![3.3氮的循环分层练习-2023-2024学年高一上学期鲁科版化学必修第一册01](http://m.enxinlong.com/img-preview/3/7/14987840/0-1699798462264/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![3.3氮的循环分层练习-2023-2024学年高一上学期鲁科版化学必修第一册02](http://m.enxinlong.com/img-preview/3/7/14987840/0-1699798462336/1.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![3.3氮的循环分层练习-2023-2024学年高一上学期鲁科版化学必修第一册03](http://m.enxinlong.com/img-preview/3/7/14987840/0-1699798462347/2.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
高中第3节 氮的循环复习练习题
展开一、单选题
1.下列实验装置不能达到实验目的的是
A.验证NH3易溶于水
B.较长时间观察Fe( OH)2白色沉淀
C.验证SO2的氧化性
D.除去Cl2中含有的少量HCl
2.下列离子方程式书写正确的是
A.FeO与稀HNO3溶液:
B.过量CO2通入到澄清石灰水中:
C.将SO2通入BaCl2溶液中:
D.溶液与溶液混合:
3.在一定条件下,将6体积的NO2(不考虑N2O4)和一定体积的NO置于试管中,并将试管倒置于水中,当通入4.5体积的O2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.③B.⑤C.④或⑤D.②或⑤
4.已知:用Pt—Rh合金催化氧化NH3制NO,其反应的微观模型及含氮生成物产率随反应温度的变化曲线分别如所示:
下列说法中,不正确的是
A.400℃时,生成的产物只有N2、NO
B.800℃时,反应的化学方程式是:4NH3+5O24NO+6H2O
C.Pt—Rh合金可有效提升NH3催化氧化反应的速率
D.800℃以上,发生了反应:2NOO2(g)+N2(g) ΔH>0
5.可用排水法收集的气体是
A.HClB.O2C.SO2D.NH3
6.化学与生活、社会、科技关系密切。下列解释正确的是
A.夏天雷雨过后空气清新的主要原因是放电时和合成了NO
B.加碘盐中添加的是
C.“碳海绵”吸收泄漏的原油时发生了化学变化
D.二氧化硫有毒,不能作为食品添加剂
7.下列实验装置能达到实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
8.下列现象的产生与人为排放的含硫物质有关的是
A.温室效应B.光化学烟雾C.水体富营养化D.酸雨
9.学科思想方法是学好化学的关键,下列有关学科思想方法的理解正确的是
A.根据元素的性质分析,氮元素非金属较强,所以N2的化学性质较活泼
B.SO2和氯水都具有漂白性,当SO2与Cl2体积比1:1通入水中所得溶液漂白性增强
C.通过类比方法可知铝与稀硫酸反应生成氢气,则铝与稀硝酸反应生成氢气
D.从硫的化合价角度分析,Na2SO3既有氧化性又有还原性
10.施用氮肥能促进作物生长,并能提高作物中蛋白质的含量。下列关于氮肥的说法错误的是
A.氮肥溶于水,其中的氮元素均以铵离子形式存在
B.是一种有机氮肥
C.储存碳酸氢铵时,应密封并置于阴凉通风处
D.铵态氮肥不能与碱性物质如草木灰等混合施用
二、填空题
11.自然界中存在着很多的物质循环过程。
(1)下图是自然界中碳、氧循环的示意图。
①图一中,转化1是水吸收二氧化碳的过程,反应的化学反应方程式是 。
②图二中,转化1是自然界中碳、氧循环的一个重要反应——绿色植物的光合作用,反应的化学方程式是 。
③上述两个反应中的反应物相同,但得到的产物不同,原因是 。
(2)下图是氮循环示意图,请回答下列问题。
①自然界中的固氮和人工固氮的共同点是将氮元素由游离态转化为 。
②雷电固氮反应的化学方程式是 ,其中氮元素被 (填“氧化”或“还原”)。
③根据循环图判断下列说法不正确的是 。
a.氮元素均被氧化
b.工业合成氨属于人工固氮
c.含氮无机物和含氮有机物可相互转化
d.碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环
12.将0.3mlCu与足量的稀硝酸反应,被还原的硝酸为 ml,转移的电子数为 个。
13.实验室里若用如图所示装置制取氨气,试用表格形式列出图中装置的错误之处,并用文字简要说明如何改正。
14.从空气中获得化工原料
15.完成下列问题。
