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高一化学氮及其化合物 测试试题含答案解析

高一化学氮及其化合物  测试试题含答案解析
高一化学氮及其化合物  测试试题含答案解析

高一化学氮及其化合物 测试试题含答案解析

一、选择题

1.在一定条件下,将 6 体积的 NO 2(不考虑 NO 2 转化为 N 2O 4)和一定体积的 NO 置于试管中,并将试管倒置于盛有水的水槽中,待试管内液面不变后再通入 4.5 体积的 O 2 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 .①③ B .①⑤

C .④ 或 ⑤

D .② 或 ③

【答案】C 【分析】

根据4NO 2+O 2+2H 2O ═4HNO 3、4NO+3O 2+2H 2O ═4HNO 3,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】

23

2

2=4HNO 4NO +O +2H O 416 1.5

则一定体积的NO 和3体积的氧气发生4NO+3O 2+2H 2O ═4HNO 3,①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+3O 2+2H 2O ═4HNO 3中反应的氧气为1.5体积,则原NO 的体积为

1.54

3

=2体积,故选C 。

2.起固定氮作用的化学反应是 A .雷雨时空气中的 NO 转化为NO 2 B .N 2与H 2在一定条件下反应生成NH 3 C .用NaOH 吸收NO 2和NO D .工厂用NH 3催化氧化制NO

【答案】B 【详解】

A .NO 转化为NO 2不是固氮作用的反应,选项A 错误;

B .N 2与H 2在一定条件下反应生成NH 3,是由单质氮气转化为氨气,符合氮的固定的定义,选项B 正确;

C .用NaOH 吸收NO 2和NO 不是固氮作用的反应,选项C 错误;

D .用氨气转化为NO 不是固氮作用的反应,选项D 错误; 答案选B 。

3.下列对NO 、NO 2的描述,不正确的是( ) A .NO 2是红棕色气体,易溶于水,不是酸性氧化物 B .NO 可以用排水法收集,但不能由N 2和O 2直接化合而得到

C .NO 、NO 2在一定条件下可相互转化,且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物

D .NO 、NO 2都有毒,且NO 是汽车尾气的有害成分之一

【答案】B

【详解】

A. NO2是红棕色气体,易溶于水,与水发生反应:3NO2+ H2O == 2HNO3+ NO,由于反应前后元素的化合价发生了变化,因此NO2不是酸性氧化物,A正确;

B. NO难溶于水,可以用排水法收集,但由于N2性质稳定,室温下不容易反应,但在放电时可由N2和O2直接化合而得到,B错误;

C.NO与氧气发生反应会产生NO2;NO2溶于水反应产生硝酸和NO,因此二者在一定条件下可相互转化,且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物,C正确;

D. NO、NO2都有毒,且在汽车发动时,在电火花作用下N2和O2化合产生NO,NO是汽车尾气的有害成分之一,D正确;

故选B。

4.某氮的氧化物和一氧化碳在催化剂的作用下充分反应,生成氮气和二氧化碳。若测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为1∶2,则该氮的氧化物是( )

A.N2O B.NO

C.NO2D.N2O5

【答案】B

【详解】

设氮的氧化物化学式为N x O y,则N x O y+2CO→N2+2CO2,则x :y=1∶1,即为NO,应选B。

5.下列事实与浓硫酸表现出的性质(括号中)对应关系正确的是()

A.在空气中敞口久置的浓硫酸,溶液质量增大难挥发性

B.在加热条件下铜与浓硫酸反应强氧化性、酸性

C.蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成吸水性

D.浓硫酸与少量胆矾晶体混合,晶体由蓝色变成白色脱水性

【答案】B

【详解】

A.浓硫酸具有吸水性,则在空气中敞口久置的浓硫酸,会吸收空气中的水分而使溶液的质量增大,表现的是浓硫酸的吸水性,故A错误;

B.在加热条件下铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫和水,硫元素化合价部分变化,体现浓硫酸的强的氧化性和酸性,故B正确;

C.蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成,体现浓硫酸的脱水性,故C错误;

D.硫酸与少量胆矾晶体混合,晶体由蓝色变成白色,体现浓硫酸的吸水性,故D错误。答案选B。

6.生物固氮是指()

A.生物从土壤中吸收含氮养料

B.豆科植物根瘤菌将含氮化合物转变为植物蛋白质

C.将氨转变成硝酸及其它氮的化合物

D.生物将空气中的氮气转变成含氮化合物

【答案】D

【分析】

生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮气转化为含氮的化合物的过程。

【详解】

A.土壤中含有的NO3-、NH4+,被植物吸收合成植物所需的物质,是氮的化合物转化为氮的化合物,A不符合题意;

