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2024届高三新高考化学一轮专题训练题--卤族与氮族及其应用
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这是一份2024届高三新高考化学一轮专题训练题--卤族与氮族及其应用,共30页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
2024届高三新高考化学一轮专题训练题- -卤族与氮族及其应用
一、选择题
1.(2023·天河模拟)部分含氯物质的分类与相应氯元素的化合价的关系如图所示。下列说法错误的是
A.②和④都有漂白性,可使有色物质褪色
B.用化学方程式表示浓氨水检查输送②的管道是否漏气:
C.用电子式表示⑤的形成过程:
D.用离子方程式表示与①的浓溶液制备②:MnO2+4H++2Cl-Δ__Mn2++Cl2↑+2H2O
2.(2022高三上·西城期末)下列实验不能达到实验目的的是
A
B
C
D
实验室制氨气
配制一定物质的量浓度的溶液
检验和水反应的气体产物
实验室制乙酸乙酯
A.A B.B C.C D.D
3.(2023·南通)易液化,能与多种物质发生反应,将金属钠投入液氧中有产生,能与合生成,加热条件下能将CuO还原成Cu。下列说法正确的是
A.分子中的H-N-H键角为120°
B.与反应生成的白烟成分为
C.金属钠与液氨反应体现了的还原性
D.易液化是由于与分子间形成氢键
4.(2023·广州模拟)将铜丝插入浓硝酸中进行如图所示的实验,下列说法正确的是
A.装置a中出现红棕色气体,只体现的酸性
B.一段时间后抽出铜丝,向装置b注入水,b中气体红棕色变浅
C.注入水后装置b中铜片表面产生气泡,说明与硝酸生成
D.装置c用吸收尾气,说明和均是酸性氧化物
5.(2023·福州模拟)下列实验中,不能达到实验目的的是
制取氨气
提纯(含少量HCl、)
制备
验证溴乙烷发生消去反应后产物的性质
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
6.(2023·杨浦模拟)与物质溶解度无关的实验是
A.通入饱和食盐水中析出晶体
B.用水吸收尾气中
C.冷却熔融态硫,得到淡黄色固体
D.加热浓氨水得到氨气
7.(2023·邯郸模拟)水体中的局部氮循环如图所示。下列说法错误的是
A.N2→NH属于氮的固定
B.图示转化过程中N元素表现出7种化合价
C.硝化过程中含N物质被氧化,反硝化过程中含N物质被还原
D.在NH、NH2OH、NO和NO中N原子的杂化方式不完全相同
8.(2022·深圳模拟)广东省海洋资源丰富。下列有关说法正确的是
A.海底石油经裂化和裂解可得不饱和烃
B.海带等藻类植物中富含
C.潮汐能属于生物质资源
D.“海水晒盐”时主要发生化学变化
9.(2022高三上·滕州期末)某兴趣小组用K2Cr2O7和浓盐酸制取氯气并探究氯、溴、碘的相关性质,设计装置图如下所示(夹持装置已略去)。下列说法错误的是
A.装置A中发生反应的离子方程式:
B.若装置C发生堵塞,B中长颈漏斗内液面会上升
C.为验证氯气是否具有漂白性,I、II、III处分别放置湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条
D.通入足量的氯气,打开E的活塞,将溶液滴入D中,锥形瓶下层液体呈紫色即证明氧化性Br2>I2
10.(2023·青岛模拟)联氨的性质类似于氨气,将联氨加入悬浊液转化关系如图。下列说法错误的是
A.的沸点高于
B.通入氧气反应后,溶液的将减小
C.当有参与反应时消耗
D.加入的反应为
11.(2023·嘉定模拟)洁厕灵与84消毒液混合会产生氯气:2HCl + NaClO = NaCl + Cl2↑ + H2O,下列说法错误的是
A.2molHCl反应将转移NA个电子 B.n氧化剂:n还原剂=1:1
C.NaClO作氧化剂,失去电子 D.Cl2既是氧化产物又是还原产物
12.(2023·淮安模拟)氨、氮、硫的化合物应用广泛。ClO2(分子空间填充模型为)。NaClO等含氯消毒剂可用于杀菌消毒。人工固氮可将N2转化为NH3,再进一步制备肼(N2H4)、硝酸、铵盐等化合物,肼和偏二甲肼(C2H8N2)常用作火箭燃料,肼的燃烧热为622.08 kJ·mol-1,H2S可除去废水中Hg2+等重金属禹子,H2S 水溶液在空气中会缓慢氧化生成S而变诨浊。下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A.H2S具有还原性,可除去废水中的Hg2+
B.HNO3具有强氧化性,可用于制NH4NO3
C.NH4Cl溶液呈酸性,可用于去除铁锈
D.NaClO 溶液呈碱性,可用于杀菌消毒
13.(2022高三上·安阳月考)海水中含有丰富的碘元素,海洋中许多藻类植物具有富集碘的能力,如海带中含碘量可达0.3%~0.5%,约为海水中碘浓度的10万倍。工业上可通过下列工艺流程从净化除氯后的含碘海水中提取。
下列说法错误的是( )
A.“富集”得到的含碘化合物为AgI
B.“转化”后的溶液中主要含有和
C.用稀硝酸溶解滤渣Y得到的溶液可循环利用
D.为控制制备成本,“氧化”时应采取
14.(2023·丰台模拟)已知:。下列说法错误的是
A.中含有离子键、共价键和配位键
