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文檔簡介
第2講氮及其化合物高頻考點(diǎn)工業(yè)制備硫酸、硝酸、Si黃鐵礦SO黃鐵礦SO2H2SO4空氣98.3%的濃硫酸吸收SO3SO3空氣①③②①③②寫出各步驟化學(xué)方程式:④③②①④③②①寫出各步驟化學(xué)方程式:2NO+O2=2NO2工業(yè)制備Si①②③高頻考點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室制氣體(Cl2、SO2、NH3)高頻考點(diǎn)粗鹽提純雜質(zhì)離子除雜試劑引入的雜質(zhì)離子SO42過量BaCl2溶液Ba2+Ca2+過量Na2CO3溶液CO32Mg2+過量NaOH溶液OH除雜時引入CO32、OH適量稀鹽酸無③①②除雜③①②順序BaClBaCl2溶液Na2CO3溶液稀鹽酸知識點(diǎn)1:自然界中的氮氮的固定1.氮元素的存在氮元素位于元素周期表的第二周期、第VA族。氮原子的最外電子層有5個電子,既不容易得到3個電子,也不容易失去5個電子。因此,氮原子一般通過共用電子對與其他原子相互結(jié)合構(gòu)成物質(zhì)。自然界中氮元素的存在有以下兩種形式∶2.自然界中氮循環(huán)的主要形式(1)游離態(tài)→化合態(tài)將大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程叫做氮的固定。氮的固定可分為自然固氮和人工固氮兩種。①自然固氮:一種是在放電條件下,空氣中少量的氮?dú)馀c氧氣化合生成氮的氧化物,并隨降水進(jìn)入土壤和水體;一種是豆科植物根部的根瘤菌把氮?dú)廪D(zhuǎn)化成氨。②人工固氮:合成氨工廠等將一部分氮轉(zhuǎn)化成化合態(tài),轉(zhuǎn)化過程為N2→NH3→氮肥、硝酸等含氮化合物。(2)化合態(tài)→游離態(tài)∶硝酸鹽在某些細(xì)菌的作用下轉(zhuǎn)化成氮?dú)?。?)化合態(tài)→化合態(tài):動植物遺體及動物排泄物中的含氮物質(zhì)經(jīng)腐生生物的分解作用轉(zhuǎn)化為氨或銨鹽。知識點(diǎn)2:氮?dú)?、一氧化氮和二氧化氮的物理性質(zhì)N2NONO2色、態(tài)無色氣體紅棕色氣體氣味無味有刺激性氣味溶解性不溶于水易溶于水,并能與水反應(yīng)密度比空氣稍小比空氣稍大比空氣大毒性無毒有毒有毒特別提醒:①NO2氣體同Cl2等一樣,因沸點(diǎn)較高,易液化。②NO使人中毒的原理與CO相同,都是氣體與血液中的血紅蛋白結(jié)合從而使其失去傳輸O2的功能;NO2的毒性是因其本身具有刺激性氣味,可引起氣喘、干咳等,又因其能與水反應(yīng)生成具有強(qiáng)氧化性、腐蝕性的硝酸,可對肺組織產(chǎn)生嚴(yán)重刺激和腐蝕,導(dǎo)致肺水腫。知識點(diǎn)3:氮?dú)?、一氧化氮和二氧化氮的化學(xué)性質(zhì)1.氮?dú)庥捎诘肿觾?nèi)兩個氮原子間以共價三鍵(N≡N)結(jié)合,斷開該化學(xué)鍵需要較多的能量,所以氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,通常情況下難以與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),例如常溫下,氮?dú)獠荒芘cO2等反應(yīng),所以常用作保護(hù)氣。但在一定條件下N2可與O2、H2以及Mg等活潑金屬反應(yīng),表現(xiàn)出還原性或氧化性。(1)還原性∶N2+O2放電或高溫2NO(結(jié)合NO、NO2的性質(zhì)可解釋"雷雨發(fā)莊稼"的原因)。(2)氧化性∶N2+3H22NH3(工業(yè)合成氨的原理)(3)氧化性:N2+3Mg點(diǎn)燃Mg3N2特別提醒:①雷雨發(fā)莊稼:N2NONO2HNO3硝酸鹽作物吸收②鎂在空氣中燃燒時可與O2、CO2和N2分別發(fā)生反應(yīng),生成MgO、C和Mg3N2三種物質(zhì);純凈的氮化鎂(Mg3N2)為黃綠色固體,呈粉末狀,能與水發(fā)生反應(yīng):Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2+2NH3↑,因此Mg3N2需要密封保存,防水、防潮。2.一氧化氮(1)常溫下易與氧氣化合:2NO+O22NO2(反應(yīng)現(xiàn)象為氣體的顏色由無色變?yōu)榧t棕色,因此此原理常用來檢驗(yàn)NO的存在)。(2)弱氧化性:6NO+4NH35N2+6H2O。3.二氧化氮(1)與水反應(yīng)∶3NO2+H2O2HNO3+NO(工業(yè)上制取HNO3的原理)。(2)強(qiáng)氧化性∶①NO2+SO2NO+SO3;②可使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍(lán)。(3)自身的二聚:2NO2N2O4(無色氣體)。4.NO2溶于水的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置圖實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在一支50mL的注射器里充入20mLNO,然后吸入5mL水,用乳膠管和彈簧夾封住管口,振蕩注射器,觀察現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象打開彈簧夾,快速吸人10mL空氣后夾上彈簧夾,觀察現(xiàn)象。振蕩注射器,再觀察現(xiàn)象打開彈簧夾吸人空氣后,有紅棕色氣體生成;振蕩注射器,紅棕色氣體變淺,且注射器中最后剩余氣體為無色該實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生的反應(yīng)為2NO+O22NO2、3NO2+H2O2HNO3+NO,根據(jù)加人物質(zhì)的體積知,最后有NO氣體剩余。如果要將注射器中的NO全部轉(zhuǎn)化,則加入的NO、O2的物質(zhì)的量之比為4∶3,即發(fā)生反應(yīng)4NO+3O2+2H2O4HNO3。該反應(yīng)可應(yīng)用于工業(yè)上制硝酸,生產(chǎn)硝酸的過程中,要向吸收塔中通入足量的空氣或氧氣,使NO充分轉(zhuǎn)化為NO2,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為HNO3。特別提醒:①NO雖易與O2化合,但N2與O2反應(yīng)時,不論O2是否足量,其一步反應(yīng)都只能得到NO,不能生成NO2。②NO、NO2都不屬于酸性氧化物。③由于NO極易與O2反應(yīng),并且其密度與空氣相差不多,因此收集NO一般用排水法;由于NO2極易與水反應(yīng)生成NO和HNO3,且密度比空氣大,因此收集NO2一般用向上排空氣法。④工業(yè)制取硝酸的物質(zhì)轉(zhuǎn)化⑤工業(yè)上生產(chǎn)硝酸時,向尾氣中再通入適量氧氣或空氣,經(jīng)過多次循環(huán)氧化吸收生成硝酸,可以充分利用原料,并能減少NO的排放,保護(hù)環(huán)境。突破點(diǎn)1:氮的氧化物溶于水的計算1.相關(guān)反應(yīng)原理3NO2+H2O2HNO3+NO①2NO+O22NO2②由方程式①×2+②得4NO2+O2+2H2O4HNO3③由方程式①×2+②×3得4NO+3O2+2H2O4HNO3④2.氮的氧化物溶于水的三種類型(1)NO2氣體:NO2氣體溶于水時僅涉及反應(yīng)①,剩余氣體為NO。(2)NO2和O2的混合氣體:NO2和O2的混合氣體溶于水時涉及反應(yīng)③∶x0<x<4x=4x>4反應(yīng)情況O2過量,剩余氣體為O2恰好完全反應(yīng),無氣體剩余NO2過量,又發(fā)生反應(yīng)①,只剩余NO(3)NO和O2的混合氣體:NO和O2的混合氣體溶于水時涉及反應(yīng)④∶x0<x<4x=4x>4反應(yīng)情況O2過量,剩余氣體為O2恰好完全反應(yīng),無氣體剩余NO過量,只剩余NO知識點(diǎn)4:氨氣1.氨的物理性質(zhì)及噴泉實(shí)驗(yàn)(1)氨的物理性質(zhì)①氨是無色、有刺激性氣味的氣體。②氨氣的密度為0.771g·L1,比空氣小;氨氣極易溶于水,常溫常壓下,1體積水大約能溶解700體積的氨氣。因此一般用向下排空氣法收集氨氣。③氨的沸點(diǎn)為33.5℃,易液化,常用作制冷劑。(2)氨氣溶于水的噴泉實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在干燥的圓底燒瓶中充滿氨氣,用帶有玻璃管和滴管(滴管里預(yù)先吸入水)的塞子塞緊瓶口,倒置燒瓶,使玻璃管插入盛有水(含酚酞)的燒杯中打開橡膠管上的夾子,輕輕擠壓滴管的膠頭使少量水進(jìn)入燒瓶燒杯中的溶液由玻璃管進(jìn)入燒瓶,形成美麗的噴泉,燒瓶內(nèi)液體呈紅色特別提醒:氨氣噴泉實(shí)驗(yàn)的解釋①能形成噴泉說明氨氣極易溶于水,使燒瓶內(nèi)的壓強(qiáng)迅速減小,燒杯內(nèi)的水在大氣壓的作用下進(jìn)入燒瓶;燒瓶內(nèi)液體呈紅色,說明氨氣溶于水得到的溶液呈堿性。②氨氣噴泉實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵:a.裝置氣密性良好;b.圓底燒瓶要干燥;c.裝置內(nèi)氣體的純度要高。③噴泉實(shí)驗(yàn)的常見類型氣體HClNH3CO2、Cl2、H2S、SO2NO2+O2吸收劑水或NaOH溶液水或鹽酸NaOH溶液水組合時的條件氣體在溶液中的溶解度很大或者通過反應(yīng),使氣體的物質(zhì)的量迅速減小,產(chǎn)生足夠的壓強(qiáng)差(負(fù)壓)2.氨的化學(xué)性質(zhì)(1)氨與水的反應(yīng)氨氣溶于水時,大部分NH3與H2O反應(yīng)生成一水合氨(NH3·H2O);常溫下,一水合氨中有一小部分(約1%)電離成NH4+和OH,所以氨水顯弱堿性,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH3+H2ONH3·H2O、NH3·H2ONH4++OH,或表示為NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH。NH3·H2O不穩(wěn)定,受熱易分解,反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH3·H2ONH3↑+H2O。(2)氨與酸的反應(yīng)氨氣是常見氣體中唯一的堿性氣體,也是中學(xué)階段唯一能與酸反應(yīng)生成鹽的氣體。將兩根分別蘸取濃氨水和濃鹽酸的玻璃棒靠近時迅速生成大量白煙。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH3+HClNH4Cl。特別提醒:①氨能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán),在中學(xué)階段,氨氣是唯一的堿性氣體,故可用濕潤的紅色石蕊試紙來檢驗(yàn)氨氣,即若一種氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)則可判定該氣體為氨氣。②由于氨氣能夠與濃硫酸反應(yīng),所以不能用濃硫酸來干燥氨氣。③濃硝酸、濃鹽酸等揮發(fā)性酸遇氨氣反應(yīng)生成鹽(固態(tài)),因此可以看到有"白煙"生成的現(xiàn)象,利用這一現(xiàn)象可以檢驗(yàn)濃氨水或氨的存在。而硫酸、磷酸等難揮發(fā)性酸雖能與氨反應(yīng)生成銨鹽,但不會產(chǎn)生"白煙"。(3)氨的氧化反應(yīng)①氨的催化氧化的化學(xué)方程式為4NH3+5O24NO+6H2O。工業(yè)上常利用此反應(yīng)來制取生產(chǎn)硝酸所需要的一氧化氮。特別提醒:工業(yè)制硝酸的一系列反應(yīng)N2NH3NONO2HNO3各步反應(yīng)的化學(xué)方程式∶步驟一:合成氨N2+3H22NH3步驟二∶氨的催化氧化4NH3+5O24NO+6H2O步驟三∶冷卻氧化2NO+O22NO2步驟四∶吸收3NO2+H2O2HNO3+NO對于NO進(jìn)行多次氧化吸收,從理論上可認(rèn)為是100%吸收。②氨的一般氧化:在氨(NH3)中,氮元素處于最低價,因此氨具有還原性,除能發(fā)生催化氧化外,還能與Cl2、CuO以及氮氧化物等氧化劑反應(yīng)。具體反應(yīng)如下∶a.2NH3+3Cl2N2+6HCl或8NH3+3Cl2N2+6NH4Cl(利用此反應(yīng)可產(chǎn)生"白煙"的原理,檢驗(yàn)氯氣管道是否漏氣);b.2NH3+3CuO△N2+3Cu+3H2O(實(shí)驗(yàn)室用來制取氮?dú)猓?c.2xNH3+3NOx催化劑(2x+32)N2+3xH23.氨的用途(1)氨是一種重要的化工原料,是氮肥工業(yè)(如生產(chǎn)碳酸氫銨、尿素等)、有機(jī)合成工業(yè)及制造硝酸、銨鹽和純堿(侯氏制堿法)的原料。(2)氨很容易液化,液化時放熱。液氨汽化時要吸收大量的熱,使周圍環(huán)境溫度急劇降低,因此氨常用作制冷劑。知識點(diǎn)5:銨鹽由銨根離子(NH4+)與酸根離子形成的化合物稱為銨鹽。農(nóng)業(yè)上常用的化肥,如硫酸銨、碳酸氫銨、硝酸銨等都是銨鹽。1.銨鹽的物理性質(zhì)常見的銨鹽一般是無色或白色晶體,均易溶于水。2.銨鹽的化學(xué)性質(zhì)(1)不穩(wěn)定性——受熱易分解實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)例現(xiàn)象NH4Cl△NH3↑+HCl↑白色固體消失,試管口出現(xiàn)白色固體NH4HCO3△NH3↑+H2O+CO2↑白色固體消失,試管口出現(xiàn)無色液體特別提醒:①NH4Cl受熱分解的現(xiàn)象從表面上看同升華與凝華(升華、凝華都是物理變化)一樣,但該變化過程中發(fā)生了化學(xué)變化,不是升華、凝華,先發(fā)生NH4Cl的分解反應(yīng),后發(fā)生NH3與HCl的化合反應(yīng)。②如果組成銨鹽的酸是易揮發(fā)或易分解的酸,則固體銨鹽受熱分解時,氨氣與酸一起揮發(fā),冷卻時又重新結(jié)合成銨鹽,如NH4Cl、NH4HCO3等。③如果組成銨鹽的酸是難揮發(fā)性酸,則固體銨鹽受熱分解時,只有氨呈氣態(tài)逸出,而難揮發(fā)性酸殘留在容器中,如(NH4)2SO4分解的化學(xué)方程式為(NH4)2SO4△NH3↑+NH4HSO4或(NH4)2SO4△2NH3↑+H2SO4。④如果組成銨鹽的酸是具有強(qiáng)氧化性的酸,則在較低的溫度下慢慢分解可得到NH3和相應(yīng)的酸,如NH4NO3。由于生成的氨氣具有還原性,硝酸具有氧化性,生成的NH3易被HNO3氧化,則反應(yīng)時的溫度不同,形成氮的化合物也不同,如將NH4NO3在不同的溫度下加熱分解分別可得到N2O、NO2、N2O3、N2等。(2)與堿反應(yīng)放出氨氣①NH4NO3與NaOH固體混合加熱∶NH4NO3+NaOH△NaNO3+NH3↑+H2O②NH4Cl溶液與濃NaOH溶液共熱∶NH4Cl+NaOH△NaCl+NH3↑+H2O特別提醒:①與堿反應(yīng)放出氨氣是銨鹽的通性,因此某物質(zhì)與堿反應(yīng),若能鑒定放出的氣體是氨氣,則可以確定該物質(zhì)中含有NH4+。②銨態(tài)氨肥在使用和保存時應(yīng)注意密封、低溫保存,且不能與堿性物質(zhì)混用。3.NH4+的檢驗(yàn)(1)原理∶(2)方法①NaOH溶液法:取少量固體樣品或溶液于試管中,再加入濃的NaOH溶液,加熱產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體(或?qū)⒄河袧恹}酸的玻璃棒靠近管口,有白煙產(chǎn)生),證明固體樣品或溶液中含有NH4+。②堿石灰法:把堿石灰與某物質(zhì)的固體混合物在研缽里研磨,產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)(或?qū)⒄河袧恹}酸的玻璃棒靠近研缽口,有白煙產(chǎn)生),則可以判斷該物質(zhì)是銨鹽。特別提醒:(1)檢驗(yàn)銨鹽時,必須先加堿將NH4+轉(zhuǎn)化為NH3,而不能直接加熱,因?yàn)橛械匿@鹽受熱分解不一定產(chǎn)生NH3,如NH4NO3分解產(chǎn)物較復(fù)雜,且高溫下分解不產(chǎn)生氨氣。(2)檢驗(yàn)銨鹽時,必須加熱且用濃堿溶液,因?yàn)閴A液濃度較小或不加熱時生成NH3·H2O而不能放出氨氣。知識點(diǎn)6:氨的實(shí)驗(yàn)室制法1.氨的實(shí)驗(yàn)室制法(1)反應(yīng)原理在實(shí)驗(yàn)室里,常用加熱銨鹽和堿的混合物的方法制取氨氣。銨鹽一般選用NH4Cl,堿一般選用熟石灰,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2△CaCl2+2NH3↑+2H2O。注意:銨鹽一般不選用NH4NO3、(NH4)2SO4或(NH4)2CO3堿一般不選用NaOH或KOH。特別提醒:①一般不選其他銨鹽加熱分解的原因:NH4NO3受熱分解,產(chǎn)物復(fù)雜,且易發(fā)生爆炸;(NH4)2SO4與Ca(OH)2反應(yīng)生成的CaSO4為微溶物,不利于NH3的逸出,且反應(yīng)后試管難清洗;(NH4)2CO3受熱分解會產(chǎn)生CO2,使收集到的氨氣不純。②實(shí)驗(yàn)室制取氨氣時選用堿石灰而不用NaOH或KOH的原因:NaOH或KOH易吸水結(jié)塊,且對玻璃的腐蝕性較強(qiáng)。(2)裝置類型及實(shí)驗(yàn)裝置①裝置類型:固+固氣(與用KClO3與MnO2的混合物加熱制取氧氣的發(fā)生裝置相同)。②實(shí)驗(yàn)裝置∶特別提醒:①實(shí)驗(yàn)室制取氣體,選擇發(fā)生裝置的依據(jù)是所選用試劑的狀態(tài)和反應(yīng)條件,如固+液→氣,則氣體的發(fā)生裝置同制取氫氣的一樣,故需熟記常見氣體的制備裝置。②制取氣體的整套裝置常包含四個部分,即發(fā)生裝置→凈化裝置→收集裝置→尾氣處理裝置。③干燥的棉花可減小NH3與空氣的對流速度,收集到純凈的NH3;若用水或稀H2SO4浸濕棉花團(tuán),可吸收多余的NH3,以避免污染空氣。(3)NH3的干燥通常用堿石灰而不用P2O5、濃H2SO4和CaCl2干燥氨氣,常用干燥裝置如上圖所示∶實(shí)驗(yàn)?zāi)康母稍飫┎贿x用的原因干燥氨氣P2O5P2O5為磷酸的酸酐,遇水生成的磷酸可與氨氣反應(yīng)生成銨鹽濃H2SO4氨氣可與濃H2SO4反應(yīng)生成銨鹽CaCl2常溫下,氨氣可與CaCl2反應(yīng)生成八氨合氯化鈣(4)NH3的收集方法:氨氣的密度比空氣小且極易溶于水,常用向下排空氣法收集。(5)驗(yàn)滿①"試紙法":將濕潤的紅色石蕊試紙放置在試管口附近,若試紙變藍(lán),說明已經(jīng)收集滿。②"發(fā)煙法":用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口,若有白煙生成,說明已經(jīng)收集滿。(6)尾氣處理多余的氨要吸收掉(可在導(dǎo)管口放一團(tuán)用水或稀硫酸浸濕的棉花團(tuán))以避免污染空氣。多余的氣體需進(jìn)行尾氣吸收并注意防止倒吸,常采用下列裝置和措施。2.其他常見制取NH3的方法方法化學(xué)方程式(或原理)氣體發(fā)生裝置加熱濃氨水NH3·H2O△NH3↑+H2O注:①NH3·H2O不穩(wěn)定,受熱易分解;②加熱溫度不宜過高濃氨水+NaOH固體NaOH溶于水放熱,促進(jìn)一水合氨分解,且OH濃度的增大有利于NH3的逸出濃氨水+CaO固體NH3·H2O+CaONH3↑+Ca(OH)2CaO的作用:①吸水;②吸水后放熱促進(jìn)NH3逸出;③增大溶液中的OH濃度,減少NH3的溶解重點(diǎn)區(qū)分重難點(diǎn)1:液氨、氨水、一水合氨和銨鹽的區(qū)別名稱液氨氨水一水合氨銨鹽化學(xué)式NH3NH3·H2O分類純凈物、氫化物、非電解質(zhì)混合物,氨氣的水溶液純凈物、一元弱堿、電解質(zhì)純凈物,由酸與NH3反應(yīng)得到成分NH3NH3·H2O、NH3、H2O、NH4+、OH、H+(極少)NH3·H2O含NH4+和酸根離子聯(lián)系將氨氣降溫、加壓轉(zhuǎn)化為液態(tài),即為液氨;氨氣的水溶液叫做氨水;在氨水中含有NH3及NH3·H2O等;銨鹽中必含有NH4+(由NH4+與H+反應(yīng)得到)重難點(diǎn)2:噴泉實(shí)驗(yàn)1.形成噴泉的原理容器內(nèi)外產(chǎn)生較大的壓強(qiáng)差。