B.根瘤菌将含氮化合物转化为蛋白质,是氮的化合物转化为氮的化合物,B不符合题意;C.将氨转变成硝酸及其它氮的化合物,是氮的化合物转化为氮的化合物,C不符合题意;D.生物将氮气转化为含氮化合物,符合生物固氮的定义,D符合题意;

答案选D。

7.关于氮肥的说法正确的是()

A.硫铵与石灰混用肥效增强

B.所有铵态氮肥中,氮元素化合价都是-3 价

C.使用碳铵应深施盖土

D.尿素属于氨态氮肥

【答案】C

【详解】

A. 将硫酸铵与碱性物质熟石灰混合施用时会放出氨气而降低肥效,故A错误;

B.铵态氮肥中,氮元素化合价在铵根离子中是-3 价,如果含有硝酸根离子是+5价,如硝酸铵,故B错误;

C. 碳酸氢铵受热容易分解,易溶于水,使用碳铵应深施盖土,避免肥效损失,故C正确;

D. 尿素属于有机氮肥,不属于铵态氮肥,故D错误。

故选C。

8.足量铜与一定量的浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体2.24L(标准状况),这些气体与一定体积O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸.若向所得硝酸铜溶液中加入4mol?L﹣1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH 溶液的体积是50mL,下列说法正确的是()

A.参加反应的硝酸是0.4mol B.消耗氧气的体积为1.68 L

C.此反应过程中转移的电子为0.3 mol D.混合气体中含NO21.12 L

【答案】D

【详解】

A. 沉淀达到最大,溶液中溶质为NaNO3,故产物中的氮元素为硝酸钠和氮氧化物,2.24L氮氧化物的物质的量为0.1 mol,根据N元素守恒,参加反应硝酸的物质的量为n(NaNO3)+n(NO x)=50×10-3L×4mol/L+0.1mol =0.3mol,故A错误;

B. Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,根据离子反应方程式求出参加n(OH-)=50×10-3L×4mol/L

=0.2mol,n(Cu)=0.1mol,根据分析,铜失去得电子最终给了氧气,根据得失电子数目守

恒,即n(Cu)×2=n(O2)×4,即n(O2)=0.2mol

1

4

?=0.05mol,即氧气的体积为0.05 mol×22.4L/

mol =1.12L,故B错误;

C. 铜和硝酸反应失去的电子物质的量为0.1×2mol=0.2mol,故C错误;

D. 2.24L氮氧化物的物质的量为0.1 mol,令NO的物质的量为x,则NO2的物质的量为

0.1mol-x,根据得失电子数目守恒,即3x+(0.1mol-x)=0.2 mol,解得x=0.05mol,因此NO2体积为0.05 mol×22.4L/ mol =1.12L,故D正确;

答案选D。

9.将40mLNO2和NO的混合气体通入倒立于水槽且盛满水的试管中,充分反应后试管中剩余20mL气体,则原混合气体中2

NO与NO的体积比为()

A.2:1B.1:3C.3:1D.1:1

【答案】C

【详解】

40mlNO2和NO的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管中发生反应为

3NO2+ H2O=2HNO3+NO,剩余20ml气体,反应前后气体体积减少20ml,根据化学反应

3NO2+ H2O=2HNO3+NO △V (气体体积减少) 计算V (NO2)= 30mL,原气体中V ( NO) =10mL,所以原混合气体的体积比为:V (NO2):V (NO)=3:1,故C符合题意;

故答案:C。

10.关于硝酸的说法正确的是()

A.硝酸与金属反应时,主要是+5价的氮得电子

B.浓HNO3与浓盐酸按3∶1的体积比混合所得的混合物叫王水

C.硝酸电离出的 H+,能被Zn、Fe等金属还原成H2

D.常温下,向浓HNO3中投入Fe片,会产生大量的红棕色气体

【答案】A

【详解】

A.硝酸中N元素为+5价,为最高价态,则硝酸具有强氧化性,所以与金属反应时,主要是+5价的氮得电子,故A正确;

B.王水中浓硝酸和浓盐酸的体积被为1:3,王水能溶解金、铂等金属,故B错误;C.酸性条件下,硝酸根离子具有强氧化性,能被Zn、Fe等金属还原成氮的化合物,得不到氢气,故C错误;

D.常温下,铁和浓硝酸发生钝化现象,铁表面生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应,所以得不到大量红棕色气体,故D错误;

故选A。

11.为了检验某固体物质中是否含有

4

NH+,你认为下列试纸和试剂可用到的是

①蒸馏水②NaOH 溶液③红色石蕊试纸④蓝色石蕊试纸⑤稀硫酸

A .①②④

B .②③

C .①②③

D .①③⑤

【答案】C 【详解】

检验固体物质中的4NH +

时,为便于反应,通常将固体先溶于水,然后加入强碱溶液、加热,逸出的NH 3用湿润的红色石蕊试纸检验,所以应选择①②③,故选C 。

12.有关铵盐性质的叙述正确的是 A .都是晶体,都能溶于水 B .受热时分解,都有NH 3产生 C .与碱共热时不一定产生氨气 D .都能与酸反应

【答案】A 【详解】

A .铵盐都是易溶于水的白色晶体,A 项正确;

B .铵盐不稳定都能加热分解,但不一定有氨气产生,如:NH 4NO 3?

