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備戰(zhàn)高考化學(xué)氮及其化合物的推斷題綜合復(fù)習(xí)一、氮及其化合物練習(xí)題(含詳細(xì)答案解析)1.氮及其化合物在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用:(1)甲、乙兩瓶氨水的濃度分別為1mol/L和0.1mol/L,則甲、乙兩瓶氨水中c(OH-)之比____10(填“大于”“等于”或“小于”),并說(shuō)明理由_____________________________________。(2)常溫下向含0.5mol溶質(zhì)的稀鹽酸中緩慢通入0.5molNH3(溶液體積變化忽略不計(jì)),反應(yīng)結(jié)束后溶液中離子濃度由大到小的順序是______________________;在通入氨氣的過(guò)程中溶液的導(dǎo)電能力___________(選填“變大”、“變小”或“幾乎不變”)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)銨鹽中的NH4+:___________?!敬鸢浮啃∮诩铀♂專蹼娊赓|(zhì)的電離程度增大c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)幾乎不變?nèi)樱铀芙?,加入氫氧化鈉濃溶液,加熱,若產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),則證明有NH4+【解析】【分析】【詳解】(1)濃溶液加水稀釋,越稀越電離,故0.1mol/L的氨水中電離程度更大,故甲、乙兩瓶氨水中c(OH-)之比小于10;答案為:小于;加水稀釋,弱電解質(zhì)的電離程度增大;(2)二者恰好反應(yīng)生成氯化銨,銨根水解溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH?),依據(jù)溶液呈電中性有:c(H+)+c(NH4+)=c(OH?)+c(Cl?),因?yàn)閏(H+)>c(OH?),所以c(NH4+)<c(Cl?),故離子濃度大小關(guān)系為:c(Cl?)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH?);溶液中離子濃度幾乎不變,所以導(dǎo)電能力幾乎不變;銨鹽能與強(qiáng)堿反應(yīng)放出氨氣,則檢驗(yàn)銨根離子的實(shí)驗(yàn)方案:取樣,加水溶解,加入氫氧化鈉濃溶液,加熱,若產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),則證明有NH4+。【點(diǎn)睛】濃溶液加水稀釋,越稀越電離;溶液的導(dǎo)電能力主要取決于溶液中離子的濃度及離子所帶的電荷數(shù):離子的濃度越大,導(dǎo)電能力越強(qiáng);離子所帶的電荷數(shù)越大,導(dǎo)電能力越強(qiáng)。2.在下列物質(zhì)轉(zhuǎn)化中,A是一種正鹽,D的相對(duì)分子質(zhì)量比C的相對(duì)分子質(zhì)量大16,E是酸,當(dāng)X無(wú)論是強(qiáng)酸還是強(qiáng)堿時(shí),都有如下的轉(zhuǎn)化關(guān)系:當(dāng)X是強(qiáng)酸時(shí),A、B、C、D、E均含同一種元素;當(dāng)X是強(qiáng)堿時(shí),A、B、C、D、E均含另外同一種元素。請(qǐng)回答:(1)A是_____,Y是_____。(2)當(dāng)X是強(qiáng)酸時(shí),B是_____。寫出C生成D的化學(xué)方程式:____________。(3)當(dāng)X是強(qiáng)堿時(shí),B是_____,寫出D生成E的化學(xué)方程式:__________________________________。【答案】(NH4)2SO2H2SNH3【解析】【分析】本題中C、D的變化和D的相對(duì)分子質(zhì)量比C的大16是題中一個(gè)最具有特征的條件,通過(guò)分析可初步判斷D比C多一個(gè)氧原子,A為(NH4)2S,聯(lián)想已構(gòu)建的中學(xué)化學(xué)知識(shí)網(wǎng)絡(luò),符合這種轉(zhuǎn)化關(guān)系的有:SO2→SO3,NO→NO2,Na2SO3→Na2SO4等,由此可推斷Y為O2,由于E為酸,則D應(yīng)為能轉(zhuǎn)化為酸的某物質(zhì),很可能為SO3、NO2等,當(dāng)X是強(qiáng)酸時(shí)A、B、C、D、E均含同一種元素,則B為H2S,C為SO2,D為SO3,E為H2SO4,Z為H2O,當(dāng)X是強(qiáng)堿時(shí),則B為NH3,C為NO,D為NO2,E為HNO3,Z為H2O,據(jù)此答題;【詳解】(1)由上述分析推斷可知,A為(NH4)2S,Y為O2,故答案為:(NH4)2S;O2;(2)當(dāng)X是強(qiáng)酸時(shí),根據(jù)上面的分析可知,B是H2S,C生成D的化學(xué)方程式為,故答案為:H2S;;(3)當(dāng)X是強(qiáng)堿時(shí),根據(jù)上面的分析可知,B是NH3,D生成E的化學(xué)方程式為,故答案為:NH3;?!军c(diǎn)睛】本題解題的關(guān)鍵是D的相對(duì)分子質(zhì)量比C的相對(duì)分子質(zhì)量大16,由此推斷D比C多一個(gè)氧原子,則Y為氧氣,以此逐步推斷出其他物質(zhì)。3.隨著工業(yè)的發(fā)展,酸雨已經(jīng)稱為全球性的環(huán)境問(wèn)題。(1)當(dāng)雨水的pH___________,我們稱它為酸雨。