B.和HCl分子的共价键均是s-s σ键
C.极易溶于水,与分子极性、氢键和能与水反应有关
D.蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近时,会产生大量白烟
15.(2023·辽阳模拟)一定条件下,向一恒容密闭容器中通入适量的和,发生反应:,经历两步反应:①;②。反应体系中、、的浓度随时间的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是
A.曲线a是随时间的变化曲线
B.时,
C.时,的生成速率大于消耗速率
D.时,
16.(2023·山东模拟)含氮物质种类繁多,例如N2、NH3、N2H4、HN3(酸性与醋酸相当)等。下列有关物质的说法中正确的是
A.N2H4中两个氮原子之间有一对共用电子对,故其6个原子可能共平面
B.N2性质不活泼,可作为焊接镁条的保护气
C.N2H4具有还原性,可用于将AgNO3还原为单质Ag
D.可向NaN3溶液中通CO2来制备HN3
二、非选择题
17.(2023·辽宁模拟)钛在医疗领域的应用非常广泛,如:制人造关节、主动心瓣等。是制备金属钛的重要中间体,某小组同学利用如下装置在实验室制备(夹持装置略)。
资料表明:室温下,为无色液体,易挥发,高温时能与反应,与HCl不发生反应。其他相关信息如下表所示:
物质
熔点/℃
沸点/℃
水溶性
-25
136.4
易水解成白色沉淀,能溶于有机溶剂
-23
76.8
难溶于水
请回答下列问题:
(1)A中反应的离子方程式为 。
(2)盛放的仪器名称为 ,装置B中盛放的试剂是 (写名称)。
(3)加热装置C之前,先进行装置A中的反应,这样操作的目的是 。
(4)装置C中除生成外,同时还生成一种有毒气体,该反应的化学方程式为 。
(5)该实验设计存在缺陷:一是无CO尾气处理装置;第二个缺陷的改进措施为 。
(6)利用如图装置测定所得的纯度:将产品加入烧瓶,向安全漏斗中加入适量蒸馏水发生反应,待充分反应后,将烧瓶和漏斗中的液体一并转入锥形瓶中,滴加几滴指示剂,用溶液滴定至终点,消耗滴定液25.00mL。
①在滴定管中装入标准溶液的前一步应进行的操作为 。
②已知常温下,,,,(呈砖红色,溴化银呈浅黄色),应选择的指示剂是 。
A.KCl B. C.KBr
③根据上述数据计算该产品的纯度为 %。
18.(2023·东城模拟)实验室常用NaOH溶液吸收NO2尾气,探究其适宜条件原理。20℃时,将4mL不同浓度NaOH溶液一次性推入中4mLNO2,观察现象。
编号
c(NaOH)
现象
甲
2mol•L-1
活塞自动内移,最终剩余约7mL无色气体
乙
6mol•L-1
活塞自动内移,最终气体全部被吸收
(1)NaOH溶液吸收NO2时生成两种钠盐,分别为NaNO2和 。
(2)检验甲中剩余气体的方法:排出大注射器中的溶液,拔下导管,吸入少量空气,气体变为红棕色。用化学方程式表示检验的反应原理是 。
(3)某同学推测甲中产生无色气体的原因:局部OH-浓度过低,导致部分NO2与水反应。通过实验证明其成立:用与甲相同的装置、试剂和条件,将NO2缓慢推入NaOH溶液中, (补全实验现象)。
(4)进一步探究NO2与水或碱反应时还原产物价态不同的原理。
【查阅资料】
i.NO2遇水时发生反应:a.
b. ;
ii.酸性条件下,或可与对氨基苯残酸发生不可逆反应,所得产物遇萘乙二胺变红,且原溶液中越大,红色越深。
【实验】将2mLNO2推入5mL下列试剂中,随即取出0.1mL溶液,滴加到等量对氨基苯磺酸溶液(盐酸酸化)中,再加入等量萘乙二胺溶液,加水定容到相同体积,对比溶液颜色。
编号
试剂
溶液颜色
丙
水
溶液均呈红色,丁与戊颜色几乎相同,丙的颜色更浅
丁
6mol•L-1NaOH溶液
戊
酸性对氨基苯磺酸溶液
①通过实验 (填编号)对比,说明NO2遇水时发生了反应a和b。
②从化学反应速率的角度分析,NO2与水或碱反应时还原产物价态不同的原因是 。
(5)若用0℃的NaOH溶液重复实验甲,最终剩余约3mL(20℃)无色气体。
综上,用NaOH溶液吸收NO2尾气,适宜的条件是 (写出两点即可)。
19.(2023·房山模拟)某小组同学用二氧化锰与过量浓盐酸反应制备氯气过程中(装置如图所示)发现,二氧化锰仍有剩余时就观察到反应停止,对此现象开展探究。
(1)二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气的化学方程式是 。
(2)[提出猜想]ⅰ.随着反应进行,c(Cl-)降低,不能被二氧化锰氧化
ⅱ.随着反应进行,……
[进行实验]将反应后的固液混合物倒出,平均分在2个试管中,分别进行以下实验,证实了猜想ⅰ不成立。
序号
实验操作
实验现象
Ⅰ
将湿润的淀粉碘化钾试纸放置于试管口,加热试管; ,充分振荡,继续加热
试纸未变蓝
Ⅱ
将湿润的淀粉碘化钾试纸放置于试管口,加热试管;滴入2滴浓硫酸,充分振荡,继续加热
滴入浓硫酸前,试纸不变蓝;滴入浓硫酸后,试纸变蓝
将Ⅰ中操作补充完整:
(3)II中试纸变蓝说明试管中的反应产生了 (填化学式)。
(4)[进一步实验]设计如下实验进一步探究。
序号
实验装置
实验操作
现象
Ⅲ
向左侧烧杯中滴加2滴浓硫酸
滴加浓硫酸前,电流表指针不偏转;滴加浓硫酸后,电流表指针偏转
Ⅳ
向右侧烧杯中滴加2滴浓硫酸
电流表指针始终不偏转
滴加浓硫酸后,左边烧杯中反应的电极反应式是 。