N 2O↑+2H 2O ,B 项错

误;

C .铵盐都能与碱反应生成氨气,C 项错误;

D .铵盐不都能与酸反应,例如硝酸铵不能与酸反应,D 项错误; 答案选A 。

13.硝酸钾是一种无氯氮钾复合肥,宜在种植水果、蔬菜、花卉时使用。关于KNO 3的说法中,不正确的是( ) A .从其阳离子看,属于钾盐 B .从其阴离子看,属于硝酸盐 C .它属于纯净物中的无机化合物 D .因为含有氧元素,故它属于氧化物

【答案】D 【详解】

A .硝酸钾含有的阳离子为钾离子,则硝酸钾属于钾盐,故A 正确;

B .硝酸钾含有的阴离子为硝酸根离子,则硝酸钾属于硝酸盐,故B 正确;

C .硝酸钾是由三种元素组成的盐,是纯净的无机化合物,故C 正确;

D .氧化物是由两种元素组成,并且一种元素为氧元素的纯净物,硝酸钾是由三种元素组成的盐,不属于氧化物,故D 错误; 故选D 。

14.下列离子方程式正确的是( )

A .实验室用氯化铵和熟石灰制氨:+

4NH +OH -Δ

NH 3↑+H 2O

B .向氨水中加盐酸:NH 3·H 2O +H +=+

4NH +H 2O C .铜与稀硝酸反应:3Cu+8H ++2-

3NO =3Cu 2++2NO 2↑+4H 2O D .将SO 2通入到BaCl 2溶液中:SO 2+H 2O +Ba 2+=BaSO 3↓+2H +

【答案】B

【详解】

A.实验室用氯化铵固体和熟石灰制氨,不在溶液中发生,不能写离子方程式,故A错误;

NH++H2O,故B正确;

B.向氨水中加盐酸,生成NH4Cl和水:NH3·H2O+H+=

4

NO- =3Cu2++2NO↑+4H2O,故C错C.铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水:3Cu+8H++2

3

误;

D.亚硫酸酸性弱于盐酸,SO2不和BaCl2溶液反应,故D错误;

故选B。

15.下列说法中正确的是()

A.某溶液加入AgNO3溶液产生了白色沉淀,证明该溶液中一定含有Cl—

B.某溶液加入BaCl2溶液产生白色沉淀,再加入稀HNO3,沉淀不消失,证明原溶液中一定存在SO42—

C.某化合物在焰色反应实验中出现黄色的火焰,则该化合物一定是钠盐

D.某溶液与NaOH溶液共热,产生使湿润红色石蕊试纸变蓝气体,说明原溶液中存在NH4+

【答案】D

【详解】

A选项,某溶液加入AgNO3溶液产生了白色沉淀,该溶液中可能含有Cl-、CO32-、SO42-等,故A错误;

B选项,某溶液加入BaCl2溶液产生白色沉淀,再加入稀HNO3,沉淀不消失,该溶液中可能含Ag+、SO32-、SiO32-、SO42-等;故B错误;

C选项,某化合物在焰色反应实验中出现黄色的火焰,则该化合物一定含钠元素,但不能说一定是钠盐,故C错误;

D选项,某溶液与NaOH溶液共热,产生使湿润红色石蕊试纸变蓝气体,能使湿润的蓝色石蕊试纸变蓝的气体在高中化学里只有氨气,所以说明原溶液中存在NH4+,故D正确;综上所述,答案为D。

16.下列各组离子能大量共存的是

A.K+、Cl-、HCO3-、SO24-

B.Mg2+、Cl-、Ag+、SO24-

C.Ca2+、H+、Na+、CO23-

D.Fe2+、Cr2O27-、H+、NO3-

【答案】A

【详解】

A.K+、Cl-、HCO3-、SO24-之间不反应,能大量共存;

B .Cl -和Ag + 、SO 24-

产生AgCl 、Ag 2SO 4沉淀,不能大量共存;