(2)用化學(xué)方程式來(lái)表示酸雨形成的主要途徑之一:_____________________,_______________。(3)常溫下測(cè)得某次酸雨樣品的pH=5,該樣品放置一段時(shí)間后,酸性略有增強(qiáng),其原因可能是___________________________。(4)寫出一條減少二氧化硫排放的措施_________________________________。(5)檢驗(yàn)?zāi)碂o(wú)色溶液中是否存在SO42-的方法是_____________________________?!敬鸢浮浚?.6SO2+H2OH2SO32H2SO3+O2=2H2SO4酸雨中的亞硫酸被氧化成硫酸了燃料脫硫(合理即可)取樣于試管中,先滴加鹽酸無(wú)現(xiàn)象,再滴加BaCl2溶液,出現(xiàn)白色沉淀,說(shuō)明有SO42-,如無(wú)沉淀,則不存在SO42-【解析】【分析】(1)雨水的pH<5.6時(shí)稱為酸雨,據(jù)此解答;(2)酸雨形成的主要途徑有兩種,一種的雨水和二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸,亞硫酸與空氣中氧氣反應(yīng)生成硫酸,另一種途徑為二氧化硫在空氣中飄塵的作用下與氧氣反應(yīng)生成三氧化硫,三氧化硫與雨水反應(yīng)生成硫酸,據(jù)此解答;(3)亞硫酸酸性弱,而強(qiáng)酸酸性強(qiáng),酸雨中的亞硫酸可能被氧化成硫酸,據(jù)此解答;(4)減少二氧化硫排放的措施有用氨水吸收尾氣,雙堿脫硫,燃料脫硫等,據(jù)此解答;(5)檢驗(yàn)?zāi)碂o(wú)色溶液中是否存在SO的方法是取樣于試管中,先滴加鹽酸無(wú)現(xiàn)象,滴加鹽酸主要目的是排出銀離子、碳酸根、亞硫酸根等離子的干擾,再滴加BaCl2溶液,出現(xiàn)白色沉淀,說(shuō)明有SO42-,如無(wú)沉淀,則不存在SO42-,據(jù)此解答;【詳解】(1)由于雨水中含有溶液的二氧化硫生成亞硫酸,因此當(dāng)雨水的pH<5.6,我們稱它為酸雨,故答案為:<5.6;(2)用化學(xué)方程式來(lái)表示酸雨形成的主要途徑有兩種,一種的雨水和二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸,亞硫酸與空氣中氧氣反應(yīng)生成硫酸,另一種途徑為二氧化硫在空氣中飄塵的作用下與氧氣反應(yīng)生成三氧化硫,三氧化硫與雨水反應(yīng)生成硫酸,前者的反應(yīng)方程式為SO2+H2OH2SO3,2H2SO3+O2=2H2SO4;(3)常溫下測(cè)得某次酸雨樣品的pH=5,該樣品放置一段時(shí)間后,酸性略有增強(qiáng),亞硫酸酸性弱,而強(qiáng)酸酸性強(qiáng),其原因可能是酸雨中的亞硫酸被氧化成硫酸了;(4)減少二氧化硫排放的措施有:用氨水吸收尾氣,雙堿脫硫,燃料脫硫等;(5)檢驗(yàn)?zāi)碂o(wú)色溶液中是否存在SO42-的方法是取樣于試管中,先滴加鹽酸無(wú)現(xiàn)象,滴加鹽酸主要目的是排出銀離子、碳酸根、亞硫酸根等離子的干擾,再滴加BaCl2溶液,出現(xiàn)白色沉淀,說(shuō)明有SO42-,如無(wú)沉淀,則不存在SO42-。【點(diǎn)睛】亞硫酸酸性弱,而強(qiáng)酸酸性強(qiáng),酸雨中的亞硫酸可能被氧化成硫酸而酸性增強(qiáng)。4.下列除雜方法不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿.加熱除去食鹽中少量的NH4Cl固體B.用飽和NaHCO3溶液除去CO2中的SO2C.用稀鹽酸除去銅粉中少量的鐵粉D.用BaCl2溶液除去NaCl溶液中的K2SO4【答案】D【解析】【詳解】A.可用加熱的方法使食鹽中少量的NH4Cl固體分解成氣體而分離:NH4ClNH3↑+HCl↑,A選項(xiàng)不符合題意;B.亞硫酸酸性比碳酸酸性強(qiáng),且CO2在飽和NaHCO3溶液中的溶解度小,所以可用飽和NaHCO3溶液除去CO2中的SO2,B選項(xiàng)不符合題意;C.鐵能溶于稀鹽酸,而銅不溶,所以可用稀鹽酸除去銅粉中少量的鐵粉,C選項(xiàng)不符合題意;D.NaCl溶液中的K2SO4,用BaCl2溶液只能除去硫酸根離子,不能除去鉀離子,D選項(xiàng)符合題意;答案選D?!军c(diǎn)睛】常用飽和NaHCO3溶液除去CO2中的比碳酸酸性強(qiáng)的氣體(如:HCl、SO2等),原因:一、能除去酸性氣體,且生成的氣體是CO2,不帶入雜質(zhì);二、CO2在飽和NaHCO3溶液中的溶解度小。5.人類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開(kāi)氮肥,科學(xué)合理使用氮肥,不僅能提高化肥的使用率,而且能夠更好地保護(hù)環(huán)境,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)將N2轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過(guò)程稱為固氮①人工固氮,將N2→NH3,N2發(fā)生_________反應(yīng)②自然界固氮,可將少量N2轉(zhuǎn)化為Ca(NO3)2等氮肥,轉(zhuǎn)化途徑如下(轉(zhuǎn)化所需試劑及條件已略去):N2→NO→NO2→HNO3Ca(NO3)2。寫出NO→NO2→HNO3的化學(xué)方程式__________、__________。將HNO3轉(zhuǎn)化為Ca(NO3)2,列舉三種不同類別的化合物M_______(寫化學(xué)式)。(2)科學(xué)合理地保存、施用氮肥①NH4HCO3需陰涼處保存,原因是__________(寫化學(xué)方程式)。