在這種壓強(qiáng)差的作用下,液體迅速流動,通過帶有尖嘴的導(dǎo)管噴出來,形成噴泉。2.產(chǎn)生壓強(qiáng)差的原理從原理上講,使容器內(nèi)外產(chǎn)生較大壓強(qiáng)差可分為以下兩類情況。(1)減小內(nèi)壓法容器內(nèi)氣體極易溶于水或易與溶液中的溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使容器內(nèi)的壓強(qiáng)迅速減小,在外界大氣壓的作用下,外部液體快速進(jìn)入容器,通過尖嘴導(dǎo)管噴出,形成噴泉。能形成噴泉的常見氣體與液體吸收劑的組合:氣體HCl、NO2+O2NH3CO2、Cl2、H2S、SO2吸收劑水或堿溶液水或酸溶液堿溶液(2)增大內(nèi)壓法容器內(nèi)的液體由于受熱揮發(fā)(如濃鹽酸、濃氨水、酒精等)或發(fā)生化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致容器內(nèi)產(chǎn)生大量氣體,使壓強(qiáng)迅速增大,促使容器內(nèi)液體迅速向外流動,能形成噴泉。如噴霧器、人造噴泉、火山噴發(fā)等均是應(yīng)用此原理。3.噴泉實(shí)驗(yàn)常見的幾種裝置(1)圖甲形成噴泉是因?yàn)闊績?nèi)的氣體極易溶于燒杯和滴管中的液體(或易與液體反應(yīng))。引發(fā)噴泉的操作;打開止水夾,擠壓膠頭滴管中的液體,使燒瓶內(nèi)的壓強(qiáng)突然減小而產(chǎn)生壓強(qiáng)差,形成噴泉。(2)圖乙形成噴泉是因?yàn)闊績?nèi)氣體極易溶于燒杯中的液體(或易與液體反應(yīng))。引發(fā)噴泉的操作∶使燒瓶受熱(或受冷),燒瓶內(nèi)氣體體積膨脹(或縮?。蜷_止水夾,趕出(或吸入)玻璃管內(nèi)的空氣,使瓶內(nèi)氣體與液體接觸而溶解(或反應(yīng)),燒瓶內(nèi)的壓強(qiáng)突然減小而產(chǎn)生壓強(qiáng)差,形成噴泉。(3)圖丙形成噴泉的原因是下部錐形瓶中的物質(zhì)相互反應(yīng)產(chǎn)生氣體(或瓶內(nèi)液體受熱揮發(fā)產(chǎn)生大量氣體),使錐形瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大而產(chǎn)生壓強(qiáng)差,將液體從錐形瓶壓入燒瓶形成噴泉。知識點(diǎn)7:硝酸1.硝酸的物理性質(zhì)純硝酸是無色、有刺激性氣味的液體,易揮發(fā)。常用的濃硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大約為69%,質(zhì)量分?jǐn)?shù)在95%以上的硝酸又稱“發(fā)煙硝酸”。硝酸能與水以任意比互溶。久置的濃硝酸中,因HNO3分解產(chǎn)生的NO2又溶于硝酸而使其呈黃色;工業(yè)鹽酸呈黃色則是因?yàn)辂}酸中含有Fe3+。2.硝酸的化學(xué)性質(zhì)(1)具有酸的通性①與指示劑反應(yīng):稀硝酸能使紫色石蕊溶液變紅色;濃硝酸則會使紫色石蕊溶液先變紅(H+的作用,酸性)后褪色(強(qiáng)氧化性)。②與堿反應(yīng),如Cu(OH)2+2HNO3Cu(NO3)2+2H2O。③與堿性氧化物反應(yīng),如CuO+2HNO3Cu(NO3)2+2H2O。④與弱酸鹽反應(yīng),如CaCO3+2HNO3Cu(NO3)2+H2O+CO2↑。(2)硝酸的不穩(wěn)定性硝酸在光照或加熱時容易分解,化學(xué)方程式為4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑。因此硝酸應(yīng)保存在棕色(防光)、細(xì)口(液體)、帶玻璃塞(膠塞易被氧化)的玻璃瓶中,并置于陰涼處(防熱)。特別提醒:通常見光易分解的物質(zhì)有HClO、HNO3、銀鹽(AgNO3、AgCl、AgBr、AgI)等。(3)硝酸的強(qiáng)氧化性HNO3中的+5價氮元素具有很強(qiáng)的得電子能力。濃、稀硝酸都具有強(qiáng)氧化性,且濃度越大,氧化性越強(qiáng),還原劑一般被其氧化成最高價態(tài)。①硝酸與金屬的反應(yīng)除Au、Pt等少數(shù)金屬外,硝酸幾乎可以氧化所有金屬,生成高價金屬硝酸鹽、低價氮的氧化物和水。例如:3Ag+4HNO3(稀)3AgNO3+NO↑+2H2O。金屬與HNO3反應(yīng)不生成H2,HNO3的濃度不同,還原產(chǎn)物不同。②硝酸與非金屬的反應(yīng)加熱條件下,濃硝酸能將C等非金屬單質(zhì)氧化到最高價態(tài),可表示為非金屬單質(zhì)+濃硝酸最高價氧化物或最高價含氧酸+NO2↑+H2O。例如∶C+4HNO3(濃)△CO2↑+4NO2↑+2H2O。③硝酸與還原性化合物的反應(yīng)硝酸的強(qiáng)氧化性還表現(xiàn)在可以氧化具有還原性的化合物或離子,如SO2、Fe2+、FeO、Br、I、S2、SO32等均能被HNO3氧化。特別提醒:①Au、Pt等金屬不能溶于硝酸,但可溶于“王水”中。王水為濃硝酸和濃鹽酸的混合物,且濃硝酸與濃鹽酸的體積比為1∶3。②溫度越高,濃度越大,其氧化性越強(qiáng),而不能利用硝酸被還原后的產(chǎn)物中氮元素價態(tài)高低來判斷硝酸氧化性的強(qiáng)弱。③濃硝酸與金屬反應(yīng)的過程中,濃度逐漸減小,硝酸的還原產(chǎn)物會發(fā)生變化,一般來說,硝酸濃度逐漸減小,還原產(chǎn)物中氮元素的價態(tài)逐漸降低。④常溫下,濃硝酸能使Fe、Al鈍化;稀硝酸可與鐵、鋁反應(yīng),硝酸被還原為NO。硝酸與鐵反應(yīng)時,產(chǎn)物符合以下規(guī)律∶Fe的量Fe過量Fe不足Fe與HNO3恰好完全反應(yīng)產(chǎn)物Fe(NO3)2Fe(NO3)3Fe(NO3)2或Fe(NO3)3或兩者的混合物⑤堿性、中性條件下,NO3無氧化性,但在酸性條件下,NO3表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性,故在應(yīng)用硝酸的氧化性分析離子是否共存時,要注意溶液中H+和NO3的組合相當(dāng)于HNO3,能夠氧化具有強(qiáng)還原性的離子,而單純的NO3不能氧化這些離子。重點(diǎn)區(qū)分氧化性酸和酸的氧化性的區(qū)別(1)濃硫酸、硝酸等都是氧化性酸,因?yàn)槠渲械腟、N易獲得電子,表現(xiàn)出很強(qiáng)的氧化性;而鹽酸、稀硫酸、碳酸等的酸根部分不能或不易獲得電子,是非氧化性酸。(2)在水溶液中任何酸都能電離出H+,H+在一定條件下可獲得電子,被還原為H2,從這一點(diǎn)來說,酸都具有氧化性,但此時H+表現(xiàn)出的性質(zhì)是酸性,這與氧化性酸中心元素獲得電子表現(xiàn)出的氧化性不同。知識點(diǎn)8:酸雨及防治1.SO2、NO2的主要來源、危害與防治SO2NO2來源煤、石油等化石燃料和某些含硫的金屬礦物的燃燒或冶煉汽車尾氣(尾氣中含有NO,NO遇空氣轉(zhuǎn)化為NO2)以及硝酸工業(yè)的尾氣(含有NO、NO2等)危害引起大氣污染,直接危害人體健康,引起呼吸道疾病;形成硫酸型酸雨引起大氣污染,形成光化學(xué)煙霧;刺激人的眼睛,引起呼吸道疾病;形成硝酸型酸雨防治(1)調(diào)整能源結(jié)構(gòu),發(fā)展清潔能源;(2)研究煤的脫硫技術(shù),改進(jìn)燃燒技術(shù),減少SO2的排放;(3)加強(qiáng)工廠廢氣的回收處理;(4)改進(jìn)汽車尾氣的處理技術(shù),提高汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)2.酸雨及其類型與危害(1)概念:pH<5.6的雨水(由于溶解了二氧化碳,正常雨水的pH為5.6)。(2)成因:主要是大氣中的SO2和NO2溶于雨水。(3)類型①硫酸型∶途徑1:2SO2+O2飄塵2SO3、SO3+H2OH2SO4(空氣中飄塵有催化作用)。途徑2:SO2+H2OH2SOO3、2H2SO3+O22H2SO4。②硝酸型:3NO2+H2O2HNO3+NO。(4)危害:①直接破壞農(nóng)作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化。②加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備、運(yùn)輸工具及電信電纜的腐蝕。(5)堿液吸收法處理NOx2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O,NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O,NO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是n(NO2)≥n(NO),此方法一般適用于工業(yè)尾氣中NOx的處理。特別提醒:SO2和氮氧化物的吸收、處理方法(1)"鈣基固硫法"脫硫原理SO2+CaO△CaSO32CaSO3+O2△2CaSO4(2)"氨水法"脫硫原理SO2+2NH3+H2O(NH4)2SO3SO2+NH3+H2ONH4HSO32(NH4)2SO3+O22(NH4)2SO42NH4HSO3+O22NH4HSO4上述三種脫硫方法既可以消除燃煤煙氣中的SO2,又可以得到副產(chǎn)品石膏(CaSO4·2H2O)或(NH4)2SO4。(3)催化轉(zhuǎn)化法消除NO、CO污染2CO+2NO催化劑2CO2+N2(在汽車尾氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器)突破點(diǎn)重難點(diǎn)3:硝酸與金屬反應(yīng)的有關(guān)計算1.金屬與硝酸反應(yīng)的思維模型2.守恒思想在計算中的應(yīng)用(1)原子守恒法HNO3與金屬反應(yīng)時,一部分HNO3起酸的作用,以NO3的形式存在于溶液中;一部分作為氧化劑轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物。這兩部分HNO3中氮原子的總物質(zhì)的量等于反應(yīng)消耗的HNO3中氮原子的物質(zhì)的量。(2)得失電子守恒法HNO3與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng),HNO3中氮原子得到電子的物質(zhì)的量等于金屬失去電子的物質(zhì)的量。(3)電荷守恒法HNO3過量時,反應(yīng)后溶液中(不考慮OH)根據(jù)電荷守恒有c(NO3)c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金屬離子)。(4)離子方程式計算法金屬與H2SO4、HNO3的混合酸溶液反應(yīng)時,由于硝酸鹽中NO3在H2SO4提供H+的條件下能繼續(xù)與金屬反應(yīng),故此類題目應(yīng)利用離子方程式來計算,先作過量判斷,然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H+或NO3進(jìn)行相關(guān)計算,且溶液中要符合電荷守恒。