C .Ca 2+、H +分别和CO 23-

反应生成CaCO 3沉淀、水和二氧化碳,不能大量共存; D .Fe 2+、H + 、NO 3-

之间,Fe 2+、Cr 2O 27-

、H +之间发生氧化还原反应,不能大量共存。 答案选A 。

17.下列各组离子在选项条件下一定能大量共存的是 ( ) A .无色溶液:Na +、Cu 2+、Cl -、SO 2-

4 B .含稀硫酸的溶液:4NH +

、Fe 2+、Br ?、NO -

3 C .遇酚酞变红的溶液:Ba 2+、K +、SO 2-4、Cl - D .含烧碱的溶液:K +、Ba 2+、Cl -、NO -

3 【答案】D 【详解】

A . 铜离子在溶液中不是无色的,无色溶液不能大量存在Cu 2+,A 不选;

B . 含稀硫酸的溶液中Fe 2+、NO -3之间发生氧化还原反应,不能大量共存,B 不选;

C . 遇酚酞变红的溶液显碱性,Ba 2+、SO 2-4之间反应生成硫酸钡沉淀,不能大量共存,C 不选;

D . 含烧碱的溶液显强碱性,K +、Ba 2+、Cl -、NO -3之间不反应,可以大量共存,D 选; 答案选D 。

18.如图所示是NH 3的两个性质实验,下列有关说法中正确的是( )

A .两个实验均表现了NH 3易溶于水

B .两个实验均表现了NH 3易挥发

C .两个实验均表现了NH 3是碱性气体

D .两个实验均表现了NH 3是还原性气体 【答案】C 【详解】

A. 实验一体现了NH 3易溶于水和氨气的水溶液呈碱性,实验二体现了氨气的挥发性而没有体现氨气易溶于水的性质,故A 错误;

B. 实验一体现了NH3易溶于水,没有体现氨气的挥发性,故B错误;

C. 实验一证明氨气极易溶于水,溶于水形成一水合氨弱碱溶液,滴加酚酞的溶液变红色,证明氨气是碱性气体;实验二证明浓氨水易挥发,氨气遇到氯化氢发生反应生成氯化铵,证明氨气是碱性气体,所以两个实验均表现了NH3是碱性气体,故C正确;

D. 两个实验中都未发生氧化还原反应,没有体现氨气的还原性,故D错误;

答案选C。

19.实验室用右图装置干燥、收集某气体R,则R可能是

A.SO2B.NH3

C.HCl D.Cl2

【答案】B

【详解】

A.二氧化硫能和碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,故A错误;

B.氨气为碱性气体,不能和碱石灰反应,能用碱石灰干燥,氨气的密度小于空气,可用向下排空气法收集,故B正确;

C.氯化氢能和碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,故C错误;

D.氯气能和碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,故D错误;

故选B。

20.以下各种尾气吸收装置,适合于吸收极易溶于水气体,而且能防止倒吸的是A.B.C.D.

【答案】D

【详解】

A.气体能被吸收,但会产生倒吸,故A错误;

B.气体能被吸收,但会产生倒吸,故B错误;

C.气体能被充分吸收,但会产生倒吸,应将漏斗与液面刚好接触即可,故C错误;D.倒置的球形干燥管插入溶液中,气体能被充分吸收,而且球形管有缓冲作用防倒吸,故D正确;

故选D。

21.同温、同压下,在3支体积相同的试管中分别充有体积比为1:1的两种气体组成的混

合气体,它们是:①NO、NO2;②NO2、O2;③NH3、N2。现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积大小关系正确的是( )

A.①>②>③B.①>③>②C.②>③>①D.③=①>②

【答案】B

【详解】

假设气体体积为0.5V和0.5V,则:

①NO、NO2中,发生3NO2+H2O=2HNO3+NO,0.5VNO2的反应生成0.5V

3

的NO,NO与水不

反应,则剩余气体体积为0.5V+0.5V

3

②NO2、O2中,发生4NO2+O2+2H2O=4HNO3,0.5VNO2的反应消耗0.125V的氧气,则剩余气体体积为0.375V;

③NH3、N2中氨气易溶于水,而氮气不溶于水,则剩余气体体积为0.5V;

综上所述,剩余气体体积由大到小的顺序为①>③>②,答案为B。

22.下列说法正确的是

A.某溶液和NaOH溶液共热,产生使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体,说明原溶液中一定存在NH+

4

B.某溶液中加入AgNO3溶液时,产生白色沉淀,说明原溶液中一定含有Cl-

C.用铂丝蘸取某溶液在酒精灯火焰上灼烧时,火焰呈黄色,说明原溶液中含有Na+

D.某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液时,产生白色沉淀,原溶液中一定存在SO2-4

【答案】C

【详解】

A.氨气是碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,所以某溶液与NaOH溶液共热,产生

使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,可说明原溶液中存在

4

NH+,故A错误;

B.某溶液中加入AgNO3溶液时,产生白色沉淀,该沉淀可能为碳酸银,原溶液中可能含有碳酸根离子,不一定含Cl?,故B错误;