②銨態(tài)氮肥不能與堿性肥料混合使用,以NH4Cl為例寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式________。(3)過(guò)渡施用氮肥將導(dǎo)致大氣中NH3含量增高,加劇霧霾的形成。(NH4)2SO4是霧霾的成分之一,其形成過(guò)程如下圖所示(轉(zhuǎn)化所需試劑及條件已略去):①X可能是______、_______。Y是___________。②尿素CO(NH2)2是一種常用化肥,緩慢與H2O發(fā)生非氧化還原反應(yīng)釋放出NH3則尿素中C元素化合價(jià)為_(kāi)_________?!敬鸢浮窟€原2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NOCaO、Ca(OH)2、CaCO3NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2ONH4++OH-=NH3↑+H2OSO3H2SO3H2SO4+4【解析】【分析】本題主要考察含N物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì),運(yùn)用所學(xué)知識(shí)答題即可?!驹斀狻浚?)①N2→NH3,N的化合價(jià)由0變?yōu)榱?3,則N2作氧化劑,發(fā)生還原反應(yīng);②NO→NO2的化學(xué)方程式為:2NO+O2=2NO2;NO2→HNO3的化學(xué)方程式為:3NO2+H2O=2HNO3+NO;HNO3Ca(NO3)2,M可以是CaO、Ca(OH)2、CaCO3;(2)①NH4HCO3需陰涼處保存,是因?yàn)樵撐镔|(zhì)對(duì)熱不穩(wěn)定,受熱易分解,相關(guān)的化學(xué)方程式為:NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O;②該離子方程式為:NH4++OH-=NH3↑+H2O;(3)①根據(jù)圖可知,Y為H2SO4;在自然環(huán)境中,SO2變?yōu)镠2SO4的途徑有兩種:、,故X為SO3或H2SO3;②尿素CO(NH2)2緩慢與H2O發(fā)生非氧化還原反應(yīng)釋放出NH3,說(shuō)明尿素中N呈-3價(jià),由于O呈-2價(jià),H呈+1價(jià),故可算得C呈+4價(jià)。6.亞硝酸(HNO2)是一種不穩(wěn)定的酸,易分解為NO2和NO;其鹽亞硝酸鈉是一種重要的化工原料,酸性條件下能氧化碘離子等還原性物質(zhì),常用作漂白劑、媒染劑。回答下列問(wèn)題:(1)亞硝酸鈉會(huì)與人體中的血紅蛋白作用,將二價(jià)鐵氧化為三價(jià)鐵,從而使血紅蛋白喪失輸送氧氣的功能而使人體中毒。一旦發(fā)生亞硝酸鹽中毒,立即注射美藍(lán)溶液進(jìn)行治療,推斷美藍(lán)溶液具有________(填“氧化”或“還原”)性。(2)亞硝酸鈉外觀極像食鹽,和食鹽一樣有咸味。工業(yè)上常用下列兩種方法檢驗(yàn)食鹽中是否混有亞硝酸鈉。①取樣品,加稀硫酸,若觀察到________(填現(xiàn)象),說(shuō)明樣品中含有亞硝酸鈉。②取樣品,加________溶液(填試劑名稱),酸化后溶液變藍(lán),說(shuō)明樣品中含有亞硝酸鈉。(3)研究不同條件下保存蘿卜,發(fā)現(xiàn)亞硝酸鈉含量隨時(shí)間變化如圖所示,若要保證在亞硝酸鈉含量低于1mg·kg-1時(shí)食用,則三種條件下保存時(shí)間由長(zhǎng)到短的順序是________(填序號(hào))。(4)魚(yú)塘中亞硝酸鈉濃度過(guò)高,魚(yú)不吃食甚至死亡??捎眠m量二氧化氯(ClO2)處理亞硝酸鈉,ClO2被還原為Cl-,反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________;若有3molClO2參與反應(yīng),則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是________。【答案】還原溶液產(chǎn)生氣泡淀粉碘化鉀溶液③①②15mol【解析】【分析】本題綜合考察了亞硝酸及亞硝酸鹽的性質(zhì),分析時(shí)可從其+3價(jià)的化合價(jià)出發(fā),+3價(jià)可升可降使其既能當(dāng)氧化劑又能當(dāng)還原劑,此外亞硝酸還是一個(gè)弱酸?!驹斀狻浚?)若要解毒可將血紅蛋白中的重新還原為,因此美藍(lán)溶液應(yīng)具有還原性;(2)①亞硝酸是弱酸,因此亞硝酸鈉與硫酸反應(yīng)可以得到,不穩(wěn)定又分解產(chǎn)生和,因此可以觀察到氣泡;②也可從其氧化性出發(fā),加入淀粉碘化鉀溶液,亞硝酸鹽可將碘離子變?yōu)閱钨|(zhì)碘,單質(zhì)碘遇淀粉變藍(lán)即可證明;(3)據(jù)圖可以看出若要達(dá)到的量,冷藏不密封用時(shí)最長(zhǎng),冷藏密封用時(shí)最短,因此保存時(shí)間由長(zhǎng)到短為③①②;(4)二氧化氯當(dāng)氧化劑,亞硝酸鈉當(dāng)還原劑,離子方程式為:;在反應(yīng)中由+4價(jià)降低到-1價(jià),因此每個(gè)得5個(gè)電子,3mol在反應(yīng)中一共轉(zhuǎn)移15mol電子。7.細(xì)菌可以促使鐵、氮兩種元素進(jìn)行氧化還原反應(yīng),并耦合兩種元素的循環(huán)。耦合循環(huán)中的部分轉(zhuǎn)化如下圖所示。(1)上圖所示氮循環(huán)中,屬于氮的固定的有________(填字母序號(hào))。a.N2轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮b.硝化過(guò)程c.反硝化過(guò)程(2)氮肥是水體中氨態(tài)氮的主要來(lái)源之一。