(1)体检报告中的一些指标常用物质的量浓度表示,如人体血糖(即血液中的葡萄糖,葡萄糖摩尔质量为180g/ml)可用“mml∙L−1”表示,也可以用“mg∙dL−1”(1L=10dL)表示。已知以“mml∙L−1”表示时,人的血糖正常值为3.9~6.1mml∙L−1。某同学体检单显示血糖结果为97.2mg∙dL−1,则该同学血糖值为 mml∙L−1,说明该同学血糖指标 (填“正常”/“不正常”)。
(2)取部分被氧化的铁粉若干克,将其溶于200ml某浓度的硝酸,恰好完全反应,并释放出448mLNO(标准状况下)。将所得溶液平均分为两份,向第一份溶液中加入足量氢氧化钠溶液,过滤、洗涤、灼烧,得到8.00g红棕色固体;向第二份溶液中通入672mLCl2(标准状况下),恰好完全反应(不考虑氯气的溶解)。试计算:
①样品和硝酸反应后的溶液中,n(Fe2+):n(Fe3+)= 。
②硝酸溶液的浓度c= ml∙L−1。
16.某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究。现行高中化学教材中对“铝热反应”的现象有这样的描述:“反应放出大量的热,并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知,Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔点、沸点数据如下:
(1)某同学推测,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是:该反应放出的热量使铁熔化,而铝的熔点比铁低,此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理?答: (填“合理”或“不合理)
(2)设计一个简单的实验方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试是 。
(3)实验室溶解该熔融物,下列试剂中最好的是 (填序号)。
A.浓硫酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸 D.氢氧化钠溶液
II.实验研究发现,硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量上述的熔融物与一定量很稀的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中,逐滴加入4ml·L-1的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(ml)的关系如图所示。试回答下列问题:
(4)图中OC段没有沉淀生成,此阶段发生反应的化学方程式为 。
(5)在DE段,沉淀的物质的量没有变化,则此阶段发生反应的离子方程式是
;
上述现象说明溶液中 结合OH-的能力比 强(填离子符号)。
(6)B与A的差值为 ml。B点对应的沉淀的物质的量为 ml,C点对应的氢氧化钠溶液的体积为 mL
17.氨和硝酸都是重要的工业原料。
(1)标准状况下,将500 L氨气溶于水形成1 L氨水,则此氨水的物质的量浓度为 ml· L-1(保留三位有效数字)。工业上常用过量氨水吸收二氧化硫,该反应的化学方程式为 。
(2)氨氧化法是工业生产中合成硝酸的主要途径。合成的第一步是将氨和空气的混合气通过灼热的铂铑合金网,在合金网的催化下,氨被氧化成一氧化氮,该反应的化学方程式为 。
(3)下列反应中的氨与氨氧化法中的氨作用相同的是 。
A.2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑ B.2NH3+3CuO=3Cu+N2+3H2O
C.4NH3+6NO=5N2+6H2O D.HNO3+NH3=NH4NO3
(4)工业中的尾气(假设只有NO和NO2)用烧碱进行吸收,反应的离子方程式为2NO2+2OH﹣=NO2﹣+NO3﹣+H2O和NO+NO2+2OH﹣= +H2O(配平该方程式)。
18.对于数以千万计的化学物质和如此丰富的化学变化,分类法的作用几乎是无可替代的。已知有下列物质:
①Ca ②熔融CaO ③Ca(OH)2固体 ④干冰 ⑤酒精(C2H5OH) ⑥稀硫酸 ⑦稀氨水 ⑧有色玻璃 ⑨稀醋酸 ⑩小苏打粉末
请回答:
(1)属于酸式盐的有 (填序号,下同),属于酸性氧化物的有 ,属于胶体的有 。
(2)能导电的电解质有 ,不能导电的电解质有 ,非电解质有 。
(3)写出下列反应的离子方程式。
Ⅰ.⑥与⑦反应: 。
Ⅱ.向③的溶液中加入过量⑩的溶液: 。
(4)通常情况下,在弱酸及弱碱的稀溶液中,弱酸、弱碱的电离程度均较小。据此可判断,向⑨中逐滴加入⑦直至过量,溶液的导电能力[电流(I)]随⑦的滴入量[质量(m)]的变化趋势正确的是 。