C.钠的焰色为黄色,若焰色试验的火焰呈黄色,可说明原溶液中含有Na+,故C正确;

D.某溶液中加入BaCl2溶液,产生的白色沉淀可能为AgCl,原溶液中不一定存在2

4

SO-,

应先加稀盐酸,无沉淀,再加氯化钡溶液,产生白色沉淀,才能证明溶液中存在2

4

SO-,故D错误;

故答案选C。

23.下列是对某溶液进行离子检测的方法和结论,其中正确的是()

A.加入NaOH溶液后加热产生有刺激性气味的气体,则溶液中一定含有大量的NH4+ B.加入足量的HCl溶液,产生无色无味气体,则溶液中一定含有大量的CO23-

C.加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有大量的SO24-

D.先加入适量的盐酸酸化,再加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有大量的Cl-

【答案】A

【详解】

A.铵盐遇到强碱加热会产生碱性气体氨气,所以加入足量浓NaOH溶液,产生了带有强烈刺激性气味的气体,则溶液中一定含有大量的NH

4

+,故A正确;

B.加入足量的HCl溶液,能产生无色无味气体的除了CO2

3-,还有HCO

3

-等,故B错误;

C.能和BaCl2溶液反应生成白色沉淀的离子有碳酸根离子,硫酸根离子、银离子等,所以原溶液中也可能存在碳酸根离子或银离子等,故C错误;

D.加入稀盐酸酸化,引入Cl-,干扰其检验,应加硝酸酸化,故D错误;

故选A。

24.下列关于实验事故或药品的处理方法中,正确的是( )

A.少量浓硫酸沾在皮肤上,立即用大量氢氧化钠溶液冲洗

B.浓硝酸见光受热易分解,应用带磨口玻璃塞的棕色细口瓶保存

C.不慎洒出的酒精在桌上着火时,应立即用大量水扑灭

D.金属钠着火时,可立即用沾水的毛巾覆盖

【答案】B

【详解】

A.浓硫酸溅到手上,应用干抹布擦去,冲洗后涂上碳酸氢钠溶液,不能用氢氧化钠溶液中和,因为氢氧化钠溶液也有很强的腐蚀性,故A错误;

B.浓硝酸见光受热易分解,应用带磨口玻璃塞的棕色细口瓶保存,故B正确;

C.少量酒精洒在桌上并燃烧起来,应该立即用湿抹布扑盖,由于酒精密度小于水,则不能够用大量水扑灭,故C错误;

D.钠着火生成过氧化钠,与二氧化碳、水都反应,则不能用二氧化碳、水灭火,加入沙土可掩盖钠,隔绝空气,可起到灭火的作用,故D错误;

故选B。

25.下列每步转化不能通过一步反应就实现的是

A.NH3→NO→NO2→HNO3

B.Al→Al2O3→Al(OH)3→NaAlO2

C.S→SO2→H2SO4→MgSO4

D.Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3

【答案】B

【详解】

A.氨气发生催化氧化生成NO,NO与氧气反应生成NO2,NO2溶于水生成硝酸,A正确;B.铝与氧气反应生成氧化铝,氧化铝不溶于水,不能直接转化为氢氧化铝,B错误;C.S燃烧生成SO2,SO2被氯水氧化可以转化为硫酸,硫酸与镁等反应可以生成硫酸镁,C 正确;

D.铁与盐酸反应生成氯化亚铁,氯化亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被氧气氧化转化为氢氧化铁,D正确;

答案选B。

二、非选择题

26.某化学小组经查阅资料得知常温下过量的氨气和氯气能反应生成氯化铵,该实验小组对该反应进行探究,部分实验装置如下(夹持装置略去)

回答下列问题

(1)装置F是NH3的制备装置,其中盛放浓氨水的仪器名称是___________,再写出一种在实验室制备NH3的反应原理(用化学方程式表示)____________。

(2)某同学认为应将E中的无水氯化钙换成碱石灰,他的理由______________。

(3)装置A中发生反应的离子方程式为___________。

(4)装置B中盛装的试剂X的名称为_________,该装置的作用为__________。

(5)装置D的设计中有明显不足之处,请提出改进意见______________。

(6)某同学设计实验证明装置D中所得固体为氯化铵,请把实验步骤写完整:

①取少量装置D中所得固体产物配成溶液,并取少量溶液于两支试管中;

②__________________________;

③向另一只试管中加过量稀硝酸,再加AgNO3溶液,有白色沉淀生成,结论:常温下过量的氨气和氯气反应可生成氯化铵。

【答案】分液漏斗 2NH4Cl+Ca(OH)2加热CaCl2+2NH3↑+2H2O 无水氯化钙会吸收反应生成的MnO+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 饱和食盐水除去Cl2中的HCl,防止其与NH3 2-