①氨氣是生產(chǎn)氮肥的主要原料,工業(yè)合成氨的化學(xué)方程式為_(kāi)_______。②檢驗(yàn)氨態(tài)氮肥中NH4+的實(shí)驗(yàn)方案是________。(3)硝化過(guò)程中,含氮物質(zhì)發(fā)生________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。(4)氨態(tài)氮與亞硝態(tài)氮可以在氨氧化細(xì)菌的作用下轉(zhuǎn)化為氮?dú)狻T摲磻?yīng)中,當(dāng)產(chǎn)生0.02mol氮?dú)鈺r(shí),轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol。(5)土壤中的鐵循環(huán)可用于水體脫氮(脫氮是指將氮元素從水體中除去),用離子方程式分別說(shuō)明利用土壤中的鐵循環(huán)脫除水體中氨態(tài)氮和硝態(tài)氮的原理:________、________。【答案】aN2+3H22NH3取少量氮肥溶于適量蒸餾水中,向其中加入濃NaOH溶液,加熱,并將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙置于試管口,若觀察到紅色石蕊試紙變藍(lán),則證明氮肥中含有NH4+氧化0.066Fe3++2NH4+=6Fe2++N2↑+8H+10Fe2++2NO3-+12H+=10Fe3++N2↑+6H2O【解析】【分析】(1)氮的固定是氮元素由游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài);(2)①工業(yè)上用氮?dú)夂蜌錃夥磻?yīng)生成氨氣;②銨根離子與堿反應(yīng)放出氨氣;(3)硝化過(guò)程是銨根離子轉(zhuǎn)化為硝酸根離子;(4)氨態(tài)氮與亞硝態(tài)氮可以在氨氧化細(xì)菌的作用下轉(zhuǎn)化為氮?dú)?,根?jù)得失電子守恒,反應(yīng)方程式是NH4++NO2-=N2+2H2O;(5)脫氮是指將氮元素轉(zhuǎn)化為氮?dú)鈴乃w中除去,F(xiàn)e3+把NH4+氧化為氮?dú)?,F(xiàn)e2+把NO3-還原為氮?dú)?。【詳解】?)a.N2轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮,氮元素由游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài),屬于氮的固定;b.硝化過(guò)程是銨根離子轉(zhuǎn)化為硝酸根離子,不是氮的固定;c.反硝化過(guò)程是硝酸根離子轉(zhuǎn)化為氮?dú)?,不是氮的固定;選a;(2)①工業(yè)上用氮?dú)夂蜌錃夥磻?yīng)生成氨氣,反應(yīng)方程式是N2+3H22NH3;②銨根離子與堿反應(yīng)放出氨氣,檢驗(yàn)銨態(tài)氮肥中NH4+的實(shí)驗(yàn)方法是:取少量氮肥溶于適量蒸餾水中,向其中加入濃NaOH溶液,加熱,并將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙置于試管口,若觀察到紅色石蕊試紙變藍(lán),則證明氮肥中含有NH4+;(3)硝化過(guò)程中,銨根離子轉(zhuǎn)化為硝酸根離子,氮元素化合價(jià)升高,含氮物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)。(4)氨態(tài)氮與亞硝態(tài)氮可以在氨氧化細(xì)菌的作用下轉(zhuǎn)化為氮?dú)?,反?yīng)方程式是NH4++NO2-=N2+2H2O,生成1molN2轉(zhuǎn)移3mol電子,當(dāng)產(chǎn)生0.02mol氮?dú)鈺r(shí),轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.06mol。(5)脫氮是指將氮元素轉(zhuǎn)化為氮?dú)鈴乃w中除去,F(xiàn)e3+把NH4+氧化為氮?dú)猓現(xiàn)e2+把NO3-還原為氮?dú)?,反?yīng)的離子方程式是6Fe3++2NH4+=6Fe2++N2↑+8H+、10Fe2++2NO3-+12H+=10Fe3++N2↑+6H2O。8.原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期主族元素X、Y、Z、W,其中X、Z、W與氫元素可組成XH3、H2Z和HW共價(jià)化合物;Y與氧元素可組成Y2O和Y2O2離子化合物。(1)寫出Y2O2的電子式:__,其中含有的化學(xué)鍵是__。(2)將ZO2通入品紅溶液再加熱的現(xiàn)象是__。(3)寫出X的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的稀溶液與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式__。(4)XH3、H2Z和HW三種化合物,其中一種與另外兩種都能反應(yīng)的是_(填化學(xué)式)。(5)由X、W組成的化合物分子中,X、W原子的最外層均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),該化合物遇水可生成一種具有漂白性的化合物,試寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式__?!