(5)依据实验Ⅰ-Ⅳ,解释“二氧化锰仍有剩余时就观察到反应停止”的原因是 。
(6)[新的探究]小组同学又进行了实验Ⅴ、Ⅵ。
序号
实验操作
实验现象
Ⅴ
在0.5g二氧化锰中加入2毫升5%双氧水
产生气泡
Ⅵ
在0.5g二氧化锰中滴加2滴浓硫酸,再加入2毫升5%双氧水
产生气泡,黑色固体消失,生成无色溶液
Ⅵ中反应的离子方程式是 。
(7)结合依据实验Ⅰ-Ⅳ得出的结论,解释Ⅴ、Ⅵ中现象不同的原因 。
20.(2023·阿勒泰模拟)2022年11月,神舟十五号载人飞船发射任务取得圆满成功。肼(N2H4)可作火箭发射的燃料,具有强还原性,实验室用NH3与Cl2合成N2H4的装置如图所示,请回答下列问题:
(1)仪器c的名称为 , 装置中仪器a的作用除了导气还有 。
(2)按图连接装置,盛放试剂前,首先要进行 操作。
(3)装置D中制备Cl2的化学方程式为 ,导管 b的作用是 。
(4)装置C中的试剂是 。
(5)装置B中制备N2H4的离子方程式为 。
(6)实验室对产品中肼的质量分数进行测定。已知:N2H4+2I2=N2↑ +4HI。取装置B中的溶液6.00g,调节溶液pH为6.5左右,加水配成500mL溶液,移取25.00mL于锥形瓶中,滴加2~3滴淀粉溶液,用0.2000 mol·L1的I2溶液滴定(杂质不参与反应) ,滴定终点的现象是 ,测得消耗I2溶液的体积为20.00 mL,则该产品中N2H4的质量分数为 %(保留3位有效数字)。
21.(2022高三上·东莞期末)氮元素被称为生命元素,氮及其化合物与社会的可持续发展息息相关。
(1)Ⅰ.含氮气体的制备和转化
实验室利用盐与碱反应制备氨气的化学方程式为 。
(2)用干燥的烧瓶收集,下列方法合理的是____。
A.
B.
C.
D.用收集所得的进行喷泉实验,发现水未能充满圆底烧瓶,可能的原因是_______。(任写一条)
(3)可用于的催化氧化,从出发制备的路线为“”,写出没有颜色变化反应的化学方程式: 。
(4)Ⅱ.探究的氧化性
某实验小组以一定的流速,分别向煮沸和未煮沸的溶液中通,测定溶液变化(图1),测定结果如图2、3所示:
①根据图2猜想:实验时在无溶解氧条件下氧化性极弱。
验证:用图1装置(药品可替换)做下表实验,完成表中实验操作:
实验操作
实验现象与结论
实验前溶液变化与图2几乎相同,证明下降是因为与发生反应所致,猜想正确。
②根据图3推测:存在溶解氧时,通入溶液中的变为 ,溶液酸度显著增加;酸度增加提升氧化性,与反应使溶液进一步下降。查阅资料得知前一步反应活化能比后一步略高。在答题卡图上画出通入未煮沸溶液的变化图 。
③向煮沸的溶液中继续通入至饱和,可以观察到 。(已知常温饱和碳酸溶液约为4.1,,)
22.(2023·鞍山模拟)随着工业的发展,氨氮废水(主要含)的排放对环境造成很大的影响,常见的处理方法有:生物脱氮法、吹脱-氧化法、电化学氧化法等。请回答下列问题:
(1)氨氮废水排放最直接的影响是加速水体富营养化,可造成 (填写一个可出现的环境问题);
(2)生物脱氮法流程如下:
①两步反应的最佳温度为35℃,当温度低于5℃,反应接近停止的原因是 ;
②步骤I中若的消除速率为,则的消耗速率为 ;
(3)吹脱-氧化法:
①吹脱时,与在溶液中存在下述平衡:,如图是不同温度下,水中与随变化的相对含量图:
由图像可知,越大,水中含量越高,其原因是 。50℃平衡的平衡常数 ;
②氧化原理如下:
(i)其他条件相同时,向一定体积的氨氮废水中通入,根据上述原理推测下列说法错误的是 (填代号);
a.该过程中N元素既有被氧化的过程又有被还原的过程
b.优良的催化剂不但能降低的活化温度,还能提升的平衡转化率
c.单位时间内生成的活性氧(O·)越多,对转化为无害物越有利
d.随着温度升高、单位时间内的转化率提升说明该转化一定是吸热反应
(ii)其他条件相同,不同催化剂X、Y在发生催化作用时,对比结果如下:
催化剂
转化温度(℃)
转化率(%)
选择性(%)
X
250
90
50
Y
225
90
90
X催化剂 Y催化剂(填“优于”或“劣于”);
(4)电化学氧化法:
其原理为电解时阳极产生的羟基自由基氧化或成为而被去除。实验结果表明,当溶液中存在时,或转化率大幅提升(如图所示),其可能的原因是 。
答案解析部分
1.A
A.②和④分别为氯气、次氯酸,氯气没有漂白性,次氯酸有漂白性可使有色物质褪色,A符合题意;
B.浓氨水和氯气会反应生成氯化铵白色固体,能检查输送②的管道是否漏气,B不符合题意;
C.氯化钠为离子化合物,钠失去1个电子、氯得到1个电子,钠离子和氯离子生成氯化钠,图示符合题意,C不符合题意;
D.二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水:MnO2+4H++2Cl-Δ__Mn2++2H2O+Cl2↑,D不符合题意;
故答案为:A。
A.氯气没有漂白性;
B.浓氨水和氯气会反应生成氯化铵白色固体;
C.氯化钠为离子化合物;
D.二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水。
2.A
A.NH4Cl受热分解产生NH3、HCl,二者在试管口遇冷会重新化合形成NH4Cl固体,因此不能用加热NH4Cl固体的方法制取NH3,A符合题意;
B.配制一定物质的量浓度的溶液定容时,使用玻璃棒引流,B不符合题意;