4

NH3反应生成NH4Cl干扰试验将左侧短导管和右侧长导管互换将三个导管均换成粗导管向其中一只试管中加入NaOH浓溶液并加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝

【分析】

MnO+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O,生成的氯气根据装置:A中制备氯气,反应为:2-

4

中混有HCl和水蒸气,为防止氨气和HCl反应干扰实验,B中盛放饱和食盐水除去HCl,C 中浓硫酸干燥氯气,F中制备氨气,E中无水氯化钙干燥生成的氨气,但无水氯化钙同时会吸收氨气,可以换成碱石灰,干燥的氯气与氨气在D中反应,氯气的密度比氨气大,为使其充分接触反应,氯气的导气管应短进,氨气的导气管应长进,生成的氯化铵可用浓NaOH检验铵根离子,用硝酸银检验氯离子,据此分析作答。

【详解】

(1)装置F是NH3的制备装置,其中盛放浓氨水的仪器为分液漏斗,实验室可以用氯化铵和氢氧化钙制备氨气,反应为:2NH4Cl+Ca(OH)2加热CaCl2+2NH3↑+2H2O;

(2)因为无水氯化钙会吸收反应生成的氨气,故应将E中的无水氯化钙换成碱石灰,碱石灰可以干燥氨气;

MnO+10Cl-+16H+(3)装置A为酸性高锰酸钾与浓盐酸制备氯气,离子反应方程式为:2-

4

=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;

(4)装置A中制备的氯气混有HCl,HCl与氨气反应,故B中生成饱和食盐水吸收HCl,除去Cl2中HCl,防止其与NH3反应生成NH4Cl干扰试验;

(5)氯气的密度比氨气大,为使其充分接触反应,氯气的导气管应短进,氨气的导气管应长进,故应将左侧短导管和右侧长导管互换,并将三个导管均换成粗导管;

(6)证明装置D中所得固体为氯化铵,分别用浓的NaOH溶液检验铵根离子,硝酸银溶液检验氯离子,故步骤为:

①取少量装置D中所得固体产物配成溶液,并取少量溶液于两支试管中;

②向其中一支试管中加入NaOH浓溶液并加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝;

③向另一支试管中加过量稀硝酸,再加AgNO3溶液,有白色沉淀生成。

【点睛】

无水氯化钙不能干燥氨气,氨气是碱性气体,可以用碱石灰干燥。

27.NO x(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一,有效去除大气中的NO x是环境保护的重要课题。可以利用NH3与NO x反应消除NO x。

(1)实验室制取NH3,发生装置可以选择上图中的____________,反应的化学方程式为

____________。

(2)欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置→____________(按气流方向,用小写字母表示)。

(3)在有氧条件下,新型催化剂M 能催化NH 3与NO x 反应生成N 2。NH 3与NO 2生成N 2的反应中,当生成1molN 2时,转移电子的物质的量为____________mol 。

(4)用酸性(NH 2)2CO 水溶液也可以吸收NO x ,吸收过程中存在HNO 2与CO(NH 2)2生成N 2和CO 2的反应。该反应的化学方程式为____________。 【答案】A 或B 2NH 4Cl+Ca(OH)2

2NH 3↑+CaCl 2+2H 2O 或NH 3·H 2O

NH 3↑+H 2O dcfei

24

7

2HNO 2+CO(NH 2)2==2N 2↑+CO 2↑+3H 2O 【分析】

(2)实验室利用氯化铵和熟石灰共热制取氨气,可以选用A 装置;氨气为碱性气体,可用碱石灰进行干燥;氨气的密度比空气小,可用向上排空气法收集,用D 装置收集时可短进长出,吸收尾气时要注意防倒吸。 【详解】

(1)实验室可选用A 装置利用熟石灰和氯化铵共热制取氨气,也可利用B 装置加热浓氨水制取氨气,相应的方程式为2NH 4Cl+Ca(OH)2?

2NH 3↑+CaCl 2+2H 2O 或

NH 3·H 2O

?

NH 3↑+H 2O ;

(2)根据分析可知连接顺序为发生装置→dcfei ;

(3)根据电子守恒和元素守恒可得NH 3与NO 2生成N 2的方程式应为

8NH 3+6NO 2=7N 2+12H 2O ,根据方程式可知生成7mol 氮气时转移电子24mol ,所以生成1mol 氮气转移的电子物质的量为

24

7

mol ; (4)HNO 2与CO(NH 2)2生成N 2和CO 2,N 元素由+3价和-3价变为0价,C 元素化合价不变,根据元素守恒和电子守恒可得方程式为2HNO 2+CO(NH 2)2==2N 2↑+CO 2↑+3H 2O 。

28.已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用如图中的装置可以实现该反应。

(1)试管A 中发生反应的化学方程式是_____; (2)装置B 中烧瓶内试剂可选用_____(填序号); a.碱石灰 b.浓硫酸 c.五氧化二磷 d.无水氯化钙

(3)装置C 中盛装的物质是_____;实验时在C 中观察到的现象是_____; (4)C 中发生的化学反应方程式是_____。

【答案】42232

2NH Cl+Ca(OH)=CaCl +2NH +2H O ?