A. B. C.
19.凯氏定氮法的实验装置如图,清洗仪器的操作如下:g中加蒸馏水;打开k1,关闭k2、k3,加热b,蒸气充满管路;停止加热,关闭k1,g中蒸馏水倒吸进入c,原因是 ;打开k2放掉水,重复操作2~3次
20.根据题意解答
(1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式: 。
(2)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx的排放。NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式: 。
(3)Cu与稀硝酸反应制备NO的离子方程式 。
(4)实验室常用铵盐和碱的混合物制取氨气,写出化学方程式
(5)设计实验检验铵盐溶液中的阳离子,写出实验操作、现象和结论。 。
三、实验探究题
21.氨基钠是制取靛青染料、肼和氰化钠等工业品的原料,能与空气中的水、氧气发生剧烈反应,实验室制备少量氨基钠的反应原理为:。回答下列问题:
(1)仪器B的名称为 ,物质A的名称为 。
(2)欲制备氨基钠。从上图中选择装置(部分装置可重复使用),连接顺序为:a→_______,_______→b,c→_______,_______→_______,_______→h。
(3)实验时,应先打开分液漏斗的活塞,一段时间后再点燃酒精灯,目的是 。
(4)如果没有装置3,装置2中可能发生的副反应是 、 。
(5)装置4中稀硫酸的作用是 ,f端导管口位于液面上方的目的是 。
22.研究氮、硫及其化合物对工业生产、资源利用和环境保护都具有重要意义。
(1)实验室制备、收集干燥的,所需装置如图Ⅰ所示。
①装置A中反应的化学方程式为 。
②请按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→___________→___________→___________→___________→f。
③装置D的作用是 ,装置E中反应的离子方程式为 。
(2)为了有效实现和的相互转化,设计如下实验:按图Ⅱ组装好实验装置,并检查装置的气密性,实验前用排水法收集半瓶气体。
图II
①打开弹簧夹,推动针筒活塞,使进入烧瓶。关上弹簧夹,首先观察到烧瓶中的现象为 ,产生此现象的化学方程式为 。
②轻轻摇动烧瓶,观察到烧瓶中的现象为 ,产生此现象的化学方程式为 。
(3)在下列物质转化中,A是一种正盐,D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,E是酸,当X无论是强酸还是强碱时,都有如下的转化关系:
当X是强酸时, A、B、C、D、E均含同种元素;当X是强碱时,A、B、C、D、E均含另外同一种元素。
①A是 。(填化学式)
②当X是强碱时,B生成C的化学方程为 。
23.硫氰化钾(KSCN)俗称玫瑰红酸钾,是一种用途广泛的化学药品。实验室模拟工业制备硫氰化钾的实验装置如图所示:
已知:①不溶于水,密度比水的大;
②不溶于;
③三颈烧瓶内盛放有、水和催化剂。
回答下列问题:
(1)制备溶液:
①实验前,经检验装置的气将性良好。其中装置A中发生反应的化学方程式为 ;的电子式为 ;三颈烧瓶的下层液体必须浸没导气管口,目的是 。
②实验开始时,打开K1,加热装置A、D,使A中产生的气体缓缓通入D中,发生反应:,该反应缓慢进行至消失。
(2)制备KSCN溶液:
①地灭A处的酒精灯,关闭K1和K2,移开水浴,将装置D继续加热至105℃,当完全分解后(),打开K2,继续保持液温105℃,缓缓滴入适量的KOH溶液,制得KSCN溶液。使用KOH溶液会使产品KSCN固体混有较多的,工业上用相同浓度的溶液替换KOH溶液,除能与反应产生更多和气体,有利于残留在装置中的溢出,同时又使原料成本 (填“增大”或“降低”);
②装置E中,被酸性重铬酸钾氧化为氮气,反应的离子方程式为 ;装置E的作用是 。
(3)测定晶体史KSCN的含量:称取10.0g样品,配成1000mL溶液。量取20.00mL溶液于锥形瓶中,加入适量稀硝酸,再加入几滴溶液作指示剂,用标准溶液滴定,达到滴定终点时消耗标准溶液20.00mL。
①滴定时发生的反应:(白色)。则判断达到滴定终点的现象是 。
②晶体中KSCN的质量分数为 (计算结果精确至0.1%)。
A
B
C
D
制备并收集NH3
除去H2S中混有的少量水蒸气
除去Cl2中的HCl
收集干燥的NO2气体
资源
名称
原理(主要的离子方程式、化学方程式)
说明
空气
1.合成氨及尿素
液化空气后再分离得到氮气;天然气、一氧化碳与水反应制氢气