敬鸢浮侩x子鍵、共價(jià)鍵品紅先褪色,加熱后恢復(fù)紅色3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2ONH3NCl3+3H2O=3HClO+NH3【解析】【分析】原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素X、Y、Z、W,Y與氧元素可組成Y2O和Y2O2的離子化合物,Y為Na(因原子序數(shù)關(guān)系,Y不可能為H),其中X、Z、W與氫元素可組成XH3、H2Z和HW共價(jià)化合物,可知X為N,Z為S,W為Cl,以此解答?!驹斀狻坑缮鲜龇治隹芍?,X為N,Y為Na,Z為S,W為Cl,(1)Na2O2為Na+與組成的離子化合物,中含有共價(jià)鍵,以此Na2O2的電子式為:;所含化學(xué)鍵為:離子鍵、共價(jià)鍵;(2)SO2具有漂白性,能夠漂白品紅溶液,但其漂白過(guò)程具有可逆性,若加熱漂白后的品紅溶液,則溶液恢復(fù)至紅色,故答案為:品紅先褪色,加熱后恢復(fù)紅色;(3)稀硝酸與銅反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮、水,其化學(xué)方程式為:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;(4)NH3為堿性氣體,H2S、HCl為酸性氣體,NH3能夠與H2S、HCl發(fā)生化學(xué)反應(yīng);(5)N原子最外層電子數(shù)為5,Cl原子最外層電子數(shù)為7,由N、Cl組成的化合物分子中,N、Cl原子的最外層均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則該化合物為NCl3,其中N為-3價(jià),Cl為+1價(jià),NCl3與水反應(yīng)生成一種具有漂白性的化合物,該化合物為HClO,其反應(yīng)方程式為:NCl3+3H2O=3HClO+NH3?!军c(diǎn)睛】對(duì)于NCl3中元素化合價(jià)解釋:根據(jù)鮑林電負(fù)性標(biāo)度,氮的電負(fù)性為3.04,氯的電負(fù)性為3.16,說(shuō)明氯的電負(fù)性稍大于氮,根據(jù)一般性規(guī)則,電負(fù)性大的顯負(fù)價(jià),但根據(jù)實(shí)驗(yàn)證實(shí)NCl3的水解反應(yīng)方程式應(yīng)當(dāng)如下:第一步:NCl3+H2O→NH3+HClO(未配平),由于HClO的強(qiáng)氧化性,再發(fā)生第二步反應(yīng):NH3+HClO→N2+HCl+H2O(未配平),可見(jiàn)由理論推出的觀點(diǎn)與實(shí)驗(yàn)事實(shí)是不相符的。NCl3中元素化合價(jià)可根據(jù)以下原理解釋:氮和氯的電負(fù)性差值并不大,而氮原子的半徑相對(duì)于氯原子來(lái)說(shuō)要小得多,因此共用電子相對(duì)應(yīng)當(dāng)更偏向于氮,使得氮顯-3價(jià),氯顯+1價(jià)。9.有一無(wú)色透明溶液,欲確定是否含有下列離子:Na+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO、SO、Cl-、SO32-、HCO,取該溶液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):①取少量待測(cè)液,加入幾滴石蕊試液,溶液呈紅色。②取少量待測(cè)液,濃縮后加入銅片和濃硫酸,加熱,有無(wú)色氣體產(chǎn)生,此無(wú)色氣體遇空氣變成紅棕色。③取少量待測(cè)液,加入BaCl2溶液,有白色沉淀產(chǎn)生。④取實(shí)驗(yàn)③中上層清液滴加AgNO3溶液,有白色沉淀產(chǎn)生,此沉淀不溶于稀硝酸。⑤另取少量原溶液滴加NaOH溶液,有白色沉淀產(chǎn)生,當(dāng)NaOH過(guò)量時(shí),沉淀部分溶解。(1)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn),溶液中肯定存在的離子是_________________;肯定不存在的離子是______________;尚不能確定的離子是_______________。(2)寫出②中有關(guān)反應(yīng)的離子方程式:________________________________________。(3)寫出⑤中沉淀溶解的離子方程式:________________________________________。(4)實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)Na+一般用焰色反應(yīng)即可確定,此實(shí)驗(yàn)做之前要用______清洗鉑絲。【答案】Mg2+、Al3+、、Fe2+、Ba2+、SO32-、Na+、Cl-3Cu+8H++2===3Cu2++2NO↑+4H2OAl(OH)3+OH-===+2H2O稀鹽酸【解析】【分析】無(wú)色溶液中,有色離子不能存在,氫氧化鋁是兩性氫氧化物,能溶于強(qiáng)堿中,白色且不溶于硝酸的白色沉淀是氯化銀或硫酸鋇,在酸性環(huán)境下,能和氫離子反應(yīng)的離子不能共存,根據(jù)離子反應(yīng)的現(xiàn)象以及離子共存的知識(shí)加以分析?!