↑ a CuO 黑色固体变为红色

3222NH +3CuO =N +3H O+3Cu ?

【分析】

根据实验目的:A 处是产生氨气的反应,用氯化铵和氢氧化钙来制取氨气,氨气中混有水蒸气,用碱石灰干燥,氨气与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,通过装置D 冷却得到氨水,排水法收集氮气,由此分析解答. 【详解】

(1)根据实验目的:氨与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,可知A 中加入的是氯化铵和氢氧化钙的固体混合物,加热来制取氨气,发生反应的化学方程式是:

422322NH Cl+Ca(OH)=CaCl +2NH +2H O ?

↑;

故答案为: 42232

2NH Cl+Ca(OH)=CaCl +2NH +2H O ?

↑。 (2)制得的氨气中含有杂质水,装置B 是用来干燥氨气的,可以用碱石灰来吸收水,故选a ; 故答案为:a ;

(3)已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,装置C 中是氨气和氧化铜在加热的条件下发生反应生成金属铜、水以及氮气,装置C 中盛装的物质是CuO ,反应后黑色粉末氧化铜逐渐变为红色,

故答案为:CuO ,黑色固体变为红色;

(4)C 中发生的化学是氨气和氧化铜在加热的条件下发生反应生成金属铜、水以及氮气,反应方程式是: 3222NH +3CuO =N +3H O+3Cu ?

; 故答案为: 3222NH +3CuO =N +3H O+3Cu ?

。 【点睛】

本题考查氨气的制备、氨气性质、把握氨气的性质、反应原理与反应装置的关系即可正确解答,特别是C 中反应方程式的书写,要由题干信息,已经告诉我们氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,再根据元素守恒,不难得出还有水这种产物,再根据氧化还原反应配平即可。

29.实验室用如图所示装置进行氨气实验。

(1)实验室常用 NH 4Cl 与Ca(OH)2 制取氨气,该反应的化学方程式为______。 (2)若要收集一瓶氨气,请将下列甲装置补充完整,在虚框内画出连接图______。

(3)用如图装置做喷泉实验。轻轻挤压滴管,使少量水进入烧瓶,打开止水夹,观察现象,解释产生这一现象的原因______。

(4)如图为合成氨催化氧化制硝酸的流程示意图:

①合成塔中化学方程式为______。

②氧化炉中的化学方程式______。

③吸收塔 NO2水

????→HNO3氧化剂与还原剂物质的量之比为______。

【答案】Ca(OH)2+2NH4Cl加热CaCl2+2NH3↑+2H2O NH3易溶于水,使烧瓶中的压强

2NH3

减小,烧杯中的水在大气压作用之下进入烧瓶,形成喷泉 N2+3H2高温、高压

催化剂

4NH3+5O2催化剂

加热4NO+6H2O 1:2

【分析】

(1)氢氧化钙与氯化铵在加热条件下反应生成氨气、氯化钙和水;

(2)依据氨气极易溶于水,密度小于空气密度选择收集方法;

(3)NH3易溶于水,使烧瓶中的压强减小,烧杯中的水在大气压作用之下进入烧瓶,形成喷泉;

(4)①合成塔中氮气和氢气在高温、高压、催化剂作用下生成氨气;

②氧化炉中氨气和氧气在催化剂作用下生成一氧化氮和水;

③吸收塔 NO2和水反应生成一氧化氮和HNO3,根据氧化还原反应规律分析判断。

【详解】

(1)氢氧化钙与氯化铵在加热条件下反应生成氨气、氯化钙和水,化学方程式:

Ca(OH)2+2NH4Cl加热CaCl2+2NH3↑+2H2O;

(2)氨气极易溶于水,密度小于空气密度,所以应选择向下排空气法收集,可用装置:

收集,进气时,应短进长处;

(3)轻轻挤压滴管,使少量水进入烧瓶,打开止水夹,因为NH3易溶于水,使烧瓶中的压强减小,烧杯中的水在大气压作用之下进入烧瓶,所以会形成喷泉;

(4)①合成塔中氮气和氢气在高温、高压、催化剂作用下生成氨气,方程式为:

N2+3H2高温、高压

催化剂

2NH3;

②氧化炉中氨气和氧气在催化剂作用下生成一氧化氮和水,方程式为:4NH3+5O2催化剂

加热

4NO+6H2O;