2.工业制硝酸
催化氧化生成 ,而不是
物质
Al
Al2O3
Fe
Fe2O3
熔点/℃
660
2054
1535
1462
沸点/℃
2467
2980
2750
-
参考答案:
1.D
【详解】A.向烧瓶中滴入少量水,如果氨气极易溶于水,则烧瓶内气体压强减小,小于大气压,导致烧瓶内气体体积增大,所以能实现实验目的,选项A正确;
B.利用铁和稀硫酸现制FeSO4,并用产生的H2赶走试管和溶液中的氧气,能实现较长时间观察Fe( OH)2白色沉淀,选项B正确;
C.将二氧化硫通入硫化钠溶液中发生反应生成淡黄色沉淀,证明反应产生硫单质,能验证SO2的氧化性,选项C正确;
D.NaOH溶液可以吸收氯化氢,也可以和氯气反应,选项D错误;
答案选D。
2.B
【详解】A.FeO与稀HNO3溶液:,故A错误;
B.过量CO2通入到澄清石灰水中:,故B正确;
C.将SO2通入BaCl2溶液,两者不反应,故C错误;
D.溶液与溶液混合:,故D错误。
综上所述,答案为B。
3.C
【分析】根据4NO2+O2+2H2O═4HNO3、4NO+3O2+2H2O═4HNO3,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】由,则一定体积的NO和3体积的氧气发生4NO+3O2+2H2O═4HNO3;
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+3O2+2H2O═4HNO3中反应的氧气为1.5体积,则原NO的体积为=2体积;
故答案选C。
【点睛】明确剩余气体为何种气体及发生的化学反应是解答本题的关键。
4.A
【详解】A.根据图①②,结合原子守恒知,400℃时,生成的产物有N2、NO和水,故A错误;
B.800℃时,生成的含有N元素的产物主要是NO,接近100%,所以发生反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,故B正确;
C.400℃~800℃间,N2的产率下降、NO产率上升,且NO产率接近100%,Pt—Rh合金作催化剂可加快反应速率,所以Pt-Rh合金有效提升NH3催化氧化反应的速率,故C正确;
D.800℃以上,N2的产率上升、NO的产率下降,说明发生了反应2NOO2(g)+N2(g),升高温度氮气产率增加,说明该反应的正反应是吸热反应,△H>0,故D正确;
故答案选A。
【点睛】本题考查产率随温度变化曲线,为高频考点,侧重考查学生图像分析、判断能力,解题关键在于明确曲线变化原因。
5.B
【详解】A. HCl极易溶于水,不能用排水法收集,故A不选;
B. O2不与水反应且难溶于水,可以用排水法收集,故B选;
C. SO2极易溶于水,不能用排水法收集,故C不选;
D. NH3极易溶于水,不能用排水法收集,故D不选;
答案选B。
6.B
【详解】A.雷雨过后空气中的氧气,有些变成了臭氧,且空气中固体颗粒随雨水落下,感觉到空气清新,故A错误;
B.加碘盐中添加的是,故B正确;
C.碳海绵可用于处理海上原油泄漏事件,处理时先用它吸收浮在水面上的原油,再通过挤压,将碳海绵内的原油进行回收,此过程无新物质生成,发生物理变化,故C错误;
D.二氧化硫有还原作用,可消耗果蔬组织中的氧,可以抑制氧化酶的活性,从而抑制酶性褐变,有抗氧化作用,所以二氧化硫能作某些食品防腐剂,如葡萄酒,但不能超量,故D错误。
故选B。
7.A
【详解】A.浓氨水滴入CaO中,CaO与水反应放热,使氨气的溶解度降低,从而制得NH3,氨气的密度比空气小,用向下排空气法收集,试管口塞一团棉花,以防止氨气与空气发生对应,尽快地收集到纯净的NH3,A正确;
B.H2S具有较强的还原性,能被浓硫酸氧化,不能用浓硫酸干燥,B不正确;
C.Cl2难溶于饱和食盐水,HCl易溶于饱和食盐水,使用洗气法除去Cl2中混有的HCl时,导管应左长右短,C不正确;
D.NO2的密度比空气大,使用排空气法收集时,导管应左长右短,D不正确;
故选A。
8.D
【详解】A.温室效应是温室气体通常是二氧化碳等引起的,故A错误;
B.光化学烟雾是由氮的氧化物造成,氮的氧化物是由汽车尾气的排放产生的,故B错误;C.水体富营养化是水体中富含N、P等元素引起的,主要是过度施用化肥等引起的,故C错误;
D.二氧化硫排放到空气中会引起酸雨,故D正确;
答案选D。
9.D
【详解】A.根据元素的性质分析,氮元素非金属较强,但由于在N2分子中两个N原子之间以共价三键结合,导致其键能很大,断裂需消耗很高能量,因此N2的化学性质不活泼,A错误;