驹斀狻恳蚴菬o(wú)色溶液,F(xiàn)e2+是淺綠色,所以不含F(xiàn)e2+;①由于滴加幾滴石蕊試液,溶液呈紅色,證明溶液顯酸性,因此溶液中一定沒(méi)有SO32-、HCO3-;②待測(cè)液濃縮后加入銅片和濃硫酸,加熱,有無(wú)色氣體產(chǎn)生,此無(wú)色氣體遇空氣變成紅棕色,說(shuō)明原溶液中一定含有NO3-;③取少量待測(cè)液,加入BaCl2溶液,有白色沉淀產(chǎn)生,則原溶液中一定含有SO42-,故一定沒(méi)有Ba2+;④由于③的上層清液滴中加AgNO3溶液,有白色沉淀產(chǎn)生且不溶于稀硝酸,說(shuō)明含有Cl-,但由于③中加入了BaCl2溶液,無(wú)法證明原溶液中是否存在Cl-;⑤由于原溶液中加入NaOH溶液有白色沉淀產(chǎn)生,當(dāng)NaOH過(guò)量時(shí),沉淀部分溶解,則含有Al3+、Mg2+;Na+在水溶液里無(wú)色,不會(huì)參與上述反應(yīng),所以無(wú)法判斷原溶液中是否存在Na+;(1)根據(jù)以上分析可知,溶液中一定存在的離子有Mg2+、Al3+、NO3-、SO42-;肯定不存在的離子是Fe2+、Ba2+、SO32-、HCO3-;尚不能確定的離子是Na+、Cl-;答案為:Mg2+、Al3+、NO3-、SO42-;Fe2+、Ba2+、SO32-、HCO3-;Na+、Cl-;(2)②中原溶液加入銅片和濃硫酸并加熱生成NO,離子方程式為:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;答案為:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。(3)⑤中加NaOH溶液,生成的白色沉淀為Mg(OH)2和Al(OH)3,當(dāng)NaOH過(guò)量時(shí),部分溶解的是Al(OH)3,離子方程式為:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;答案為:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。(4)溶液里的鈉離子是否存在一般用焰色反應(yīng)來(lái)確定,鈉離子的焰色反應(yīng)為黃色,實(shí)驗(yàn)之前,為防止雜質(zhì)的干擾,用稀鹽酸先清洗鉑絲;答案為:稀鹽酸。10.A、B、C、D、E各物質(zhì)的關(guān)系如下圖所示:已知:X能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)。(1)無(wú)色液體A是_____,A與B反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________。
(2)由X轉(zhuǎn)化為N2的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________。
(3)白色固體C的化學(xué)式為_(kāi)____。由D轉(zhuǎn)化為E的離子方程式為_(kāi)__。【答案】濃氨水NH3·H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3↑2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2OCa(OH)2CaCO3+CO2+H2O=Ca2++2HCO3-【解析】【分析】X能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),X為氣體,則X為NH3,由C能與CO2生成白色沉淀D,CO2過(guò)量時(shí)又轉(zhuǎn)化為無(wú)色溶液E,說(shuō)明C可能是Ca(OH)2,D是CaCO3,E是Ca(HCO3)2。常溫下,產(chǎn)生氨氣,以及根據(jù)X和C,推出A為氨水,B為生石灰,利用生石灰遇水放出熱量,促使氨水分解,據(jù)此進(jìn)行分析推斷?!驹斀狻浚?)根據(jù)上述分析可知,A為氨水,氨水和氧化鈣反應(yīng)可以生成氨氣,發(fā)生的反應(yīng)是NH3·H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3↑;(2)利用氨氣的還原性,發(fā)生的反應(yīng)方程式為:2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O;(3)根據(jù)上述分析可知,白色沉淀是Ca(OH)2,D轉(zhuǎn)化成E的離子反應(yīng)方程式為CaCO3+CO2+H2O=Ca2++2HCO3-;【點(diǎn)睛】本題的突破口是X,X為氣體,能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),說(shuō)明是X是氨氣,因?yàn)榘睔馐侵袑W(xué)階段,學(xué)過(guò)的唯一一種能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,然后根據(jù)常溫下,制備氨氣,利用反應(yīng)物的狀態(tài),推測(cè)A為氨水,B為生石灰,進(jìn)一步進(jìn)行推測(cè)。11.下列框圖涉及到的物質(zhì)所含元素中,除一種元素外,其余均為1~18號(hào)元素。已知:A、F為無(wú)色氣體單質(zhì),B為具有刺激性氣味的氣體,C為黑色氧化物,E為紅色金屬單質(zhì)(部分反應(yīng)的產(chǎn)物未列出)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)D的化學(xué)式為_(kāi)_;F的結(jié)構(gòu)式為_(kāi)_。(2)A與B生成D的反應(yīng)在工業(yè)上是生產(chǎn)__的反應(yīng)原理之一。(3)E與G的稀溶液反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_。(4)B和C反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_。(5)J、K是同種金屬的不同氯化物,K為白色沉淀。寫出SO2還原J生成K的離子方程式:__?!敬鸢浮縉ON≡N硝酸3Cu+8H++2NO3?=3Cu2++2NO↑+4H2O3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++SO42?