基礎(chǔ)訓(xùn)練1.氮是植物生長的必需元素。有關(guān)說法中錯誤的是A.氮?dú)夥肿雍芊€(wěn)定 B.尿素屬于銨態(tài)氮肥C.工業(yè)合成氨是人工固氮 D.閃電實(shí)現(xiàn)了大氣固氮【答案】B【詳解】A.氮?dú)夥肿又械又g形成氮氮三鍵,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,A正確;B.銨態(tài)氮主要是指液態(tài)氨、氨水,以及氨跟酸作用生成的銨鹽,如硫酸銨、氯化銨、碳酸氫銨等,尿素不屬于銨態(tài)氮肥,B錯誤;C.工業(yè)合成氨用氮?dú)馀c氫氣合成氨,屬于人工固氮,C正確;D.閃電時N2轉(zhuǎn)化為NO,實(shí)現(xiàn)了大氣固氮,D正確;故選B?!敬鸢浮緿B.在硝酸溶液中會被氧化為,不能大量共存,B錯誤;故選D?!敬鸢浮緾【詳解】A.合成氨是通過人工方法,使游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài),合成氨是人工固氮重要途徑,A正確;B.氨氣易液化,且氣化時吸收大量的熱,因此可作制冷劑,B正確;C.氨氣與濃硫酸會反應(yīng),生成硫酸銨,無水氯化鈣會吸收氨氣,故不能用濃硫酸或無水氯化鈣干燥氨氣,C錯誤;答案選C。4.下列有關(guān)氮及其化合物之間的轉(zhuǎn)化路徑,說法不正確的是B.由氮?dú)廪D(zhuǎn)化為含氮化合物的反應(yīng)中,必須提供氧化劑【答案】B【詳解】A.氮的固定是將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程,工業(yè)固氮的常用方法是由N2和H2合成NH3,A正確;B.氮?dú)馍砂睔獾倪^程中需要還原劑,B錯誤;C.銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO,銅與濃硝酸反應(yīng)生成NO2,C正確;D.實(shí)驗(yàn)室可利用氫氧化鈣固體與NH4Cl固體混合加熱制備NH3,D正確;故選B。5.常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是【答案】A選A。6.“封管實(shí)驗(yàn)”具有簡易、方便、節(jié)約、綠色等優(yōu)點(diǎn),下列關(guān)于三個“封管實(shí)驗(yàn)”(夾持裝置未畫出)的說法正確的是A.加熱①時,上部匯集了NH4Cl固體,此現(xiàn)象與碘升華實(shí)驗(yàn)原理相似B.加熱時,②中溶液變紅,冷卻后又變?yōu)闊o色C.加熱③時溶液紅色褪去,冷卻后又變紅色,體現(xiàn)SO2的漂白性D.②③中都包括溶液褪色的過程,其褪色原理不同【答案】D【詳解】A.加熱時,①上部匯集了固體NH4Cl,是由于氯化銨不穩(wěn)定,受熱易分解,分解生成的氨氣和氯化氫遇冷重新反應(yīng)生成氯化銨,發(fā)生了化學(xué)變化,與碘升華實(shí)驗(yàn)原理不同,故A錯誤;B.加熱時氨氣逸出,②中顏色為無色,冷卻后氨氣溶解②中為紅色,故B錯誤;C.二氧化硫與有機(jī)色素化合生成無色物質(zhì)而具有漂白性,受熱又分解,恢復(fù)顏色,所以加熱時,③溶液變紅,冷卻后又變?yōu)闊o色,故C錯誤;D.②中溶液褪色是由于NH3逸出,溶液的堿性減弱,③中溶液褪色是由于SO2使品紅溶液漂白褪色,其褪色原理不同,故D正確;故選:D。A.生物硝化法處理廢水,會導(dǎo)致水體堿性增強(qiáng)B.長期過量施用NH4Cl等銨態(tài)化肥,易導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化【答案】AB.長期過量施用NH4Cl會導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化,B正確;D.生物硝化法處理廢水使水體呈酸性,可以加入石灰石與H+反應(yīng)來調(diào)節(jié)水體的pH,D正確;故答案為:A?!敬鸢浮緾B.根據(jù)元素守恒可知X為O2,由硝酸銨中2價O化合價升高而來,則O2為氧化產(chǎn)物,故B錯誤;故選:C。9.下列實(shí)驗(yàn)結(jié)論與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相符合的一組是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論A向某鹽溶液中加入濃NaOH溶液,加熱產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)原溶液中含有NHB把SO2通入紫色的酸性高錳酸鉀溶液中溶液紫色褪去SO2具有漂白性C向蔗糖中滴加濃硫酸蔗糖變黑濃硫酸具有吸水性D向盛有Cu片的試管中加入稀H2SO4,無明顯現(xiàn)象,再加入NaNO3固體Cu片逐漸溶解,產(chǎn)生氣泡,溶液變藍(lán)NaNO3是催化劑,可增大Cu與稀H2SO4反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率A.A B.B C.C D.D【答案】AB.SO2與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)過程中被氧化,體現(xiàn)了SO2的還原性,故B錯誤;C.向蔗糖中滴加濃硫酸,固體變黑說明生成了碳單質(zhì),體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性,故C錯誤;D.常溫下Cu與稀硫酸不反應(yīng),向溶液中加入NaNO3固體,NaNO3電離出,酸性下具有強(qiáng)氧化性,能與Cu反應(yīng)生成NO氣體,故D錯誤;綜上所述,答案為A。10.常溫時可用鋁制容器盛裝的是A.濃鹽酸 B.濃硝酸 C.稀硫酸 D.氫氧化鈉溶液【答案】B【詳解】A.鋁與濃鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁與氫氣,鋁被腐蝕,故不能用鋁制容器盛裝濃鹽酸,故A不符合題意;B.在常溫下,濃硝酸具有強(qiáng)氧化性,可以在鋁制器皿表明形成一層致密的氧化物薄膜,阻止酸和金屬的繼續(xù)接觸,可以用鋁制容器盛裝濃硝酸,故B符合題意;C.稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁與氫氣,鋁被腐蝕,不能用鋁制容器盛裝稀硫酸,故C不符合題意;D.鋁能夠和NaOH溶液反應(yīng)生成Na[Al(OH)4]和氫氣,鋁被腐蝕,故鋁制容器不能盛放NaOH溶液,故D不符合題意;本題答案B。11.噴泉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。應(yīng)用下列各組氣體—溶液,能出現(xiàn)噴泉現(xiàn)象的是氣體溶液A.H2S稀鹽酸B.HCl稀氨水C.NO稀H2SO4D.CO2飽和NaHCO3溶液A.A B.B C.C D.D【答案】B【分析】能夠發(fā)生噴泉實(shí)驗(yàn),需要燒瓶內(nèi)外產(chǎn)生明顯的壓強(qiáng)差;產(chǎn)生壓強(qiáng)差可以通過氣體溶于水的方法,也可以通過發(fā)生反應(yīng)消耗氣體產(chǎn)生壓強(qiáng)差,據(jù)此分析。【詳解】A.由于硫化氫氣體和鹽酸不發(fā)生反應(yīng)且硫化氫在水中的溶解度較小,燒瓶內(nèi)外壓強(qiáng)差變化不大,不會出現(xiàn)噴泉現(xiàn)象,A錯誤;B.氯化氫可以和稀氨水中的一水合氨發(fā)生反應(yīng),使燒瓶內(nèi)外產(chǎn)生較大壓強(qiáng)差,能夠出現(xiàn)噴泉實(shí)驗(yàn),B正確;C.一氧化氮不與硫酸發(fā)生反應(yīng)且不溶于水,燒瓶內(nèi)外不會產(chǎn)生壓強(qiáng)差,不能發(fā)生噴泉現(xiàn)象,C錯誤;D.二氧化碳不會溶于飽和碳酸氫鈉溶液中,燒瓶內(nèi)外不會產(chǎn)生壓強(qiáng)差,不能發(fā)生噴泉實(shí)驗(yàn),D錯誤;故選B。12.氮及其化合物的變化關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是A.路線①②③是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的主要途徑B.路線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷電固氮生成硝酸的主要途徑C.上述所有反應(yīng)均屬于氧化還原反應(yīng)【答案】D【分析】氮?dú)夂蜌錃馍砂睔?,氨氣與氧氣反應(yīng)生成一氧化氮和水;閃電固氮特點(diǎn)是空氣中的氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)得到一氧化氮,一氧化氮與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮、二氧化氮被水吸收生成硝酸和一氧化氮。【詳解】A.根據(jù)工業(yè)上生成硝酸的路徑:合成氨→氨的催化氧化→一氧化氮轉(zhuǎn)化為二氧化氮→二氧化氮和水反應(yīng)獲得硝酸,所以路線①②③是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的主要途徑,故A項(xiàng)正確;B.氮?dú)夂脱鯕庠诶纂娮饔孟律梢谎趸?,一氧化氮會迅速被氧氣氧化為二氧化氮,二氧化氮和水反?yīng)獲得硝酸,即路線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷電固氮生成硝酸的主要途徑,故B項(xiàng)正確;C.