C.用带火星的木条检验和水反应的气体产物,若木条复燃则证明产生了氧气,C不符合题意;
D.加热加有乙酸、乙醇和浓硫酸的混合溶液能制得乙酸乙酯,盛有饱和碳酸钠溶液的试管可以除去乙酸、吸收乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度,便于析出乙酸乙酯,D不符合题意;
故答案为:A。
A.加热氯化铵分解生成氨气和氯化氢,氨气和氯化氢在试管口遇冷又化合成氯化铵;
B.转移溶液时用玻璃棒引流,且玻璃棒下端靠在刻度线以下;
C.过氧化钠和水反应生成氧气,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃;
D.乙醇、乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,饱和碳酸钠溶液可吸收乙醇、除去乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度。
3.B
A.分子中N原子与其直接相连的原子形成三角锥形结构,H-N-H键角接近107°,故A不符合题意;
B.与发生氧化还原反应生成氯化铵,反应现象为产生白烟,故B符合题意;
C.金属钠与液氨反应,钠为活泼金属体现还原性,故C不符合题意;
D.易液化是由于与分子间形成氢键,故D不符合题意;
故答案为:B。
A.分子中N原子与其直接相连的原子形成三角锥形结构;
B.与发生氧化还原反应生成氯化铵;
C.元素化合价降低,表现氧化性,元素化合价升高,表现还原性;
D.由于与分子间形成氢键。
4.B
A.铜与浓硝酸反应生成红棕色二氧化氮气体和硝酸铜,体现了硝酸的强氧化性和酸性,A不符合题意;
B.一段时间后抽出铜丝,向装置b注入水,b中气体红棕色变浅,二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,B符合题意;
C.注入水后装置b中铜片表面产生气泡,与稀硝酸反应生成NO气体,C不符合题意;
D.酸性氧化物是指和水反应只能生成对应价态的酸、或和碱反应只能生成盐和水的氧化物,和均不是酸性氧化物,D不符合题意;
故答案为:B。
A.金属与浓硝酸反应体现了硝酸的强氧化性和酸性;
B.二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮;
C.稀硝酸具有强氧化性;
D.酸性氧化物是指和水反应只能生成对应价态的酸、或和碱反应只能生成盐和水的氧化物。
5.A
A.氯化铵溶液与澄清石灰水不加热反应主要生成一水合氨,不易产生氨气,不能实现氨气制备,A符合题意;
B.Cl2+H2OH++Cl-+HClO,HCl极易溶于水,可用稀硫酸中的水吸收,同时稀硫酸中氢离子使平衡逆向移动,减少氯气的损失,之后通过浓硫酸干燥,能达到目的,B不符题意;
C.打开k2,之后打开k1使稀硫酸留下与铁反应产生氢气,关闭k1,利用产生的氢气排除装置内的空气,然后关闭k2,利用氢气产生的压强将生成的硫酸亚铁溶液压入三颈烧瓶中与NaOH溶液反应制备氢氧化亚铁,能达到目的,C不符题意;
D.溴乙烷在强碱的醇溶液中加热发生消去反应生成乙烯,乙烯中混有乙醇,乙醇与水任意比例混溶,用水吸收乙醇,酸性高锰酸钾溶液褪色证明乙烯具有还原性,能达到目的,D不符题意;
故答案为:A。
A.氨气极易溶于水,不加热得到氨水,不能制得氨气;
B.HCl极易溶于水,浓硫酸具有吸水性,可吸收水;
C.利用铁粉和稀硫酸生成的氢气排出装置内的空气,再将硫酸亚铁溶液压入NaOH溶液中反应生成氢氧化亚铁;
D.溴乙烷发生消去反应生成乙烯,先通过水除去挥发的乙醇,乙烯能使酸性高锰酸钾褪色。
6.C
A.氯化氢极易溶于水,通入饱和食盐水中会使溶液中氯离子浓度增大,降低氯化钠溶解度便于析出氯化钠晶体,则氯化氢通入饱和食盐水中析出晶体与氯化钠的溶解度有关,故A不符合题意;
B.氯化氢极易溶于水,所以用水吸收尾气中氯化氢与溶解度有关,故B不符合题意;
C.冷却熔融态硫,得到淡黄色固体与硫的熔点有关,与硫的溶解度无关,故C符合题意;
D.加热浓氨水,浓氨水受热分解生成氨气,温度升高,氨气的溶解度减小便于氨气逸出,则加热浓氨水得到氨气与氨气的溶解度有关,故D不符合题意;
故答案为:C。
依据物质的溶解性分析,C.冷却熔融态硫,得到淡黄色固体与硫的熔点有关。
7.C
A.N2→NH为空气中游离态的氮转化为化合态的氮,属于氮的固定,A不符合题意;
B.N2、NH、NH2OH、NO、NO NO、N2O中氮元素的化合价分别为0、-3、-1、+3、+2、+1,表现出7种化合价,B不符合题意;
C.硝化过程中N2→NH过程中氮元素化合价降低,被还原,C符合题意;
D.在NH、NH2OH中N为sp3杂化;NO和NO中N为sp2杂化;N原子的杂化方式不完全相同,D不符合题意;
故答案为:C。
A.氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态的过程;
B.该过程中,涉及N元素的化合价为0、-3、-1、+3、+5、+2、+1;
D.NH、NH2OH中N为sp3杂化,NO和NO中N为sp2杂化。
8.A
A.石油经裂化和裂解可以得到不饱和烃,故A符合题意;
B.海带、紫菜等海藻类植物中含有丰富的碘元素,不是碘单质,故B不符合题意;
C.潮汐能是指海水周期性涨落运动中所具有的能量,其水位差表现为势能,其潮流的速度表现为动能,不属于生物质资源,故C不符合题意;