B.SO2和氯水都具有漂白性,当SO2与Cl2体积比1:1通入水中时,它们发生化学反应:Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl,反应产生的H2SO4、HCl都没有漂白性,因此所得溶液漂白性完全失去,B错误;
C.铝与稀硫酸发生置换反应生成氢气,但由于硝酸具有强氧化性,其与铝发生反应不能生成氢气,C错误;
D.从硫的化合价角度分析,Na2SO3中S元素化合价为+4价,介于S元素最高+6价和最低-2价之间,因此Na2SO3既有氧化性又有还原性,D正确;
故合理选项是D。
10.A
【详解】A.酰胺态氮肥如尿素,溶于水后以分子形式存在,A错误;
B.CO2和NH3在一定条件下反应生成氮肥CO(NH2)2和水,CO(NH2)2属于有机物,B正确;
C.碳酸氢铵受热易分解为氨气、二氧化碳和水,因此储存碳酸氢铵时,应密封并置于阴凉通风处,C正确;
D.铵盐与碱反应放出氨气,铵态氮肥不能与碱性物质如草木灰等混合施用,D正确;
故选A。
11.(1) CO2+H2OH2CO3 6CO2+6H2OC6H12O6+6O2 反应条件不同得到的产物不同
(2) 化合态 N2+O22NO 氧化 a
【详解】(1)①二氧化碳溶于水产生碳酸的化学方程式是:CO2+H2OH2CO3;
②绿色植物光合作用的化学方程式为:6CO2+6H2OC6H12O6+6O2;
③第二个反应有光和叶绿素参与,而第一个反应没有,反应条件不同得到的结果肯定不同。
(2)①自然固氮和人工固氮的共同点是将游离的以单质存在的氮转化为化合态;
②氮气与氧气在雷电的作用下会转化为一氧化氮,以此达到自然界固氮的作用,方程式为:N2+O22NO;在此过程中,零价的氮被氧气氧化为+2价的氮;
③a.豆科植物固氮时,零价的氮被还原为氨或者铵盐中的-3价的氮,故a错误;
b.工业合成氨是在高温高压催化剂存在的条件下将氢气与氮气反应生成氨气,故属于人工固氮,故b正确;
c.如图所示,铵盐与蛋白质可以相互转化,铵盐属于含氮无机物,蛋白质属于含氮有机物,故c正确;
d.蛋白质的制造需要碳元素,而氮气与氢气反应生成氨气这一自然固氮行为需要氢气的参与,故d正确;
故选a。
12. 0.2 0.6NA
【详解】Cu与足量的稀硝酸反应化学方程式为3Cu+8HNO3(稀) =3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;由反应可知反应铜和被还原硝酸、转移电子的关系为3Cu~2HNO3(稀) ~6e-;则0.3mlCu与足量的稀硝酸反应,被还原的硝酸为0.2ml,转移的电子物质的量为0.6ml,电子数为0.6NA个。
13.
【详解】由图可知错误之处为①试管a管口斜向上倾斜.改正:试管口应该略向下倾斜;
②铁夹夹的位置不对,改正;应夹在离管口 处;
③试管b管口向上,改正:应向下;
④试管b塞上橡皮塞.改正:将橡皮塞改为棉花团;
⑤无酒精灯加热,改正:用酒精灯加热,
故答案为
14.
【详解】氨气在催化剂作用下可以被氧气氧化为,进一步和氧气反应生成,不能直接生成。
15.(1) 5.4 正常
(2) 3:2 2.50
【详解】(1)体检报告中的一些指标常用物质的量浓度表示,如人体血糖(即血液中的葡萄糖,葡萄糖摩尔质量为180g/ml)可用“mml∙L−1”表示,也可以用“mg∙dL−1”(1L=10dL)表示。已知以“mml∙L−1”表示时,人的血糖正常值为3.9~6.1mml∙L−1。某同学体检单显示血糖结果为97.2mg∙dL−1,则该同学血糖值为,在人的血糖正常值为3.9~6.1mml∙L−1,说明该同学血糖指标正常;故答案为:5.4;正常。
(2)①取部分被氧化的铁粉若干克,将其溶于200ml某浓度的硝酸,恰好完全反应,并释放出448mLNO(标准状况下),物质的量为0.02ml。将所得溶液平均分为两份,向第一份溶液中加入足量氢氧化钠溶液,过滤、洗涤、灼烧,得到8.00g红棕色固体,则n(Fe2O3)=0.05ml,则铁元素物质的量为0.1ml;向第二份溶液中通入672mLCl2(标准状况下),物质的量为0.03ml,恰好完全反应(不考虑氯气的溶解),根据2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,得到n(Fe2+)=0.06ml,则n(Fe3+)=0.04ml,则n(Fe2+):n(Fe3+)=0.06ml:0.04ml=3:2;故答案为:3:2。
②硝酸溶液的浓度;故答案为:2.5。
16.(1)合理
(2)NaOH溶液
(3)B
(4)HNO3+NaOH=NaNO3+H2O
(5) NH+OH-=NH3∙H2O Al3+、Fe3+、H+ NH