上述所有反應(yīng)中均涉及N元素變價,均屬于氧化還原反應(yīng),故C項(xiàng)正確;D.與堿反應(yīng)只生成鹽和水的氧化物稱為酸性氧化物,且酸性氧化物與堿的反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng),不屬于氧化還原反應(yīng),NO2與NaOH反應(yīng)生成NaNO2與NaNO3,為氧化還原反應(yīng),則NO2不屬于酸性氧化物,故D項(xiàng)錯誤;故本題選D。13.下列關(guān)于氨氣、氨水和銨鹽的敘述正確的是A.NH3易液化,液氨常用作制冷劑 B.實(shí)驗(yàn)室常用向上排空氣法收集氨氣C.氨水中只含有NH3和H2O兩種分子 D.銨鹽較穩(wěn)定,不怕風(fēng)吹雨打日曬,可露天貯存【答案】A【詳解】A.氨氣易液化,液氨氣化時吸收熱量,使周圍環(huán)境得溫度降低,常用作制冷劑,故A正確;B.氨氣的密度比空氣小,實(shí)驗(yàn)室常用向下排空氣法收集氨氣,故B錯誤;C.氨水中含有的分子有氨氣、水和一水合氨,共有3種,故C錯誤;D.銨鹽是易溶于水的無色晶體,受熱易發(fā)生分解反應(yīng),所以不能風(fēng)吹雨打日曬,不能露天貯存,故D錯誤;故選A。14.某同學(xué)設(shè)計以下實(shí)驗(yàn)制備并收集少量干燥純凈的氨氣。下列分析錯誤的是A.儀器口連接順序?yàn)閍→e→d→c→b B.干燥管中裝的是無水氯化鈣C.上述實(shí)驗(yàn)缺少尾氣吸收裝置 D.生石灰與水反應(yīng)并且放出熱量,促使氨氣逸出【答案】B【分析】將濃氨水滴加到生石灰上可以產(chǎn)生氨氣,經(jīng)干燥劑干燥后,再用向下排空氣的方法收集氨氣,以此解題?!驹斀狻緼.氨水與生石灰反應(yīng)生成氨氣,通過堿石灰進(jìn)行干燥,采用向下排空氣法收集,故儀器口連接順序?yàn)閍→e→d→c→b,A正確;B.無水氯化鈣與氨氣反應(yīng)生成八氨合氯化鈣,干燥管中的堿石灰不可用無水氯化鈣代替,B錯誤;C.氨氣有毒,需要進(jìn)行尾氣處理,上述實(shí)驗(yàn)缺少尾氣吸收裝置,C正確;D.生石灰與水反應(yīng)放出熱量,促使一水合氨分解氨氣逸出,D正確;故選B。A.中溶質(zhì)常用于實(shí)驗(yàn)室制取 B.不能溶于過量的中C.中通入過量的也可得到 D.和反應(yīng)生成的沉淀不溶于稀硝酸【答案】C【分析】由題意及關(guān)系圖可知,a與b反應(yīng)需要加熱,且產(chǎn)生的e為無色氣體,則a和b分別為NH4NO3和Ba(OH)2的一種,產(chǎn)生的氣體e為NH3;又由于b和c反應(yīng)生成白色沉淀f,NH4NO3不會與其他三種溶液產(chǎn)生沉淀,故b為Ba(OH)2,a為NH4NO3;又由于c既能與b產(chǎn)生沉淀f,又能與d反應(yīng)產(chǎn)生沉淀f,故c為AlCl3,d為Na2CO3,生成的白色沉淀為Al(OH)3,無色氣體g為CO2。綜上所述,a為NH4NO3溶液,b為Ba(OH)2溶液,c為AlCl3溶液,d為Na2CO3溶液,e為NH3,f為Al(OH)3,g為CO2。【詳解】A.由分析可知,a中溶質(zhì)為NH4NO3,受熱時容易爆炸性分解,不用于實(shí)驗(yàn)室制備NH3,A錯誤;B.f為Al(OH)3,b為Ba(OH)2溶液,Al(OH)3為兩性氫氧化物,可溶液強(qiáng)堿,故f可溶于過量的b中,B錯誤;C.由分析可知,c為AlCl3溶液,e為NH3,AlCl3溶液通入NH3會生成Al(OH)3沉淀,Al(OH)3不溶于弱堿,C正確;D.由分析可知,b為Ba(OH)2,d為Na2CO3,二者反應(yīng)生成BaCO3沉淀,可溶與稀硝酸,D錯誤;故選C。16.下列關(guān)于的敘述不正確的是A.兩個氮原子間以共價三鍵結(jié)合B.既可用作氧化劑又可用作還原劑C.氮的固定過程中均被氧化D.大自然通過閃電釋放的能量可將轉(zhuǎn)化為含氮的化合物【答案】CB.0價氮處于中間價態(tài),既具有氧化性也具有還原性,因此氮?dú)饧瓤勺餮趸瘎┯挚勺鬟€原劑,如氮?dú)馀c氫氣反應(yīng),氮?dú)庾餮趸瘎獨(dú)馀c氧氣反應(yīng),氮?dú)庾鬟€原劑,B正確;C.氮的固定是游離態(tài)的氮變?yōu)榛蠎B(tài)的氮,自然固氮中,氮?dú)馀c氧氣反應(yīng),氮?dú)獗谎趸斯す痰?,氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)生成氨氣,氮?dú)獗贿€原,C錯誤;故答案為:C。17.氨是一種重要的化工原料,下圖為合成氨以及由氨制硝酸的流程示意圖。下列說法不正確的A.提高合成塔中的反應(yīng)溫度,可以實(shí)現(xiàn)N2全部轉(zhuǎn)化為NH3B.氨分離器中,可通過加壓或降溫使氨液化分離C.向吸收塔和氧化爐中通入的A為空氣D.氧化爐中反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為5∶4【答案】A【分析】合成塔內(nèi)通入N2和H2,反應(yīng)生成NH3,該反應(yīng)為可逆反應(yīng),反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化,進(jìn)入氨分離器的是N2、H2、NH3,分離出NH3后,N2、H2進(jìn)入合成塔,循環(huán)利用,NH3進(jìn)入氧化爐,進(jìn)行催化氧化,生成NO,NO進(jìn)入吸收塔,同時向吸收塔內(nèi)通入氧氣和水,發(fā)生反應(yīng):4NO+O2+2H2O=4HNO3,最后進(jìn)行尾氣處理,用堿液吸收尾氣。【詳解】A.N2和H2反應(yīng)生成NH3,該反應(yīng)為可逆反應(yīng),反應(yīng)物N2不能完全轉(zhuǎn)化為NH3,故A錯誤;B.氨氣的沸點(diǎn)比N2和H2的沸點(diǎn)都要低,加壓降溫能將氨氣液化,氨氣氨分離器中,可通過加壓或降溫使氨液化分離,故B正確;C.吸收塔通入氧氣和水,發(fā)生反應(yīng):4NO+O2+2H2O=4HNO3,氧化爐中通入A的目的是氧化氨氣和NO,通入的A為空氣,故C正確;故選:A。18.下列關(guān)于氮及其化合物的說法錯誤的是A.化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,是因?yàn)榉肿觾?nèi)氮氮三鍵鍵能很大【答案】B【詳解】A.N2分子存在氮氮三鍵,氮氮三鍵鍵能很強(qiáng),所以化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,A正確;B.NO、NO2均為大氣污染氣體,NO遇氧氣發(fā)生反應(yīng)生成NO2,故B錯誤;C.濃鹽酸揮發(fā)出HCl,與NH3反應(yīng)生成氯化銨,可以觀察到白煙,故可用濃鹽酸檢測輸送NH3的管道是否發(fā)生泄漏,C正確;D.HNO3具有強(qiáng)氧化性,可與銅、銀反應(yīng),D正確;故選B。19.含氮物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是A.工業(yè)上由②合成①屬于人工固氮C.常溫下,5.6gFe與足量⑤的濃溶液反應(yīng)生成0.3mol④D.汽車尾氣排放的③和④是燃料不完全燃燒產(chǎn)生的【答案】A【分析】由物質(zhì)的類別與化合價的關(guān)系圖可知,①為NH3、②為N2、③為NO、④為NO2(N2O4)、⑤為HNO3、⑥為銨鹽、⑦為硝酸鹽?!驹斀狻緼.工業(yè)通過氮?dú)夂蜌錃夂铣砂睔猓瑢儆谌斯す痰?,A正確;C.常溫時,鐵遇到濃硝酸會鈍化,C錯誤;D.汽車尾氣排放的一氧化氮,是氮?dú)夂脱鯕庠诟邷鼗蛘叻烹姇r產(chǎn)生的,二氧化氮是一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成的,D錯誤;故選A。20.有某硫酸和硝酸的混合溶液20mL,其中含有硫酸的濃度為2mol/L,含硝酸的濃度為1mol/L,現(xiàn)向其中加入3.2g銅粉,充分反應(yīng)后(假設(shè)只生成NO氣體),最多可收集到氣體的物質(zhì)的量為A.0.004mol B.0.005mol C.0.01mol D.0.02mol【答案】D故答案為:D。二、填空題21.依據(jù)如圖中氮元素及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系,回答問題:(1)圖中,X的化學(xué)式為。(2)回答下列關(guān)于NH3的問題:①實(shí)驗(yàn)室常用NH4Cl與Ca(OH)2制取氨氣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:。②下列試劑用于干燥NH3的是(填字母)。A.濃硫酸B.堿石灰C.氯化鈣固體③氨氣是重要的化工原料,可用于工業(yè)制硝酸,寫出氨氣催化氧化的化學(xué)方程式:。(3)回答下列關(guān)于NO、NO2的問題:①汽車尾氣中的CO、NOx在適宜溫度下采用催化轉(zhuǎn)化法處理,使它們相互反應(yīng)生成參與大氣循環(huán)的無毒氣體。寫出NO2被CO還原的化學(xué)方程式:。【答案】(1)N2O5【詳解】(1)X為+5價氮的氧化物,化學(xué)式為N2O5;②氨氣為堿性氣體,可以干燥NH3的是堿石灰;氯化鈣、硫酸會和氨氣反應(yīng),不能用濃硫酸和氯化鈣干燥;22.工業(yè)上通過氮?dú)夂蜌錃夥磻?yīng)合成氨,氨經(jīng)一系列反應(yīng)可以得到硝酸。反應(yīng)如圖所示:請回答:(1)實(shí)驗(yàn)室由固體制取氨氣的化學(xué)方程式為。(2)下列說法不正確的是選填序號字母___________。A.氮?dú)饪捎米鞅Wo(hù)氣B.銨態(tài)氮肥一般不能與堿性化肥共同使用C.濃硝酸可用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料、鹽類等i.根據(jù)圖得知填字母。a.溶液濃度越大,氮氧化物的吸收率越大b.NO2含量越大,氮氧化物的吸收率越大(2)D(2)A.氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,可用作保護(hù)氣,故A正確;B.