D.海水晒盐是通过阳光和风力使水分蒸发,属于混合物的分离,没有新物质生成,属于物理变化,故D不符合题意;
故答案为:A。
A.烷烃裂化和裂解可以得到烷烃和烯烃;
B.植物中含有丰富的碘元素,不是碘单质;
C.潮汐能是指海水周期性涨落运动中所具有的能量;
D.没有新物质生成,属于物理变化。
9.D
A.根据以上分析可知装置A发生反应生成氯气,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,得到反应的离子方程式为:,A不符合题意;
B.若装置C发生堵塞,则装置B中压强增大,因此长颈漏斗内液面会上升,B不符合题意;
C.要验证氯气没有漂白性,应该用干燥剂干燥氯气然后用干燥的红色布条检验,则为了验证氯气是否具有漂白性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别放置湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条,C不符合题意;
D.将氯气通入溴化钠溶液中,导致溶液中可能含有氯气,氯气也能氧化碘离子生成碘,导致干扰实验,所以若观察到锥形瓶下层液体呈紫红色,不能证明氧化性,D符合题意;
故答案为:D。
装置A中浓盐酸和二氧化锰反应生成氯气,浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCl杂质,通过饱和食盐水除去HCl杂质,通过无水氯化钙干燥气体,验证氯气是否具有漂白性,则先通过I中湿润的有色布条,观察到褪色,再利用II中固体干燥剂(无水氯化钙或硅胶)干燥后,在Ⅲ中放入干燥的有色布条,观察到颜色不褪,则验证氯气不具有漂白性,D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性,D中氯气与NaBr的反应生成溴,打开活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,氯气、溴均可与KI反应生成碘,则E中碘易溶于苯,出现分层后上层为紫红色的苯层,该现象不能说明溴的非金属性强于碘,过量的氯气也可将碘离子氧化,应排除氯气的干扰,最后用NaOH溶液吸收尾气。
10.B
A.、均为分子晶体,且均能形成氢键,而的相对分子质量更大,故沸点高于,A不符合题意;
B.通入氧气反应后,一价铜被氧化为二价铜、同时生成氢氧根离子,,故溶液的碱性增大,将变大,B符合题意;
C.中氮元素化合价由-2变为0生成氮气,根据电子守恒可知,,则有参与反应时消耗,C不符合题意;
D.加入,转化为氢氧化铜沉淀和、氯离子、,反应为,D不符合题意;
故答案为:B。
A.依据相对分子质量进行比较熔沸点,相对分子质量越大,范德华力越大,熔沸点越高;分子间含有氢键,熔沸点较高;
B.依据反应产物判断;
C.根据电子守恒计算;
D.依据氧化还原反应原理,利用原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒分析。
11.C
A.根据反应:2HCl + NaClO = NaCl + Cl2↑ + H2O ~e-,则2molHCl反应将转移NA个电子,A不符合题意;
B.根据题给反应方程式,NaClO是氧化剂,HCl中Cl元素化合价升高的是还原剂,二者比值为1:1,B不符合题意;
C.NaClO中的Cl化合价降低,NaClO作氧化剂,得到电子,C符合题意;
D.Cl2中Cl原子一半由NaClO中Cl化合价降低得到,一半由HCl中Cl化合价升高得到,故氯气既是氧化产物又是还原产物,D不符合题意;
故答案为:C。
氧化还原反应的基本口诀:升失氧化还原剂,降得还原氧化剂;
化合价升高,失去电子,被氧化,发生氧化反应,作为还原剂,得到还原产物;
化合价降低,得到电子,被还原,发生还原反应,作为氧化剂,得到氧化产物;
电子的数目=元素的价态变化数目×该元素原子的个数。
12.C
A.H2S部分电离产生的硫离子与汞离子结合生成沉淀,可除去废水中的Hg2+,A不符合题意;
B.HNO3具有酸性,可与氨水反应用于制NH4NO3,B不符合题意;
C.NH4Cl溶液因铵根离子水解呈酸性,可用于去除铁锈,C符合题意;
D. 溶液具有强氧化性,可用于杀菌消毒,D不符合题意;
故答案为:C。
A.S元素化合价不变;
B.HNO3具有酸性;
C.NH4Cl溶液因铵根离子水解呈酸性;
D. 溶液具有强氧化性。
13.D
A.由题给流程可知,向含碘海水中加入溶液,I转化为AgI沉淀,故富集得到的含碘化合物为AgI,A不符合题意;
B.滤得到碘化银固体,向碘化银固体中加入适量铁粉和蒸馏水,碘化银转化为碘化亚铁和银,过滤得到银(滤渣Y)和碘化亚铁溶液,B不符合题意;
C.用稀硝酸溶解Ag得到的溶液可循环利用,C不符合题意;
D.还原性:,所以“氧化”时,氯气先氧化I-,为控制制备成本,“氧化”时应采取,若氯气过量,过量的氯气会将氧化为,导致制备成本增大,D符合题意。
故答案为:D。
A、富集时银离子和碘离子形成碘化银;
B、铁粉和碘化银反应生成碘化亚铁和银;
C、稀硝酸可以循环利用;
D、氯气过量时会将亚铁离子氧化。
14.B
A.氯化铵含有键的类型包括铵根离子和氯离子之间的离子键,铵根离子中的三个共价键和一个配位键,A不符合题意;
B.和HCl分子的共价键均是s-p σ键,B符合题意;