(6) 0.008 0.032 7
【详解】(1)铝的熔点比铁低,生成铁和液态铝一起滴落至盛有沙子的容器中形成合金,故铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金;综上所述,本题正确答案:合理;
(2)铁与氢氧化钠溶液不反应,铝与NaOH溶液反应生成气体,反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑,所以可用NaOH溶液检验所得的块状熔融物中含有金属铝;综上所述,本题正确答案:NaOH溶液;
(3)A.常温下浓硫酸易使铁、铝发生钝化,所以浓硫酸不能使铁铝合金溶解,故A错误;
B.活泼金属与稀硫酸反应,熔融物可溶解于稀硫酸中,故B正确;
C.稀硝酸与金属反应生成污染性气体,不是最佳选择,故C错误;
D.铁不与NaOH溶液反应,无法将熔融物全部溶解,故D错误;
综上所述,本题正确选项B。
(4)O→C 之间没有沉淀生成,说明硝酸过量,O→C 之间发生的反应酸碱中和反应,离子方程式为H++OH-=H2O;化学方程式为:HNO3+NaOH=NaNO3+H2O;
综上所述,本题正确答案:HNO3+NaOH=NaNO3+H2O;
(5)D与E一段沉淀的质量没有发生变化,为NH4NO3和NaOH反应,反应的离子方程式为NH+OH-=NH3∙H2O,上述现象说明溶液中最先结合OH-是氢离子,最后结合OH-是铵根离子,所以溶液中的离子结合OH-的能力最强的是氢离子,最弱的是铵根离子,因此溶液中Al3+ 、Fe3+ 、H+结合OH-均比NH强;
综上所述,本题正确答案为:NH+OH-=NH3∙H2O,Al3+、Fe3+、H+;NH;
(6)由图可以知道,EF段消耗的氢氧化钠溶液为36ml-34ml=2ml,根据Al(OH)3 +OH-=AlO+2H2O可以知道,氢氧化铝的物质的量为0.008ml,生成最大量沉淀消耗氢氧化钠物质的量为31ml,设铁为xml,Al为0.008ml,生成硝酸铵为(34ml-31ml)×4ml/L=0.012ml,由电子守恒可以知道,3x+0.008×3=0.012×[+5-(-3)],计算得出x=0.024ml,会生成硝酸铁0.024ml,滴加NaOH物质的量为31mL时,发生反应为①H++OH-=H2O,②Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,Al3++3OH-=Al(OH)3↓,B点沉淀物质的量为0.024mlml+0.008ml=0.032ml;根据Al3+-3OH-关系可知,0.008ml Al3+消耗氢氧化钠的量为0.024ml,根据Fe3+-3OH-关系可知,0.024ml Fe3+消耗氢氧化钠的量为0.072ml,二者共消耗氢氧化钠的量为0.072ml+0.024ml=0.096ml。设消耗氢氧化钠的体积为VL,根据c=可知,0.096=4×V,V=0.024L,所以C点对应的氢氧化钠溶液的体积为31-24=7mL;因此,本题正确答案是:0.008;0.032;7。
17. 22.3 SO2+2NH3•H2O=(NH4)2SO3+H2O 4NH3+5O24NO+6H2O BC
【分析】(1)500L氨气的物质的量为:=22.32ml,溶于水形成1L氨水,根据c=进行计算;二氧化硫与氨气反应生成亚硫酸铵;
(2)氨催化氧化生成一氧化氮和水;
(3)4NH3+5O24NO+6H2O中,氨气是还原剂,据此进行分析;
(4)根据质量守恒和得失电子守恒配平;
【详解】(1)500 L氨气的物质的量:≈22.32 ml,溶于水形成1 L氨水,c= ==22.32 ml·L-1;二氧化硫与氨水反应生成亚硫酸铵,反应的化学方程式:SO2+2NH3•H2O=(NH4)2SO3+H2O[或SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3];
(2)氨催化氧化生成一氧化氮和水,反应方程式:4NH3+5O24NO+6H2O;
(3)氨的氧化法中氨气是还原剂,反应2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑中,氨气是氧化剂,反应2NH3+3CuO=3Cu+N2+3H2O中,氨气是还原剂,反应4NH3+6NO=5N2+6H2O中,氨气是还原剂,反应HNO3+NH3=NH4NO3是非氧化还原反应;
综上,选BC;
(4)由质量守恒和得失电子守恒,配平:NO+NO2+2OH﹣=+H2O。
18.(1) ⑩ ④ ⑧
(2) ② ③⑩ ④⑤
(3) H++NH3·H2O=NH+H2O 2HCO+Ca2++2OH-=CaCO3↓+CO+2H2O