銨鹽與堿反應(yīng)放出氨氣,銨態(tài)氮肥一般不能與堿性化肥共同使用,故B正確;C.濃硝酸可用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料、鹽類等,故C正確;選D。(3)氫氧化鈉和NO2反應(yīng)生成NaNO2,根據(jù)化合價升降規(guī)律,一定有NaNO3生成。i.a(chǎn).根據(jù)圖像,氫氧化鈉濃度大于1mol/L時,隨溶液濃度增大,氮氧化物的吸收率降低,a錯誤;b.根據(jù)圖像,其它條件相同,NO2含量越大,氮氧化物的吸收率越大,b正確;故選b;實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)Ⅰ試紙迅速變藍(lán)實(shí)驗(yàn)Ⅱ試紙無明顯變化,較長時間后稍變藍(lán)實(shí)驗(yàn)Ⅲ試紙迅速變黃(1)對Ⅰ中試紙迅速變藍(lán)的原因作出如下假設(shè)。③假設(shè)c:空氣中存在,在酸性條件下氧化KI,離子方程式為。(2)探究假設(shè)b、c是否成立。實(shí)驗(yàn)Ⅳ:將(填試劑)滴在淀粉碘化鉀試紙上,試紙無明顯變化。得出結(jié)論:假設(shè)b、c不是Ⅰ中試紙迅速變藍(lán)的主要原因。(3)探究假設(shè)a是否成立。實(shí)驗(yàn)Ⅴ:(4)結(jié)合乙醇的性質(zhì),分析Ⅲ中試紙迅速變黃(經(jīng)檢測含有)的可能原因:。(2)pH與I相同的硝酸【分析】NO2與水反應(yīng)生成具有強(qiáng)氧化性的HNO3與NO或生成HNO2,,用淀粉碘化鉀溶液進(jìn)行檢驗(yàn),以此分析;【詳解】(1)①NO2中N的化合價為+4;故答案為:+4;②NO2與水反應(yīng)生成具有強(qiáng)氧化性的HNO3,HNO3與KI生成碘單質(zhì);(2)b中NO2與水反應(yīng)生成具有強(qiáng)氧化性的HNO3,故將pH與I相同的硝酸滴在淀粉碘化鉀試紙上;故答案為:pH與I相同的硝酸;(3)①NO2與水反應(yīng)生成具有強(qiáng)氧化性的HNO2,與碘離子反應(yīng)生成碘單質(zhì),遇到淀粉溶液變藍(lán);故答案為:加入稀硫酸和淀粉后,溶液迅速變藍(lán);(4)C2H5OH有還原性,NO2有氧化性,兩者反應(yīng)生成的HNO2迅速氧化KI;C2H5OH是有機(jī)溶劑,能溶解多種有機(jī)物和無機(jī)物,增大NO2氧化KI的速率;故答案為:C2H5OH有還原性,NO2有氧化性,兩者反應(yīng)生成的HNO2迅速氧化KI;C2H5OH是有機(jī)溶劑,能溶解多種有機(jī)物和無機(jī)物,增大NO2氧化KI的速率。24.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖裝置制取氨氣并探究氨氣的性質(zhì):回答下列問題:(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)儀器的名稱為,其中盛放的試劑為(填標(biāo)號)。①氯化鈣
②堿石灰
③五氧化二磷(4)裝置中漏斗的作用是。(2)球形干燥管②(3)濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)(4)防倒吸(2)由儀器構(gòu)造可知,儀器的名稱為球形干燥管,B裝置用于干燥氨氣,氨氣能和氯化鈣、五氧化二磷反應(yīng),不能干燥氨氣,則B裝置中盛放的試劑為②堿石灰;(3)(4)氨氣極易溶于水,則裝置中漏斗的作用是防倒吸;(5)①氨氣和氧化銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成銅和水、氨氣,白色的無水硫酸銅固體遇水變藍(lán)色,則中可觀察到的現(xiàn)象是白色固體變藍(lán);提升訓(xùn)練1.下列實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象與結(jié)論對應(yīng)關(guān)系正確的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論ABCD某溶液中加入鹽酸,并將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水A.A B.B C.C D.D【答案】C【詳解】A.SO2與酸性KMnO4溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng),溶液褪色體現(xiàn)SO2的還原性,而非漂白性,A錯誤;故選C。A.能完全電離B.受熱分解一定能得到C.用蘸有濃硫酸的玻璃棒靠近a,產(chǎn)生白煙D.濃的e溶液保存在棕色試劑瓶中,并置于冷暗處【答案】D【分析】由圖可知,a為3價的氫化物,即NH3,b為N2,c為+2價的氧化物,即NO,d為+4價的氧化物,即NO2或N2O4,e為+5價的含氧酸,即HNO3,f為3價的堿,即NH3?H2O,g為3價的鹽,即銨鹽,據(jù)此分析作答?!驹斀狻緼.根據(jù)分析可知,f為NH3?H2O,屬于弱電解質(zhì),不能完全電離,故A錯誤;B.銨鹽受熱分解不一定得到a,可能得到氮的氧化物,如硝酸銨在不同溫度的分解,故B錯誤;C.濃硫酸不易揮發(fā),故用蘸有濃硫酸的玻璃棒靠近NH3,不會產(chǎn)生白煙,故C錯誤;D.根據(jù)分析可知,e為HNO3,濃硝酸見光易分解,故應(yīng)保存在棕色試劑瓶中,并置于冷暗處,故D正確;故選D。3.下列實(shí)驗(yàn)裝置或原理能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿.制備氨氣B.干燥氨氣C.收集氨氣D.測定氨水的pHA.A B.B C.C D.D【答案】A【詳解】A.實(shí)驗(yàn)室中通過加熱氯化銨和氫氧化鈣反應(yīng)生成氨氣,A正確;B.氨氣和濃硫酸可以反應(yīng),不能使用濃硫酸干燥,B錯誤;C.氨氣的密度小于空氣,應(yīng)該短管進(jìn)長管出,C錯誤;D.pH試紙使用前不能潤洗,D錯誤;故選A。4.下列離子方程式書寫正確的是【答案】C故選C。5.氮元素在海洋中的循環(huán),是整個海洋生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。海洋中無機(jī)氮的循環(huán)起始于氮的固定,過程可用下圖表示。下列說法正確的是A.海洋中的硝化作用可能有氧氣的參與B.海洋中的氮循環(huán)屬于固氮作用的是③C.海洋中的氮循環(huán)起始于氮的氧化【答案】A【詳解】A.海洋中的硝化作用中氮元素化合價升高,發(fā)生氧化反應(yīng),則可能有氧氣的參與,A正確;B.固氮作用為游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮,海洋中的氮循環(huán)屬于固氮作用的是②,B錯誤;C.海洋中的氮循環(huán)起始于氮溶解,C錯誤;故選A。6.設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是【答案】A【詳解】A.鐵與硫反應(yīng)生成FeS,每個Fe原子失去2個電子,0.4molFe完全反應(yīng)時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.4×2=0.8mol,即0.8NA,A正確;B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,SO3為固體而非氣體,無法用氣體摩爾體積計算其物質(zhì)的量,B錯誤;C.濃硫酸與銅反應(yīng)時,隨著反應(yīng)進(jìn)行濃度降低變?yōu)橄×蛩幔磻?yīng)停止,生成的SO2小于1mol,C錯誤;D.1.7gNH3(即0.1mol)溶于水后部分轉(zhuǎn)化為NH3·H2O,且NH3·H2O會部分解離,實(shí)際數(shù)目小于0.1NA,D錯誤;故選A.7.下列各組離子在指定的溶液中一定能大量共存的是【答案】D故選D。8.“勞動是一切幸福的源泉”,下列勞動項(xiàng)目與所涉及的化學(xué)知識不相符的是選項(xiàng)勞動項(xiàng)目化學(xué)知識A凈水行動:自來水廠用消毒殺菌具有強(qiáng)氧化性B幫廚活動:在家炒菜并添加碘鹽C家務(wù)勞動:做饅頭時加小蘇打粉作膨松劑小蘇打受熱分解產(chǎn)生D學(xué)農(nóng)活動:用雜草和廚余垃圾制農(nóng)家肥廚余垃圾含營養(yǎng)元素N、P等A.A B.B C.C D.D【答案】A【詳解】A.Cl2的消毒作用主要源于其與水反應(yīng)生成的HClO,HClO具有強(qiáng)氧化性,而非Cl2本身直接作用,A錯誤;B.碘鹽中的KIO3可補(bǔ)充人體所需碘元素,B正確;C.NaHCO3受熱分解產(chǎn)生CO2,使饅頭蓬松,C正確;D.廚余垃圾含N、P等元素,可轉(zhuǎn)化為植物所需養(yǎng)分,D正確;故選A。9.如果a克氨氣由b個原子構(gòu)成,則在2a克硫化氫中含有的分子數(shù)為A.0.25b B.0.5b C.2b D.4b【答案】A10.氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說法不正確的是【答案】BB.氮?dú)馀c氧氣在高溫條件下生成NO,但NO無法與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng),B錯誤;故選B。11.下列操作中,不會影響溶液中K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、Cl、NO等離子大量共存的是A.加入ZnSO4 B.加入Fe粉 C.通入NH3 D.通入CO2【答案】D【詳解】A.向溶液中加入硫酸鋅溶液,硫酸根離子會與溶液中的鋇離子反應(yīng),會影響溶液中離子的大量共存,故A不符合題意;B.向溶液中加入鐵粉,鐵離子會與鐵反應(yīng)生成亞鐵離子,會影響溶液中離子的大量共存,故B不符合題意;C.向溶液中通入氨氣,鋁離子、鐵離子會與氨水反應(yīng)生成氫氧化鋁、氫氧化鐵沉淀,會影響溶液中離子的大量共存,故C不符合題意;D.向溶液中通入二氧化碳,二氧化碳與溶液中離子不發(fā)生任何反應(yīng),不會影響溶液中離子的大量共存,故D符合題意;故選D。12.在實(shí)驗(yàn)室采用如圖裝置制備氣體,合理的是化學(xué)試劑制備的氣體ABCDA.A B.B C.C D.D【答案】C【分析】由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知,制備氣體的裝置為固固加熱裝置,收集氣體的裝置為向上排空氣法,說明該氣體的密度大于空氣的密度;【詳解】A.氨氣的密度比空氣小,不能用向上排空法收集,故A錯誤;B.二氧化錳與濃鹽酸共熱制備氯氣為固液加熱反應(yīng),需要選用固液加熱裝置,不能選用固固加熱裝置,故B錯誤;C.二氧化錳和氯酸鉀共熱制備氧氣為固固加熱的反應(yīng),能選用固固加熱裝置,氧氣的密度大于空氣,可選用向上排空氣法收集,故C正確;D.氯化鈉與濃硫酸共熱制備為固液加熱反應(yīng),需要選用固液加熱裝置,不能選用固固加熱裝置,故D錯誤;故選C。13.某同學(xué)按圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),欲使瓶中少量固體粉末最終消失并得到澄清溶液。下列物質(zhì)組合不符合要求的是