③吸收塔 NO2和水反应生成一氧化氮和HNO3,方程式为:3NO2 + H2O = 2HNO3 +NO,反应中3molNO2参与反应,其中2mol NO2中的N元素化合价升高失电子,作还原剂,1mol NO2中的N元素化合价降低得电子,作氧化剂,氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2。

30.纯碱是一种重要的化学原料,具有广泛的用途,常见的制备方法有路布兰制碱法、索尔维制碱法、侯氏制碱法。其中路布兰制碱法的原理如图所示:

已知:①反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均在高温条件下进行;②反应Ⅰ、Ⅲ为复分解反应,其中反应Ⅰ中生成的HCl为气体。

(1)根据复分解反应的条件可知,反应Ⅰ能够发生的原因是____。

(2)写出反应Ⅱ的化学方程式:____。

(3)索尔维制碱法原理主要分为两步:第一步是向饱和食盐水中先通氨气至饱和,再通入CO2有NaHCO3固体析出;第二步将NaHCO3固体分解制纯碱。

①该方法中所用的氨气可由NH4Cl为原料制得,下列可以与NH4Cl反应制NH3的一种物质是____(填序号)。

A.Ca(OH)2

B.CaCl2

C.Na2SO4

②第二步反应的化学方程式为____。

【答案】有HCl气体生成 4C+Na2SO4高温

Na2S+4CO↑ A 2NaHCO3

Δ

Na2CO3+CO2↑

+H2O

【分析】

浓硫酸和氯化钠固体反应生成氯化氢和硫酸钠,在高温下碳和硫酸钠反应生成CO和硫化钠,硫化钠和碳酸钙在高温下发生复分解反应生成硫化钙和碳酸钠,据此解答。

【详解】

(1)由于有HCl气体生成,所以根据复分解反应的条件可知反应Ⅰ能够发生。

(2)反应Ⅱ中碳被氧化为CO,则硫酸钠被还原生成硫化钠,反应的化学方程式为4C+

Na2SO4高温

Na2S+4CO↑。

(3)①一般用强碱和氯化铵反应制备氨气,可以与NH4Cl反应制NH3的一种物质是Ca(OH)2,答案选A。

②第二步将NaHCO3固体分解制纯碱,则反应的化学方程式为2NaHCO3Δ

Na2CO3+CO2↑+

H2O。

31.利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如下:

(1)一定条件下,NO与NO2可以生成一种新的氧化物,试写出该反应的化学方程式:

___。

(2)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底部进入,石灰乳从吸收塔顶部喷淋),其目的是__;滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是__(填化学式)。

(3)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1∶1。

若n(NO)∶n(NO2)>1∶1,则会导致__;

若n(NO)∶n(NO2)<1∶1,则会导致__。

(4)生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式为__。

【答案】NO+NO2N2O3使尾气中的NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2排放气体中NO含量升高产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高 3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O

【分析】

由流程可知,石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,生成Ca(NO2)2,过量的石灰乳以滤渣存在,滤液为Ca(NO2)2溶液,经过一系列处理得到无水Ca(NO2)2。结合氮的氧化物的性质分析解答。

【详解】

(1)若NO与NO2反应生成新的氧化物,必然是NO中N的化合价升高被氧化,NO2中N的化合价降低被还原,生成的新的氧化物中N的化合价应该介于+2和+4之间,为+3价,反应的化学方程式为NO+NO2N2O3,故答案为:NO+NO2N2O3;

(2)气体上升液体下降,这样气液接触充分,使尾气中NO、NO2与石灰乳充分接触,NO、NO2被充分吸收;根据加入的原料及生成物,只有Ca(OH)2微溶于水,所以滤渣的主要成分为Ca(OH)2,故答案为:使尾气中NO、NO2被充分吸收;Ca(OH)2;

(3)若n(NO)∶n(NO2)>1∶1,则一氧化氮过量,排放气体中NO含量升高;若

n(NO)∶n(NO2)<1∶1,则二氧化氮过量,二氧化氮可与石灰乳反应生成Ca(NO3)2,故答案为:排放气体中NO含量升高;产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高;

(4)依据化合价升降守恒,NO2-生成NO时氮元素化合价降低,则反应中一部分NO2-中氮元素的化合价一定升高,可能生成NO3-或NO2,但在水溶液中NO2会与水反应生成NO3-,所以最终产物为NO3-,即反应物是NO2-和H+,生成物是一氧化氮,硝酸根和水,反应的离子方程式为3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O,故答案为:3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O。

【点睛】

把握氮的氧化物的性质及发生的氧化还原反应等为解答的关键。本题的易错点为(3),要注意NO与氢氧化钙不反应,二氧化氮能够与氢氧化钙反应。

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