C.极易溶于水,因为水为极性分子且含有氢键,为极性分子、含有氢键,与水反应生成一水合氨,C不符合题意;
D.蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近时,会产生大量白烟,白烟为氯化铵颗粒,D不符合题意;
故答案为:B。
依据物质的结构和性质分析,其中B项中利用构造原理分析。
15.D
A.NO2是中间产物,其浓度先增大,后减小,曲线a代表,A项不符合题意;
B.根据图像可知,时、的浓度相等,B项不符合题意;
C.时,浓度在减小,说明生成速率小于消耗速率,C项不符合题意;
D.根据氮元素守恒,时,完全消耗,则,D项符合题意;
故答案为:D。
A、二氧化氮在第二个反应中为生成物,第三个反应中为反应物,浓度先增后减;
B、结合图示可以知道三者浓度相同;
C、二氧化氮浓度减小,即生成速率小于消耗速率;
D、结合氮元素守恒判断。
16.C
A.N2H4中氮原子是sp3杂化,呈三角锥形,六个原子不可能共平面,A不符合题意;
B.N2和镁条在点燃时会发生反应,不能做保护气,B不符合题意;
C.N2H4具有还原性,可以和AgNO3反应生成单质Ag,,C符合题意;
D.已知HN3酸性与醋酸相当,其酸性大于碳酸,无法制取,D不符合题意;
故答案为:C。
A.依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数,由价层电子对数确定VSEPR模型,再确定空间立体构型;
B.N2和镁条在点燃时会发生反应;
C.N2H4具有还原性;
D.利用已知信息和强酸制弱酸判断。
17.(1)2MnO+10Cl-+16H+=Mn2++5Cl2↑+8H2O
(2)蒸馏烧瓶;浓硫酸
(3)排尽装置中的空气
(4)TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO
(5)装置D和装置E之间连接盛有碱石灰的干燥管
(6)用标准溶液润洗滴定管;B;71.25
(1)装置A中高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯气,离子方程式为:2MnO+10Cl-+16H+=Mn2++5Cl2↑+8H2O。
(2)盛放的仪器名称为蒸馏烧瓶,B装置的作用为干燥氯气,则其中的试剂是浓硫酸。
(3)高温时能与反应,加热装置C之前,先进行装置A中的反应,这样操作的目的是排尽装置中的空气。
(4)装置C中除生成外,同时还生成一种有毒气体,结合元素守恒可推知该气体为CO,故装置C中发生的反应为:TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。
(5)由已知信息可知,TiCl4易水解,装置E盛放的NaOH溶液中的水蒸气易进入装置D中,故装置D和装置E之间连接一个盛有碱石灰的干燥管。
(6)①在滴定管中装入标准溶液的前一步应进行的操作为:用标准溶液润洗滴定管;
②已知常温下,,,饱和AgCl溶液中c(Cl-)= ,饱和溶液中c()=,即饱和溶液中c()>c(Cl-),故AgCl先沉淀,该滴定过程中,先生成AgCl白色沉淀,待Cl-沉淀完全达到滴定终点时,出现Ag2CrO4砖红色沉淀,则应选择的指示剂是,故答案为:B;
③该滴定过程中发生反应:TiCl4+(2+n)H2O= TiO2 ▪nH2O↓+4HCl,HCl+AgNO3=AgCl↓+4HNO3,可得关系式:TiCl4~4AgNO3,则n(TiCl4)=n(AgNO3)=,则该产品的纯度为。
装置A中浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气,浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCl杂质,由于TiCl4与HCl不反应,故不需要除去杂质HCl,装置B中应盛放浓硫酸,干燥氯气,装置C为制备TiCl4的反应装置,装置C中发生反应TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO,装置D收集TiCl4,其中的冷凝管是冷凝回流TiCl4,E装置为吸收过量的Cl2,进行尾气处理。
18.(1)NaNO3
(2)
(3)最终剩余气体小于7mL
(4)丙和戊;HNO2与碱中和的反应速率大于其分解速率
(5)低温、浓碱、控制流速、增大气液接触面积
(1)NaOH溶液吸收NO2时,所发生的化学反应为:,生成两种钠盐分为别NaNO3和NaNO2,故答案为:NaNO3;
(2)吸入少量空气,气体变为红棕色,根据守恒规律不难得出生成了NO2,化学方程式表示检验的反应原理为,故答案为:;
(3)NO2是红棕色气体,甲中产生无色气体则为NO,要验证局部浓度过低,导致部分NO2与水反应而产生了NO,当缓慢推入NO2后,最终剩余气体小于7mL,则说明可能是该原因导致,故答案为:最终剩余气体小于7mL;
(4)丙中是将2mLNO2推入5mL水中,而戊中试剂为酸性对氨基苯磺酸溶液,根据题中信息知,在酸性条件下,或可与对氨基苯残酸发生不可逆反应,所得产物遇萘乙二胺变红,且原溶液中越大,红色越深,再根据溶液颜色变化来看,溶液均呈红色,丁与戊颜色几乎相同,丙的颜色更浅,丙中加水一定程度上稀释了溶液,导致相对减小,也说明了的确是产生了和;根据题干信息可知,NO2遇水时发生反应:a.