氣體液體固體粉末ABCDA.A B.B C.C D.D【答案】A【詳解】A.通入CO2氣體依次發(fā)生反應(yīng)CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3、CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2,由于在相同溫度下NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,最終瓶中仍有白色晶體析出,不會得到澄清溶液,A項(xiàng)選;B.通入Cl2,發(fā)生反應(yīng)Cl2+2FeCl2=2FeCl3、2FeCl3+Fe=3FeCl2,最終Fe消失得到澄清溶液,B項(xiàng)不選;D.AgCl在水中存在溶解平衡AgCl(s)?Ag+(aq)+Cl(aq),通入NH3后,Ag+與NH3結(jié)合成[Ag(NH3)2]+,使溶解平衡正向移動,最終AgCl消失得到澄清溶液,D項(xiàng)不選;答案選A。14.工業(yè)上用N2和H2合成NH3,NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是A.消耗14gN2生成NH3分子數(shù)為2NAB.消耗1molH2,生成N-H鍵數(shù)為2NAC.生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4LNH3,電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2NAD.氧化1molNH3生成NO,需O2分子數(shù)為2NA【答案】BB.由方程式可知,消耗1mol氫氣生成N-H鍵數(shù)為1mol××3×NAmol—1=2NA,故B正確;D.由得失電子數(shù)目守恒可知,1mol氨氣與氧氣反應(yīng)生成一氧化氮,需氧氣分子數(shù)為1mol××NAmol—1=1.25NA,故D錯誤;故選B。15.亞硝酸鈉俗稱“工業(yè)鹽”,其外觀、口感與食鹽相似,人若誤服會中毒。現(xiàn)將適量某樣品(成分為亞硝酸鈉或氯化鈉)溶于水配成溶液,分別取少量該溶液于試管中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列方案設(shè)計、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是方案設(shè)計現(xiàn)象和結(jié)論A若產(chǎn)生白色沉淀,則樣品為亞硝酸鈉B若溶液褪色,則樣品為亞硝酸鈉C若溶液變黃色,則樣品為亞硝酸鈉D若產(chǎn)生白色沉淀,則樣品為亞硝酸鈉A.A B.B C.C D.D【答案】C【詳解】A.樣品若為NaCl,依然會出現(xiàn)白色沉淀,A錯誤;B.氯化鈉電離出的氯離子也可以被酸性高錳酸鉀氧化,而使其褪色,B錯誤;C.亞硝酸有氧化性,可以把二價鐵氧化為三價鐵,溶液變?yōu)辄S色,C正確;D.稀硝酸可以把亞硫酸根離子氧化為硫酸根離子,再加入氯化鋇可以生成硫酸鋇白色沉淀,D錯誤;故選C。16.化學(xué)為實(shí)現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)巨大。下列說法錯誤的是A.以竹代塑,可減少白色污染 B.使用人工合成殺蟲劑,對環(huán)境無影響C.無紙化辦公,可減少人工合成油墨的使用 D.使用無磷洗滌劑,可減少水體污染【答案】B【詳解】A.利用可降解的竹子替代普通塑料,減少塑料的使用,可防止白色污染,故A正確;B.人工合成殺蟲劑具有一定毒性,會對環(huán)境造成一定影響,故B錯誤;C.無紙化辦公,減少了打印機(jī)中人工合成的油墨使用,故C正確;D.含磷洗滌劑會導(dǎo)致水的富營養(yǎng)化,從而導(dǎo)致赤潮、水華等污染,使用無磷洗滌劑,可減少水體污染,故D正確;故選B。17.下列氣體去除雜質(zhì)的方法中,不能實(shí)現(xiàn)目的的是氣體(雜質(zhì))方法ASO2(H2S)通過酸性高錳酸鉀溶液BCl2(HCl)通過飽和的食鹽水CN2(O2)通過灼熱的銅絲網(wǎng)DNO(NO2)通過氫氧化鈉溶液A.A B.B C.C D.D【答案】A【詳解】A.SO2和H2S都具有較強(qiáng)的還原性,都可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化;因此在用酸性高錳酸鉀溶液除雜質(zhì)H2S時,SO2也會被吸收,故A項(xiàng)不能實(shí)現(xiàn)除雜目的;B.氯氣中混有少量的氯化氫氣體,可以用飽和食鹽水除去;飽和食鹽水在吸收氯化氫氣體的同時,也會抑制氯氣在水中的溶解,故B項(xiàng)能實(shí)現(xiàn)除雜目的;答案選A?!军c(diǎn)睛】除雜操作原則可概括為“不多不少,簡單最好”:首先,避免引入新的雜質(zhì);其次,盡量避免產(chǎn)品的損失;最后,方法越簡單越好。18.下列實(shí)驗(yàn)涉及反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是【答案】C故選C。19.下列物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)對應(yīng)的離子方程式書寫正確的是【答案】D故選D。20.下列物質(zhì)在一定條件下的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。E、G、Q、R均為氣體,其中R為紅棕色。下列說法正確的是A.E、G、Q、R、T所含同種元素化合價依次升高B.E的水溶液能導(dǎo)電,所以E是電解質(zhì)C.Q和E可用排水法收集D.銅與不同濃度的T溶液反應(yīng)均可生成Q【答案】A【詳解】A.由分析可知:E、G、Q、R、T所含同種元素化合價依次升高,A符合題意;D.銅和濃硝酸反應(yīng)的還原產(chǎn)物是二氧化氮,銅和稀硝酸反應(yīng)的還原產(chǎn)物是一氧化氮,D不符合題意;故選A;下列有關(guān)判斷不正確的是A.硝酸在反應(yīng)中既體現(xiàn)氧化性又體現(xiàn)酸性B.氮的氧化物和NaOH溶液反應(yīng)時,NO作還原劑D.若濃硝酸體積為200mL,則其物質(zhì)的量濃度為11mol/L【答案】C【詳解】A.銅和硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和氮的化合物,硝酸部分被還原,作氧化劑,有部分生成鹽,表現(xiàn)出酸性,故A正確;B.氮的氧化物和NaOH溶液反應(yīng)時,NO轉(zhuǎn)化為高價態(tài)氮,故作還原劑,故B正確;C.由題意可知0.9mol氮的化合物轉(zhuǎn)化為鈉鹽的量為1mol,則混合氣體中四氧化二氮的物質(zhì)的量是1mol0.9mol=0.1mol,C錯誤;D.由分析可知,若濃硝酸體積為200mL,則其物質(zhì)的量濃度為11mol/L,D正確;故選C。22.下列有關(guān)反應(yīng)方程式錯誤的是【答案】D【詳解】A.泡沫滅火器中Al3+與HCO發(fā)生雙水解,生成Al(OH)3和CO2,方程式配平正確,A正確;B.金屬鈉優(yōu)先與水反應(yīng)生成NaOH和H2,甲苯不參與反應(yīng),方程式正確,B正確;C.NO2與NaOH反應(yīng)生成NO和NO,方程式配平及產(chǎn)物均正確,C正確;D.石灰乳(Ca(OH)2懸濁液)不能拆為OH,正確反應(yīng)應(yīng)為2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,D錯誤;故選D。23.細(xì)菌可以促使氮元素進(jìn)行氧化還原反應(yīng),實(shí)現(xiàn)氮循環(huán)。循環(huán)中的部分轉(zhuǎn)化如下圖所示。(1)上圖所示氮循環(huán)中,屬于氮的固定的是_______。(不定項(xiàng)選擇)A.N2轉(zhuǎn)化為銨態(tài)氮 B.硝化過程 C.反硝化過程 D.細(xì)菌作用下的氨氧化(2)除了以上固氮途徑外,還有大氣固氮、人工固氮兩種常見的固氮途徑,請依次書寫這兩種固氮方式的化學(xué)方程式、?!敬鸢浮?1)A【詳解】(1)A.N2轉(zhuǎn)化為銨態(tài)氮是游離態(tài)的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氮的化合物,故A符合;B.硝化過程為化合態(tài)之間的轉(zhuǎn)化,故B不符;C.反硝化過程為化合態(tài)之間的轉(zhuǎn)化,故C不符;D.細(xì)菌作用下的氨氧化,為化合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài),故D不符;故答案為:A;24.I.氮氧化物和硫氧化物是造成大氣污染的主要原因之一,消除氮氧化物有多種方法。A.大型排風(fēng)扇B.大水管C.流水龍頭D.噴淋頭E.