【解析】【分析】E為紅色金屬單質(zhì),應(yīng)為Cu,則C為CuO,B為具有刺激性氣味的氣體,應(yīng)為NH3,可與CuO在加熱條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成單質(zhì)Cu,生成的氣體單質(zhì)F為N2,可與氧氣在放電條件下反應(yīng)生成NO,則A為O2,D為NO,G為HNO3,H為Cu(NO3)2,I為Cu(OH)2,J為CuCl2,J、K是同種金屬的不同氯化物,K為白色沉淀,則K應(yīng)為CuCl,據(jù)此分析解答?!驹斀狻?1)由以上分析可知D為NO,F(xiàn)為N2,結(jié)構(gòu)式為N≡N;(2)O2與NH3發(fā)生催化氧化生成NO和水,NO被氧化生成NO2,溶于水生成硝酸,因此O2與NH3發(fā)生催化氧化生成NO是工業(yè)生成硝酸的重要反應(yīng)之一;(3)G為HNO3,稀硝酸與銅反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H++2NO3?=3Cu2++2NO↑+4H2O;(4)B為NH3,可與CuO在加熱條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成單質(zhì)Cu,反應(yīng)的方程式為3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O;(5)SO2還原CuCl2生成CuCl的離子方程式為2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++SO42?。12.幾種常見(jiàn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示,圖中每一方格表示有關(guān)的一種反應(yīng)物或生成物,其中A、C為無(wú)色氣體:請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)物質(zhì)X可以是_________,C是_________,F(xiàn)是_________。
(2)反應(yīng)①的化學(xué)方程式是_____________________,反應(yīng)②的化學(xué)方程式是_______________________?!敬鸢浮?NH4)2CO3或NH4HCO3NH3NO22Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O24NH3+5O24NO+6H2O【解析】【分析】本題考查無(wú)機(jī)推斷,反應(yīng)①能與Na2O2反應(yīng),熟悉的知識(shí)是H2O或CO2與Na2O2的反應(yīng),因?yàn)锳為氣體,則A為CO2,D為O2,X與鹽酸反應(yīng)生成CO2,說(shuō)明X中含有CO32-或HCO3-,X與NaOH共熱反應(yīng),生成氣體C,則C為NH3,即X為(NH4)2CO3或NH4HCO3,B為H2O,反應(yīng)②是NH3與氧氣反應(yīng)生成NO,NO與O2反應(yīng)生成NO2,NO2與水反應(yīng)生成HNO3,據(jù)此分析解答。【詳解】(1)根據(jù)上述分析,X為(NH4)2CO3或NH4HCO3,C為NH3,F(xiàn)為NO2;(2)反應(yīng)①的方程式為2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,反應(yīng)②發(fā)生氨的催化氧化,即反應(yīng)方程式為:4NH3+5O24NO+6H2O。【點(diǎn)睛】本題的突破口在與過(guò)氧化鈉反應(yīng),中學(xué)階段學(xué)過(guò)能與過(guò)氧化鈉反應(yīng)的物質(zhì)是CO2和H2O,根據(jù)A為氣體,則A為CO2,2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,即D為O2,X與NaOH共熱產(chǎn)生氣體,化合物能與NaOH共熱產(chǎn)生氣體,則氣體是NH3,然后進(jìn)一步進(jìn)行分析即可。13.A、B、C、D均為中學(xué)所學(xué)的常見(jiàn)物質(zhì)且均含有同一種元素,它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(反應(yīng)條件及其他物質(zhì)已經(jīng)略去):(1)若A是一種金屬,C是淡黃色固體,寫出C的一種用途____;(2)若常溫下A為淡黃色固體單質(zhì),D為強(qiáng)酸,則B為_(kāi)__,D的濃溶液能使膽礬晶體由藍(lán)變白,體現(xiàn)了D的___性。(3)若A是化合物,C是紅棕色氣體,則①A的電子式為_(kāi)__,實(shí)驗(yàn)室制備A氣體的化學(xué)方程式為_(kāi)__。②實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)A氣體的方法為_(kāi)__。③C轉(zhuǎn)化為D的過(guò)程中,氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為_(kāi)__。④將盛滿B氣體的試管倒扣在水槽中,并通入一定量O2,最終氣體全部被吸收,所得溶液充滿整個(gè)試管。若不考慮溶液擴(kuò)散,計(jì)算所得溶液物質(zhì)的量濃度為_(kāi)__mol·L-1。(標(biāo)況下計(jì)算,保留兩位有效數(shù)字)【答案】供氧劑(或殺菌劑、消毒劑、漂白劑等)SO2吸水2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近試管口,試紙變藍(lán)(或用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口,有白煙產(chǎn)生)1:20.045【解析】【分析】(1)C是淡黃色固體,為金屬氧化物,則其為Na2O2,由此可確定它的用途;(2)若常溫下A為淡黃色固體單質(zhì),則其為硫,由轉(zhuǎn)化關(guān)系可確定其它物質(zhì)及性質(zhì)。