资源描述
2021全国高二(上)期中化学汇编
氮及其化合物(一)
一、单选题
1.下列实验能达到实验目的的是
A.制氨气 B.制氨气
C.收集氨气 D.尾气处理
2.起固定氮作用的化学反应是
A.氮气与氢气在一定条件下反应生成氨气
B.一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮
C.氨气经催化氧化生成一氧化氮
D.由氨气制碳酸氢铵和硫酸铵
3.对实验Ⅰ~Ⅳ的实验现象预测正确的是
A.实验Ⅰ:液体分层,下层呈无色
B.实验Ⅱ:烧杯中先出现白色沉淀,后溶解
C.实验Ⅲ:试管中有红色沉淀生成
D.实验Ⅳ:放置一段时间后,饱和CuSO4溶液中出现蓝色晶体
4.已知:3NO2+H2O=2HNO3+NO。盛满NO2气体的试管,倒置在水槽中,反应后,液面上升的高度是试管的
A. B. C. D.
5.向稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析错误的是( )
A.OA段产生的是NO,AB段的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段产生H2
B.A点溶液中的溶质为Fe(NO3)3和H2SO4
C.原混合酸中NO3-物质的量为0.2 mol
D.原混合酸中H2SO4的物质的量浓度为2 mol·L-1
6.下列离子方程式能用来解释相应实验操作或现象的是
实验操作或现象
离子方程式
A
向0.5mol·L-1KAl(SO4)2溶液中滴入0.5mol·L-1Ba(OH)2溶液使SO恰好完全沉淀
2Ba2++4OH-+Al3+ +2SO=2BaSO4↓+AlO+2H2O
B
用酸化的硝酸铁溶液腐蚀铜箔:
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
C
向含NH、Fe2+、Br-、SO 的溶液中通入过量的H2S
Fe2++H2S=FeS↓+2H+
D
氧化亚铁溶于稀硝酸
A.A B.B C.C D.D
7.固体X可能含有Cu、Fe2O3、Na2SO3、(NH4)2SO4、KNO3中的几种。进行如下实验:
下列说法正确的是
A.X中含有Fe2O3、(NH4)2SO4,可能含有Cu、KNO3、Na2SO3
B.白色沉淀一定含有BaSO4,可能含有BaSO3
C.若乙是有色气体,则X中含有KNO3
D.取少许溶液丙,加入KSCN,如果出现血红色,则X中不含Cu
8.侯氏制碱法以氯化钠、二氧化碳、氨和水为原料,发生反应NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。将析出的固体灼烧获取纯碱,向析出固体后的母液中加入食盐可获得副产品氯化铵。下列有关模拟侯氏制碱法的实验原理和装置能达到实验目的的是
A
B
C
D
制取氨气
制NaHCO3
分离NaHCO3
制Na2CO3
A.A B.B C.C D.D
9.下列实验操作、现象及得出的结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
Cu片与足量浓硫酸加热反应,冷却后,再将冷水缓慢加入盛有反应混合物的烧杯中
溶液变蓝
证明反应生成了Cu2+
B
取少量某溶液于试管中,加入NaOH浓溶液并加热,用湿润的蓝色石蕊试纸检验产生的气体
蓝色石蕊试纸变红
溶液中含有NH4+
C
向20.00mL浓度均为0.01mol/L的Na2SO4和Na2S 的混合溶液中滴加几滴等浓度的AgNO3溶液
只产生黑色沉淀Ag2S
Ksp(Ag2S)<Ksp(Ag2SO4)
D
室温下,用pH试纸分别测定浓度均为0.1mol/L的Na2SO3和Na2CO3两种溶液的pH
pH:
Na2CO3>Na2SO3
非金属性:S>C
A.A B.B C.C D.D
10.同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体,它们是① NO和NO2,② NO2和O2,③ NH3和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分别为V1、V2、V3,则下列关系正确的是
A.V1>V2>V3 B.V1>V3>V2 C.V2>V3>V1 D.V3>V1>V2
11.下列实验室制取、干燥、收集NH3并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是
A.制取NH3 B.干燥NH3
C. 收集NH3 D.尾气处理
12.铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和、、的混合气体,这些气体与(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。则消耗铜的质量为
