.6ml,盐酸不足,理论可生成氯气0.3ml,但随着反应进行,浓盐酸变为盐酸,反应停止,生成氯气物质的量小于0.3ml;
(2)②工业上却是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并不断通入空气来制备硫酸铜,离子反应方程式:;上述两种方法中,制取硫酸铜的最佳方法是②:理由是产生等量硫酸铜,后者消耗硫酸的量少,且不产生污染环境的二氧化硫气体;
(3)反应完毕时产生NO和NO2气体的体积为2.24 L(标况),及0.1ml,根据元素守恒, ;假设生成NO物质的量为xml,则生成NO2物质的量为,根据得失电子守恒:,解得,对应气体体积:0.224L;该反应过程中,0.06mlCu作还原剂,有0.1ml硝酸作氧化剂,比值:5:3;
(4)若M为酸,①各物质所含的元素可为S元素,X为H2S、Y为S、Z为SO2、E为SO3,M为H2SO4;②各物质所含的元素可为N元素X为NH3、Y为N2、Z为NO、E为NO2,M为HNO3;
18.(1)Ⅰ
(2) 干燥气体 观察和控制气体的流速
(3)2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu
(4)C
(5) 尾气处理 防止空气中水和二氧化碳进入F 偏小
(6) 氧化钙或者氢氧化钠
【分析】实验室用亚硝酸盐、铵盐的混合浓溶液共热制备N2,属于液体和液体混合加热制备气体的反应,则C装置应选用Ⅰ,D为氨气与氧化铜反应装置,F为干燥管,G为尾气处理装置,并同时可以防止空气中水和二氧化碳进入F,据此回答。
【详解】(1)亚硝酸盐、铵盐的混合浓溶液共热制备N2,属于液体和液体混合加热制备气体的反应,C装置应选用为Ⅰ;
(2)B装置有浓硫酸,具有吸水性,可干燥混合气体,还可以使氢气和氮气混合均匀,还可观察和控制气体的流速;
(3)氨气还原炽热氧化铜生成氮气、铜和水,该反应方程式为:2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu。
(4)干燥管F装置用于测定生成物水的质量,但不能剩余的吸收氨气,应该为碱石灰,无水硫酸铜检验水的存在,五氧化二磷,无水CaCl2均能吸收氨气;
故选C;
(5)①根据分析可知G装置的作用是尾气处理;
②防止空气中水和二氧化碳进入F;
③若没有G装置,F中会吸收空气中的二氧化碳和水,使m(H2O)得质量偏大,使氧原子的物质的量偏大,n(Cu)=n(CuO)=n(O),使铜的物质的量偏大,测得结果Ar(Cu)偏小;
(6)①A为制备氨气,固体可以是氧化钙或者氢氧化钠;
②CuO的质量为(m2-m1)g,该CuO中含有O的质量为:(m2-m3)g,n(O)=ml,n(Cu)=n(CuO)=n(O)=,Cu的质量为(m3-m1)g,则Cu的摩尔质量为:。
19.(1) 将不溶于稀硫酸的和转化为能与稀硫酸反应的 形成酸雨
(2) 将焙烧后的固体粉碎 A
(3)
(4) 降温至温度略高于结晶
【分析】工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备Cu(NO3)2晶体,废料通入空气焙烧后Cu被氧化生成CuO,CuS被氧化为SO2,加入H2SO4酸化生成CuSO4,加入过量的Fe发生置换反应生成Cu,滤液主要为FeSO4溶液,过滤得到滤渣含有Fe和Cu,用冷水淘洗后加入20%的HNO3和10%的H2O2发生反应,蒸发浓缩,降温结晶,从“反应”所得溶液中析出Cu(NO3)2•3H2O,以此解题。
【详解】(1)由于含铜废料中含有,其中铜和硫化铜和硫化铜不能和稀硫酸不反应,则“焙烧”的目的是:将不溶于稀硫酸的和转化为能与稀硫酸反应的;由于焙烧时会生成二氧化硫,则可能造成的危害为形成酸雨;
(2)从反应速率的影响因素考虑,“酸化”过程中为加快反应速率,可采用的措施有将焙烧后的固体粉碎;由分析可知a为Fe,过滤后滤渣中含有过量的Fe,可以加入的试剂b是稀硫酸,从而可以除去过量的铁粉,故选A;
(3)由于出现了二氧化氮气体,则说明硝酸和铜反应生成硝酸铜和二氧化氮,离子方程式为:;
“反应”步骤加H2O2可以避免污染性气体的产生,铜和双氧水在酸性条件下生成铜离子和水,反应为Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O,则和的最佳物质的量之比为;
(4)结合图1可知,从溶液中得到含有结晶水合物的晶体的方法为:蒸发浓缩、降温至温度略高于结晶、过滤、洗涤、干燥等,故答案为:降温至温度略高于结晶;
从热重曲线上得出,加热到时,固体质量由变为,则剩余固体为,同时观察到有逸出,因此分解产物为、、,反应的化学方程式为,加热到时又分解,最终生成。
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