b.,由实验丁的现象几乎与戊的颜色相同可知,此时是与戊差不多的,但是实验戊较实验丙而言颜色浅,说明实验丙中反应速率较慢,那就从化学反应速率的角度分析,NO2与水或碱反应时还原产物价态不同的原因是,HNO2与碱中和的反应速率大于其分解速率,故答案为:丙和戊;HNO2与碱中和的反应速率大于其分解速率;
(5)用0℃的NaOH溶液重复实验甲,最终剩余约3mL无色气体,可知低温是适宜条件,而实验乙中最终气体全部被吸收,可知NaOH浓度越大则吸收更充分,故答案为:低温、浓碱、控制流速、增大气液接触面积
(1) NaOH溶液吸收NO2反应生成NaNO3和NaNO2;
(2)一氧化氮被空气中的氧气氧化为红棕色的二氧化氮;
(3) NO2是红棕色气体,甲中产生无色气体则为NO,要验证局部OH-浓度过低,导致部分NO2与水反应而产生了NO,当缓慢推入NO2后,最终剩余气体小于7mL;
(4)①或可与对氨基苯残酸发生不可逆反应,所得产物遇萘乙二胺变红,且原溶液中越大,红色越深;
②HNO2与碱中和的反应速率大于其分解速率导致NO2与水或碱反应时还原产物价态不同 ;
(5)用0℃的NaOH溶液重复实验甲,最终剩余约3mL无色气体,可知低温是适宜条件,而实验乙中最终气体全部被吸收,可知NaOH浓度越大则吸收更充分。
19.(1)MnO2+4HCl(浓)Δ__MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)加入固体NaCl
(3)Cl2
(4)MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
(5)c(H+)减少,降低了MnO2的氧化性,不能继续氧化Cl-
(6)MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O
(7)滴入浓硫酸,c(H+)增大,增强了MnO2的氧化性,MnO2与双氧水发生氧化还原反应被消耗,同时生成无色的Mn2+
(1)实验室二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气的化学方程式是:MnO2+4HCl(浓)Δ__MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)将湿润的淀粉碘化钾试纸放置于试管口,加热试管;加入固体NaCl充分振荡,增加氯离子浓度,继续加热,试纸未变蓝,说明没产生氯气,说明不是c(Cl-)影响氯气的生成。
(3)II中试纸变蓝说明试管中的反应产生了:Cl2,氯气将碘离子氧化为碘单质,湿润的淀粉变为蓝色。
(4)滴加浓硫酸后,由于氢离子浓度改变,增加MnO2的氧化性,右边烧杯中反应的电极反应式是:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O。
(5)依据实验Ⅰ-Ⅳ,解释“二氧化锰仍有剩余时就观察到反应停止”的原因是:c(H+)减少,降低了MnO2的氧化性,不能继续氧化Cl-。
(6)Ⅵ中二氧化锰与双氧水反应生成氧气,Mn2+,且Mn2+无色,反应的离子方程式是:MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O。
(7)结合依据实验Ⅰ-Ⅳ得出的结论,解释Ⅴ、Ⅵ中现象不同的原因:滴入浓硫酸,c(H+)增大,增强了MnO2的氧化性,MnO2与双氧水发生氧化还原反应被消耗,同时生成无色的Mn2+
(1)二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水;
(2)猜想ⅰ不成立,说明不是 c(Cl-)对实验产生的影响;
(3)氯气将碘离子氧化为碘单质,碘单质遇淀粉变蓝;
(4)滴加浓硫酸后,左边烧杯中二氧化锰得到电子生成锰离子和水;
(5)二氧化锰仍有剩余时就观察到反应停止,与氢离子浓度减小有关;
(6)Ⅵ中二氧化锰与过氧化氢发生氧化还原反应;
(7)Ⅴ、Ⅵ中c(H+)不同。
20.(1)三颈烧瓶;防止三颈烧瓶内液体倒吸进A中试管
(2)检查装置气密性
(3)Ca(ClO)2+ 4HCl(浓)= CaCl2+ 2Cl2↑+ 2H2O;平衡气压,便于浓盐酸顺利滴下
(4)饱和NaCl溶液
(5)2NH3+2OH-+Cl2=N2H4+2Cl-+2H2O
(6)当滴入最后一滴I2溶液,锥形瓶内溶液变成蓝色,且半分钟内不褪色;21.3%
(1)由实验装置图可知,装置c为三颈烧瓶、装置a为长颈漏斗,因氨气极易溶于水,所以长颈漏斗能起导气和防止三颈烧瓶内液体倒吸进A中试管中的作用,故答案为:三颈烧瓶;防止三颈烧瓶内液体倒吸进A中试管;
(2)由分析可知,该实验有气体的生成和参与,为防止实验中气体逸出发生意外事故,所以盛放试剂前,首先要进行气密性检查,故答案为:检查气密性;
(3)由分析可知,装置D为浓盐酸与漂白粉中次氯酸钙反应生成氯化钙、氯气和水,反应的化学方程式为Ca(ClO)2+ 4HCl(浓)= CaCl2+ 2Cl2↑+ 2H2O,装置中导管 b的作用是平衡气压,便于浓盐酸顺利滴下,故答案为:Ca(ClO)2+ 4HCl(浓)= CaCl2+ 2Cl2↑+ 2H2O;平衡气压,便于浓盐酸顺利滴下;