(4)A
【分析】电解质是在熔融状态或水溶液中能导电的化合物;能导电的物质必须含有自由电子或自由离子,如电解质在熔融状态下或水溶液中能导电,金属单质能导电:
①Ca是金属单质,能导电;
②熔融CaO是电解质,能导电;
③Ca(OH)2固体是电解质,没有自由移动的离子,不导电;
④干冰是非电解质,不导电;
⑤酒精(C2H5OH)是非电解质,不导电;
⑥稀硫酸是混合物,能导电;
⑦稀氨水是混合物,能导电;
⑧有色玻璃是混合物,不能导电;
⑨稀醋酸是混合物,能导电;
⑩小苏打粉末属于盐,是电解质,固体不导电。
【详解】(1)属于酸式盐的有⑩小苏打粉末,属于酸性氧化物的有④熔融CaO,属于胶体的有⑧有色玻璃。故答案为:⑩;④;⑧;
(2)能导电的电解质有②熔融CaO是电解质,能导电,不能导电的电解质有③Ca(OH)2固体是电解质,没有自由移动的离子,不导电,⑩小苏打粉末属于盐,是电解质,固体不导电,非电解质有④⑤。故答案为:②;③⑩;④⑤;
(3)Ⅰ.⑥与⑦反应生成硫酸铵和水:H++NH3·H2O=NH+H2O。故答案为:H++NH3·H2O=NH+H2O;
Ⅱ.向③的溶液中加入过量⑩的溶液生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水:2HCO+Ca2++2OH-=CaCO3↓+CO+2H2O。故答案为:2HCO+Ca2++2OH-=CaCO3↓+CO+2H2O;
(4)通常情况下,在弱酸及弱碱的稀溶液中,弱酸、弱碱的电离程度均较小。据此可判断,向⑨稀醋酸中逐滴加入⑦稀氨水直至过量,溶液的导电能力[电流(I)]随⑦稀氨水的滴入量[质量(m)]的变化趋势先生成醋酸铵是强电解质,后加氨水离子浓度减小,导电性减弱,A符合。故答案为:A。
19.温度降低,装置内气体压强减小,在大气压作用下,g中蒸馏水倒吸入c中
【详解】g中蒸馏水倒吸进入c的原因是:温度降低,g、e及其所连接的管道内水蒸气冷凝为水后,气压远小于外界大气压,在大气压的作用下,g中蒸馏水倒吸入c中。
20.(1)
(2)
(3)
(4)
(5)浓NaOH溶液并加热,若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则证明有NH, 否则没有
【解析】(1)
NO2溶于水生成NO和硝酸,转化为HNO3的化学方程式为:;
(2)
在催化剂条件下,一氧化碳被氧化生成二氧化碳,一氧化氮被还原生成氮气,所以其反应方程式为:;
(3)
铜与稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮和水,反应的离子方程式为:;
(4)
氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,方程式:;
(5)
检验铵根离子需要利用铵盐和碱反应生成碱性的氨气,所以操作方法为:取少量溶液于试管中,向其中加入浓NaOH溶液并加热,若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则证明有NH, 否则没有。
21.(1) 球形干燥管或干燥管 浓氨水
(2)adebcdefgh
(3)排尽装置内部的空气
(4) 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ NaNH2+H2O=NaOH+NH3↑
(5) 除去H2中的NH3 防倒吸
【分析】在装置1中用浓氨水与CaO反应制取NH3,在装置3中用碱石灰干燥NH3,然后在装置2中NH3与Na反应制取NaNH2;由于NaNH2能与空气中的水、氧气发生剧烈反应,因此在制取装置后应该连接一个干燥装置3,防止NaNH2反应变质,再接装置4吸收过量NH3,最后用排水方法收集反应产生的H2。
【详解】(1)根据图示可知:仪器B的名称为干燥管;
在锥形瓶中用浓氨水与CaO反应制取NH3,所以物质A的名称是浓氨水;
(2)根据上述分析可知使用仪器序号是装置1→装置3→装置2→装置3→装置4→装置5,各个装置管接口顺序为adebcdefgh;
(3)实验时,应先打开分液漏斗的活塞,一段时间后再点燃酒精灯,目的是用氨气排尽装置内部的空气,防止Na被空气中的O2氧化;
(4)如果没有装置3,装置2中可能发生的副反应是Na与氨气中的H2O反应产生NaOH、H2,该反应方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;反应产生的NaNH2与氨气中的H2O反应产生NaOH、NH3,反应方程式为:NaNH2+H2O=NaOH+NH3↑;