A. B. C. D.
13.利用下列装置不能达到实验目的的是
A.装置Ⅰ可用于Zn粒与稀H2SO4反应制H2
B.装置Ⅱ可用于除去CO2气体中的SO2
C.装置Ⅲ可用于收集NO2
D.装置Ⅳ可用于验证氧化性Cl2>I2
14.下列说法中正确的是
A.某溶液与NaOH溶液共热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明原溶液中存在NH4+
B.某溶液中加入盐酸后有无色气体产生,该气体能够使澄清的石灰水变浑浊,则原溶液中含CO32-
C.用铂丝蘸取某溶液在酒精灯的火焰上灼烧时,火焰呈黄色,说明原溶液中只含有Na+,不含有K+
D.某溶液中加入BaCl2溶液时,产生白色沉淀,加稀硝酸沉淀不溶解,说明原溶液中存在SO42-
15.我国科研团队借助一种固体催化剂(LDH),在常温常压和可见光条件下合成了氨,其过程如图所示。下列说法中,不正确的是
A.该过程实现了常温下氮的固定
B.该过程实现了化学能向太阳能的转化
C.该反应属于氧化还原反应
D.该反应的化学方程式为2N2+6H2O4NH3+3O2
16.下列操作不能用于检验氨的是( )
A.气体能使湿润的酚酞试纸变红
B.气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
C.气体与蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近
D.气体与蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近
17.下列离子能大量共存的是
A.含有大量Ba(NO3)2的溶液中:Mg2+、、、Cl-
B.含的溶液中:H+、K+、I-、Fe2+
C.使无色酚酞溶液呈红色的溶液中:Na+、K+、、
D.酸性溶液:、Fe3+、CH3COO-、
18.若表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.2L0.5mol/LHF溶液中含有的数目为
B.1L0.1mol/L的溶液中,N原子总数为0.2
C.向常温常压下密闭容器投入2molNO与1mol,使其充分反应,产物的分子数为2
D.pH=1的硫酸溶液可中和0.2个
19.在常温常压下,下列各组气体不能共存的是
A.SO2与O2 B.NO2与NO C.O2与N2 D.NO与O2
20.将质量为mg的铜屑完全溶于适量浓硝酸中,反应后得到NO2、NO的混合气体,将所得气体通入300mL2mol•L-1NaOH溶液中,恰好完全反应,生成含NaNO3和NaNO2的盐溶液,其中NaNO3的物质的量为0.2mol,则m的值为( )
A.12.8 B.19.2 C.25.6 D.51.2
21.实验室用NH3通入AlCl3溶液中制备Al(OH)3,经过滤、洗涤、灼烧得高纯度的Al2O3,下列图示装置能达到实验目的的是
A.用装置甲制取NH3
B.用装置乙制备Al(OH)3
C.用装置丙进行过滤操作
D.用装置丁灼烧Al2O3
22.下列解释事实的离子方程式中,不正确的是
A.向FeCl2溶液中通入氯气,溶液变为黄色:2Fe2++ Cl2= 2Fe3++ 2Cl-
B.向铜粉中滴加稀硝酸,产生气体:Cu + 4H++ 2NO=Cu2++ 2NO2↑+ 2H2O
C.向CuSO4溶液中滴加NaOH溶液,产生蓝色沉淀:Cu2++ 2OH-=Cu(OH)2↓
D.自来水中通入Cl2可以杀菌消毒:Cl2+H2OH++Cl-+HClO
23.如图所示的实验,收集满时不会出现的现象是
A.湿润的试纸变蓝色 B.蘸有浓盐酸的滤纸周围有白烟产生
C.蘸有酚酞溶液的滤纸无明显变化 D.湿润的红色石蕊试纸变蓝色
24.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,1molSO3的体积为
B.与含的浓硫酸在加热的条件下反应时,生成的在标准状况下的体积为
C.与足量的S充分反应,转移的电子数为
D.与足量浓硝酸反应时,转移的电子数为