水泵(2)DACa(OH)2(3)NO難溶于水,與NaClO反應(yīng)速率慢【分析】利用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣(含NO、NO2)反應(yīng),既能凈化尾氣,又能獲得應(yīng)用廣泛的Ca(NO2)2,尾氣從吸收塔底進(jìn)入,石灰乳從吸收塔頂噴淋,發(fā)生反應(yīng)生成Ca(NO2)2,濾渣可循環(huán)用于吸收尾氣,可推出濾渣為未反應(yīng)的Ca(OH)2;(2)尾氣從吸收塔底進(jìn)入,石灰乳從吸收塔頂噴淋,這樣就能增大NO、NO2與Ca(OH)2的接觸面積,使尾氣中的NO、NO2被充分吸收,因此在吸收塔的頂部和底部分別使用了一個裝置,頂部:D噴淋頭,底部:A大型排風(fēng)扇;濾渣可循環(huán)用于吸收尾氣,可推出濾渣為未反應(yīng)的Ca(OH)2;25.有研究表明,有氧條件下,NO在催化劑V2O5作用下可被NH3還原為N2,該過程稱為脫硝反應(yīng),其機(jī)理如圖所示。(1)脫硝總反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)按上述過程進(jìn)行催化脫硝。反應(yīng)一定的時間,NH3和NO的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示。試推測,超過200℃后,NO轉(zhuǎn)化率急劇下降,而NH3仍維持較高的原因是。(2)超過200℃后,NH3與O2生成NO(2)按上述圖中NH3、NO、O2的比例進(jìn)行催化脫硝反應(yīng),反應(yīng)一定的時間,NH3和NO的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示,超過200℃后,NO轉(zhuǎn)化率急劇下降,而NH3仍維持較高的原因是:超過200℃后,NH3與O2生成NO,故答案為:超過200℃后,NH3與O2生成NO。26.制備NO2時濃硝酸被反應(yīng)中產(chǎn)生的水稀釋,則易產(chǎn)生NO雜質(zhì)。滴液式氣體發(fā)生器制備NO2,則可以有效避免NO的產(chǎn)生。創(chuàng)新裝置如下:操作步驟:①滴加濃硝酸:調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)器,使儲液杯中的濃硝酸沿著輸液管勻速滴落至銅片。②制備NO2氣體:當(dāng)濃硝酸和銅片接觸后,銅片表面出現(xiàn)大量氣泡并伴有紅棕色氣體生成,該氣體很快充滿整個反應(yīng)容器。將其通入到盛有NaOH溶液的燒杯中進(jìn)行尾氣吸收。③釋放廢液;當(dāng)濃硝酸濃度依然較大時即排出廢液。④繼續(xù)反應(yīng):如此多次循環(huán)操作步驟①到步驟③。連續(xù)制備高純度的NO2。(1)以每秒2滴速率滴加濃硝酸,滴加速度不宜過快。其原因是。(2)步驟②中產(chǎn)生紅棕色氣體的離子方程式為。(3)步驟②中(填“A”或“B”)口接盛有NaOH溶液的燒杯,進(jìn)行尾氣吸收。(4)NO2溶于濃硝酸使溶液呈黃色,此實(shí)驗(yàn)釋放出廢液的顏色為___________。A.無色 B.藍(lán)色 C.綠色 D.紅棕色【答案】(1)導(dǎo)致硝酸和銅接觸不充分,使得反應(yīng)不充分(3)A(4)C【分析】調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)器,使儲液杯中的濃硝酸沿著輸液管勻速滴落至銅片,兩者反應(yīng)生成二氧化氮?dú)怏w,氣體從排氣管A口逸出,通入到盛有NaOH溶液的燒杯中進(jìn)行尾氣吸收,當(dāng)濃硝酸濃度依然較大時從廢液池下端B口排出廢液,如此多次循環(huán)操作,可連續(xù)制備高純度的NO2?!驹斀狻浚?)滴加速度不宜過快。其原因是滴加速率過快導(dǎo)致硝酸和銅接觸不充分,使得反應(yīng)不充分;(3)步驟②中生成氣體從A口逸出,故A口接盛有NaOH溶液的燒杯,進(jìn)行尾氣吸收。(4)NO2溶于濃硝酸使溶液呈黃色,生成銅離子使得溶液為藍(lán)色,兩者混合使得此實(shí)驗(yàn)釋放出廢液的顏色為綠色,故選C。(1)將下列實(shí)驗(yàn)操作步驟正確排序_______,重復(fù)上述操作步驟直至A恒重,記為。a.點(diǎn)燃酒精燈,加熱
b.熄滅酒精燈
c.關(guān)閉和
d.打開和,緩緩?fù)ㄈ?/p>
e.稱量A
f.冷卻至室溫A.dabfce B.a(chǎn)dbfce C.dabcfe D.a(chǎn)dbcfe(3)下列情況有可能造成測定的x值偏大的是。A.加熱晶體的溫度過高
B.加熱晶體的時間較短
C.氯化鉻晶體中含有加熱時不分解的雜質(zhì)II.實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計如下圖所示(夾持與加熱裝置省略)的裝置制備氮化鉻。(4)實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)氨氣可選用_______。A.濕潤的紅色石蕊試紙 B.濕潤的KI淀粉試紙 C.濃鹽酸 D.濕潤的藍(lán)色石蕊試紙(5)盛放濃氨水的儀器名稱是,儀器B中加入的藥品是。(6)裝置D的作用是?!敬鸢浮?1)A(3)A(4)AC(5)分液漏斗堿石灰(6)防止水蒸氣進(jìn)入裝置C(7)取少量所得產(chǎn)物加入盛有水的燒杯中,用玻璃棒攪拌,若溶液變?yōu)樽仙f明制得的CrN中含有CrCl3,溶液顏色不變,則不含CrCl3【分析】I:制備無水氯化鉻并測定氯化鉻晶體(CrCl3xH2O)中結(jié)晶水的含量的操作為:打開K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2,再點(diǎn)燃酒精燈,加熱裝置A,待完全加熱后,熄滅酒精燈,冷卻至室溫后,最后關(guān)閉K1和K2,并稱量A,重復(fù)上述操作步驟,直至A恒重為止,故正確排序?yàn)閐abfce;II:A中氫氧化鈉固體和濃氨水反應(yīng)制備氨氣,B中堿石灰干燥氨氣,C中氨氣與無水氯化鉻反應(yīng),D中無水氯化鈣可防止水蒸氣進(jìn)入裝置C,燒杯中的水吸收氨氣,倒置的球形干燥管可防氨氣倒吸?!驹斀狻浚?)根據(jù)分析,正確排序?yàn)閐abfce,選A;(3)A.加熱晶體的溫度過高,CrCl3可能會發(fā)解,生成的水質(zhì)量偏大,CrCl3的質(zhì)量偏低,則x值偏大,A正確;B.加熱晶體的時間較短,導(dǎo)致生成的水質(zhì)量偏小,CrCl3的質(zhì)量偏大,則x值偏小,B錯誤;C.氯化鉻晶體中含有加熱時不分解的雜質(zhì),會導(dǎo)致生成的水質(zhì)量偏小,CrCl3的質(zhì)量偏大,則x值偏小,C錯誤;故選A;(4)氨氣能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán),能與濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生白煙,故選AC;(5)盛放濃氨水的儀器名稱是:分液漏斗,儀器B中加入的藥品是:堿石灰;(6)裝置D中CaCl2可作干燥劑,其作用是:防止水蒸氣進(jìn)入裝置C;(7)CrCl3溶于水,溶液顯紫色,則實(shí)驗(yàn)方案為:取少量所得產(chǎn)物加入盛有水的燒杯中,用玻璃棒攪拌,若溶液變?yōu)樽仙?,說明制得的CrN中含有CrCl3,溶液顏色不變,則不含CrCl3。28.按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持裝置省略),回答下列問題:(1)寫出甲裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)若甲中缺少Ca(OH)2,則(選填“能”或“不能”)制得NH3,理由是。(3)乙中a處比b處(選填“先”或“后”)變藍(lán),丙中(選填“有”或“無”)有白煙。(4)丁中干燥管內(nèi)液面上升,理由是?!敬鸢浮?1)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2(2)不能氯化銨熱分解出的NH3與HCl在試管口又重新會生成氯化銨(3)先無(4)氨氣極易溶于水,使干燥管內(nèi)壓強(qiáng)小于外界大氣壓,水被壓入干燥管【詳解】(1)氯化銨和氫氧化鈣加熱制取氨氣,生成物有氨氣、氯化鈣和水,所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2;(2)制備氨氣不能使用氯化銨熱分解的方法,因?yàn)槁然@受熱分解出的NH3與HCl在試管口又重新會生成氯化銨;(3)①氨氣密度小于空氣,氨氣在空氣上面,因此乙瓶中a處比b處先變藍(lán);②氨氣與揮發(fā)性酸生成白煙,濃硫酸不揮發(fā),故在丙中無白煙;(4)氨氣極易溶于水,使干燥管內(nèi)壓強(qiáng)減小,外界大氣壓將水壓入干燥管,導(dǎo)致丁中干燥管內(nèi)液面上升。29.為研究鈉及其化合物的性質(zhì),群課小組的三位同學(xué)分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn):I、張同學(xué)想探究鈉和水的反應(yīng),他取出保存在煤油中的鈉塊,切下了綠豆大小,做實(shí)驗(yàn)。(1)在如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),他打開右邊膠塞,向煤油中加入一小塊鈉,立即塞好膠塞,可觀察到的現(xiàn)象是_______。A.鈉塊始終保持在a處,直至完全消失B.鈉塊始終保持在c處,直到完全消失C.鈉塊在煤油和水的交界處上下浮動D.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,U形管中煤油的液面下降,漏斗中液面上升(2)裝置A中盛裝的試劑為_______。(3)為確定反應(yīng)后裝置B硬質(zhì)玻璃管中固體的成分,王同學(xué)取適量反應(yīng)后B中的固體,加入足量的蒸餾水溶解形成溶液M,無氣泡產(chǎn)生,則該固體中不含(填化學(xué)式)。王同學(xué)繼續(xù)進(jìn)行探究:【提出問題】反應(yīng)后硬質(zhì)玻璃管中固體的成分是什么?(4)取少量溶液M于試管中,向其中加入過量的溶液(填字母)。若產(chǎn)生白色沉淀,過濾,向?yàn)V液中滴加幾滴酚酞試液,溶液變紅,則證明猜想二成立。Ⅲ.李同學(xué)模擬候氏制堿設(shè)計了以食鹽為鈉源制備純堿的一種工藝流程。如圖:(5)制堿系統(tǒng)1中,飽和食鹽水吸氨后通入過量碳酸化,過濾。寫出該過程的總化學(xué)方程式:
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