(5)装置4中稀硫酸的作用是吸收除去H2中的NH3;f端导管口位于液面上方的目的是防止极易溶于水的NH3溶解时,因气体压强减小而引发倒吸现象的发生。
22.(1) Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O a→d→e→c→b→f 防止倒吸,起到安全瓶的作用 SO2+2OH-=+H2O
(2) 烧瓶中气体由无色变为红棕色 2NO +O2 = 2NO 烧杯中红棕色气体又变为无色;烧杯中水倒吸到烧瓶中(或烧瓶中液面上升) 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
(3) (NH4)2S
【分析】(1)装置A 中利用浓硫酸与铜在加热条件下制备SO2,设计实验验证性质;
(2)根据NO能与O2反应产生红棕色的NO2;根据3NO2+H2O=2HNO3+NO,烧瓶内气体压强减少,液面上升;
(3)因D的相对分子质量比C大16,则Y为O2,进而推知C、D为氧化物,BCD为连续氧化的过程;
【详解】(1)①装置A 中利用浓硫酸与铜在加热条件下制备SO2,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
②根据装置A为反应装置,C为干燥装置,B为收集装置,D为防止倒吸装置,E为尾气处理装置,则按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→d→e→c→b→f;
③D为防止倒吸装置,起到安全瓶的作用;装置E中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2,防止污染空气,发生反应的离子方程式为SO2+2OH-=+H2O;
(2)无色的NO能与O2反应产生红棕色的NO2,故答案为:烧瓶中气体由无色变为红棕色;2NO +O2 = 2NO2;
②轻轻摇动平底烧瓶,使得NO2与水发生反应3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,所以烧杯中红棕色气体又变为无色,烧瓶中液面上升,故答案为:烧杯中红棕色气体又变为无色;烧杯中水倒吸到烧瓶中(或烧瓶中液面上升);3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO;
(3)因D的相对分子质量比C大16,则Y为O2,进而推知C、D为氧化物,BCD为连续氧化的过程;因E为酸,故C、D均为非金属氧化物,Z为H2O。当X为强碱时,该连续氧化关系为NH3NONO2HNO3,进而推知A为铵盐;综上所述A为(NH4)2S;当X是强碱时,B生成C的化学方程为;答案为(NH4)2S;。
23.(1) 防倒吸
(2) 降低 吸收尾气,防止污染环境
(3) 当滴入最后一滴溶液,溶液颜色由红色变黄色(或溶液红色消失),且半分钟内不恢复 97.0%
【分析】本实验的实验目的为制备硫氰化钾,其中装置A中加热氯化铵和氢氧化钙的混合物生成氨气,反应的化学方程式是,装置B中装有碱石灰干燥氨气,氨气进入装置D发生反应:、,装置E中,被酸性重铬酸钾氧化为氮气,反应的离子方程式为,其作用是处理尾气,据此分析解答。
【详解】(1)装置A中加热氯化铵和氢氧化钙的混合物生成氨气、氯化钙和水,反应的化学方程式为,氨气是共价化合物,其电子式为 ,已知不溶于,不溶于水,密度比水的大,则导出氨气的导管口应浸没在液面以下,防止氨气溶于水发生倒吸;
(2)①原来的用料是KOH,会产生杂质H2S,能与反应产生更多和气体,有利于残留在装置中的溢出,同时使用K2CO3比KOH便宜,能够降低原料成本;
②由分析可知,装置E中,被酸性重铬酸钾氧化为氮气,反应的离子方程式为,其作用为吸收尾气,防止污染环境;
(3)①遇变红色,加入消耗,所以滴定终点的现象是当滴入最后一滴溶液,溶液颜色由红色变黄色,且半分钟内不恢复;
②达到滴定终点时消耗标准溶液,根据方程式(白色)可知,溶液中的物质的量是,溶液中的质量为,晶体中的质量分数。
错误之处
应如何改正
①试管a管口向上倾斜
②铁夹夹的位置不对
③试管b管口向上
④试管b塞上橡皮塞
⑤反应物没加热应略向下倾斜
应向下
应夹在离管口1/3处
应向下
将橡皮塞改为棉花团
用酒精灯加热
错误之处
应如何改正
①试管a管口向上倾斜
②铁夹夹的位置不对
③试管b管口向上
④试管b塞上橡皮塞
⑤反应物没加热应略向下倾斜
应夹在离管口 处
应向下
将橡皮塞改为棉花团
精灯加热
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