(3)C是紅棕色氣體,則C為NO2氣體,由轉(zhuǎn)化關(guān)系可確定其它物質(zhì)及性質(zhì)。【詳解】(1)由C是淡黃色固體,可確定其為Na2O2,其用途為供氧劑(或殺菌劑、消毒劑、漂白劑等)。答案為:供氧劑(或殺菌劑、消毒劑、漂白劑等);(2)若常溫下A為淡黃色固體單質(zhì),則其為硫(S),D為強(qiáng)酸(H2SO4),則B為SO2,C為SO3,D的濃溶液能使膽礬晶體由藍(lán)變白,體現(xiàn)了濃硫酸的吸水性。答案為:SO2;吸水;(3)若A是化合物,C是紅棕色氣體,則C為NO2。①A氧化后,產(chǎn)物再氧化可生成NO2,則A為NH3,電子式為,實(shí)驗(yàn)室制備氨氣時(shí),藥品為NH4Cl和Ca(OH)2,化學(xué)方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。答案為:;2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;②實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)氨氣時(shí),采用的方法為用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近試管口,試紙變藍(lán)(或用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口,有白煙產(chǎn)生)。答案為:用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近試管口,試紙變藍(lán)(或用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口,有白煙產(chǎn)生);③C轉(zhuǎn)化為D的過(guò)程中,發(fā)生反應(yīng)為3NO2+H2O=2HNO3+NO,從價(jià)態(tài)變化看,若3molNO2參加反應(yīng),有1molNO2中的N元素價(jià)態(tài)降低,有2molNO2中的N元素價(jià)態(tài)升高,則氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為1:2。答案為:1:2;④假設(shè)試管的體積為VL,則c==0.045mol·L-1。答案為:0.045?!军c(diǎn)睛】在平時(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中,應(yīng)注意區(qū)分濃硫酸的吸水性與脫水性,濃硫酸的吸水性是指氣體的干燥、吸收結(jié)晶水合物中的結(jié)晶水,濃硫酸的脫水性是指將有機(jī)物分子中的氫、氧元素以水的組成形式脫去。14.已知A、B、C、D、E、F、G、H、I是中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的九種化合物,其中B常溫下為無(wú)色無(wú)味透明的液體,C的焰色反應(yīng)火焰呈黃色,E是紅棕色的固體;X、Y是兩種常見(jiàn)的單質(zhì),其中X常溫常壓下為氣體.根據(jù)上面框圖關(guān)系回答下列問(wèn)題:(1)A的化學(xué)式為_(kāi)_____,常溫下A的顏色為_(kāi)_____,I的化學(xué)式為_(kāi)_____.(2)寫出X+FG+B的化學(xué)方程式:______.(3)寫出實(shí)驗(yàn)室中用兩種固體藥品制取F氣體的化學(xué)方程式:______.(4)寫出“”反應(yīng)的離子方程式:______.(5)寫出“金屬單質(zhì)兩性氧化物”的化學(xué)方程式:______.【答案】Na2O2淡黃色HNO34NH3+5O24NO+6H2O2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2OFe3++3OH-═Fe(OH)3↓2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe【解析】【分析】A、B、C、D、E、F、G、H、I是中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的九種化合物,C焰色反應(yīng)火焰呈黃色,則C中含有Na元素,E是紅棕色固體,為Fe2O3,則D為Fe(OH)3,Y是單質(zhì),應(yīng)該是Fe;B常溫下為無(wú)色無(wú)味透明的液體,為H2O,A是化合物且含有Na元素,能和水反應(yīng)生成氣體X,則A為Na2O2,X為O2,F(xiàn)能發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成水,同時(shí)生成G,G能和氧氣反應(yīng)生成H,H能和水反應(yīng)生成G和I,X和F反應(yīng)應(yīng)該是氨氣的催化氧化反應(yīng),則F是NH3、G是NO、H為NO2、I為HNO3,以此解答該題?!驹斀狻?1)通過(guò)以上分析知,A為Na2O2,為淡黃色固體,I為HNO3,故答案為:Na2O2;淡黃色;HNO3;(2)“X+FG+B”的反應(yīng)為氨氣的催化氧化反應(yīng),反應(yīng)方程式為4NH3+5O24NO+6H2O,故答案為:4NH3+5O24NO+6H2
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