(4)由分析可知,装置C中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,故答案为:饱和食盐水;
(5)由分析可知,装置B中氯气与氨气在氢氧化钠溶液中反应制备肼,反应的离子方程式为2NH3+2OH-+Cl2=N2H4+2Cl-+2H2O,故答案为:2NH3+2OH-+Cl2=N2H4+2Cl-+2H2O;
(6)由题意可知,当溶液中的肼和碘溶液完全反应时,滴入最后一滴碘溶液,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色,则终点的实验现象为当滴入最后一滴I2溶液,锥形瓶内溶液变成蓝色,且半分钟内不褪色;滴定消耗20.00 mL0.2000 mol/L碘溶液,由方程式可知,6.00g溶液中肼的质量分数为×100%≈21.3%,故答案为:当滴入最后一滴I2溶液,锥形瓶内溶液变成蓝色,且半分钟内不褪色;21.3%。
装置A中,加热氯化铵和氢氧化钙混合物制得氨气,装置C中,浓盐酸和漂白粉发生反应Ca(ClO)2+ 4HCl(浓)= CaCl2+ 2Cl2↑+ 2H2O制得氯气,将氨气和氯气通入装置B中发生反应2NH3+2OH-+Cl2=N2H4+2Cl-+2H2O制得肼。
21.(1)
(2)D
(3)收集到的气体不纯
(4)先把Ba(NO3)2溶液充分煮沸,赶走溶解的O2,然后通入足量的SO2;;;有气泡冒出
(1)盐与碱制取氨气,;
故答案为:;
(2)氨气密度小于空气,用向下排空气法收集氨气,可以选择BD,又因为要进行喷泉实验,
故选择D装置收集,因为排空气法收集气体的确定是收集到的气体不纯,故导致水未能充满圆底烧瓶;
故答案为:D;收集到的气体不纯;
(3)NO2为红棕色气体,故无颜色变化的反应为,;
故答案为:;
(4)①根据上述分析,实验操作,先把Ba(NO3)2溶液充分煮沸,赶走溶解的O2,然后通入足量的SO2;
故答案为:先把Ba(NO3)2溶液充分煮沸,赶走溶解的O2,然后通入足量的SO2;
②根据上述分析,未煮沸的溶液,存在溶解氧时,通入Ba(NO3)2溶液的SO2,会发生SO2+H2O=H2SO3,2H2SO3+O2=H2SO4,变为(因为没有SO2的溶解度,根据,推出,硫酸的浓度,c(H+)浓度近似0.1mol/L)
故答案为:;
③向煮沸的Ba(NO3)2溶液中继续通入SO2至饱和,观察到有少量气泡冒出,() 亚硫酸电离出的氢离子,使H2CO3电离平衡向左移动,生成的碳酸浓度变大,分解成二氧化碳放出;
故答案为:有气泡冒出。
(1)实验室通常加热氯化铵和氢氧化钙固体制备氨气;
(2)氨气的密度小于空气;
(3)二氧化氮为红棕色气体;
(4)硝酸根在酸性条件下具有强氧化性。
22.(1)水华或赤潮
(2)温度过低,硝化细菌或反硝化细菌无法发挥作用;64
(3)溶液碱性增强,平衡逆向移动,水中含量升高;或;bcd;劣于
(4)在阳极放电较水更容易,产生将或氧化为
(1)氨氮废水排放会导致水体富营养化,引起水华或赤潮的环境问题,故答案为:水华或赤潮;
(2)①两步反应的最佳温度为35℃,当温度低于5℃,两种细菌的蛋白质活性都很低, 导致两种细菌都无法发挥作用,故答案为:温度过低,硝化细菌或反硝化细菌无法发挥作用;
②与氧气发生反应,1mol被氧化成失8mol电子,1mol氧气得4mol电子,根据得失电子守恒得关系式:,则18g反应时消耗64g氧气,若的消除速率为,则的消耗速率为,故答案为:64;
(3)越大,溶液碱性越强,浓度越大,则平衡逆向移动,水中含量升高;50℃平衡的平衡常数,结合图中数据,在pH值为8.5时,和的量正好相等,则此时K==或;
故答案为:溶液碱性增强,平衡逆向移动,水中含量升高;或;
②a.该过程中氨气转化为NOx过程中N元素被氧化,NH2NO转化为氮气时N元素既有被氧化的过程又有被还原,故正确;
b.催化剂不能引起平衡移动,对的平衡转化率无影响,故不正确;
c.单位时间内生成的活性氧(O·)越多,对转化为NOx越有利,NOx为有毒气体,故不正确;
d.随着温度升高、单位时间内的转化率提升可能是反应吸热升温时平衡正向移动,也可能只是加快了反应速率,使单位时间内的氨气转化率增大,故不正确;
由表中数据可知,在氨气转化率均为90%时,Y所需温度更低,且最终产物转化为氮气的选择性更高,既能节省能源,也能减小污染,故Y优于X;
故答案为:bcd;劣于;
(4)无氯离子时阳极是水放电生成氧气,而有氯离子时阳极氯离子优先于水放电生成氯气,氯气的氧化性比氧气强,更有利于将氨气或铵根离子氧化为氮气,故答案为:在阳极放电较水更容易,产生将或氧化为;
(1)水体富营养化会引起水华或赤潮;
(2)①依据催化剂的活化温度判断;
②根据得失电子守恒得关系式计算;
(3)依据影响化学平衡的因素分析;
②a.依据元素化合价的变化判断;
bc.催化剂只能加速化学反应的速度,而不能使平衡移动;
d.依据影响反应速率和化学平衡的因素分析;
(4)依据放电顺序和物质的性质分析;
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