25.下列气体中,既能用浓硫酸干燥,又能用氢氧化钠固体干燥的是
A.O2 B.CO2 C.SO2 D.NH3
26.2021年5月,我国的火星探测器“天问一号”成功登陆火星,其中,制冷温度低、质量小,符合航天要求的制冷机是由云南省有关单位负责研制的。液氨可用作某些行业的制冷剂。下列关于NH3的说法错误的是
A.极易溶于水 B.能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
C.可用于工业制HNO3 D.可用于生产氮肥
二、多选题
27.某试样溶液中可能含有、、、、、、、,且阴离子的物质的量浓度相等。某同学利用该试样溶液进行实验,现象如下。下列说法正确的是
A.气体X和气体Y均属于电解质
B.该试样溶液中至少有5种离子存在,其中一定存在,且
C.滤液M在酸性条件下与铜片的反应中,还原产物是
D.将上述实验产生的气体Y全部通入10mL 的NaOH溶液中,所得溶液中的阴离子主要为
三、实验题
28.亚硝酰氯(NOCl)是一种红褐色液体或黄色气体,沸点为-5.5℃,遇水和潮气分解。
回答下列问题:
(1)NO与Cl2在通常条件下可反应得到NOCl。某实验小组用浓盐酸与MnO2反应制C12,Cu和稀HNO3制NO。
①制取NO的离子方程式为________________________
②选用下列部分装置预制备一瓶干燥纯净的氯气,各玻璃导管接口连接顺序为____(气流方向从左至右)。
(2)文献中记录的一种利用浓盐酸和NaNO2浓溶液反应制取NOCl的原理及装置如下所示:
反应原理:NaNO2+2HCl=NOCl↑+NaCl+H2O。制取装置图:
①仪器X的名称为_______,用它代替分液漏斗的优点是_________________
②装置C的U形管中观察到的现象是____________,装置D的作用是_________
(3)取少量产品NOCl滴入盛有水的试管中,液面上方有白雾且产生无色气体,该气体在试管口变为红棕色,NOCl与水反应的化学方程式为___________________
29.氨基甲酸铵()是一种重要的工业原料,用途很广。氨基甲酸铵为可溶于乙醇、具有吸湿性的白色晶体,59℃时分解为氨和二氧化碳。使纯化、干燥后的和以2∶1的速率通过,充分混合制取氨基甲酸铵,反应装置如图所示(部分夹持装置略去)。
回答下列问题:
(1)装置A用于制取的气体是___________(填化学式),装置B、C中盛放的试剂分别为___________、___________(填名称)。
(2)装置F中发生反应的化学方程式为___________。
(3)三颈烧瓶中加入适量的,除了充当介质之外,另一作用为___________,上口插入一个电动搅拌器,并采用玻璃套管、乳胶管使之密封,两个侧口分别通入和,在不断搅拌下生成氨基甲酸铵,化学方程式为___________,生成物白色固体悬浮于介质中,经___________操作后,在40℃的恒温箱中干燥后密封保存。
(4)氨基甲酸铵存在分解成氨气和二氧化碳气体的平衡,用压强表示的平衡常数及反应热之间存在关系式:(已知:R、C为常数,T为开氏温度),有关数据如图所示。
经计算,氨基甲酸铵分解反应的反应热___________(保留四位有效数字)。
(5)实验装置末端的a导管应插入盛放浓硫酸的烧杯中,该浓硫酸的作用为___________。
四、元素或物质推断题
30.有关物质的转化关系如图所示(反应条件和部分产物未列出)。A是气态氢化物,C和D的摩尔质量相差16g·mol-1,G是一种紫红色金属单质。
回答下面问题:
(1)若C是形成酸雨的主要大气污染物之一,能使品红溶液褪色,工业上常用于漂白纸浆、毛、丝等。
①写出反应④的化学方程式___________。
②在A和C的反应中氧化产物和还原产物的质量之比为___________。
③已知反应②是可逆反应,写出其逆反应的化学方程式___________。
(2)若0.5 mol A中含有5 NA个电子,D是一种红棕色气体。
①D的化学式是___________。
②写出反应①的化学方程式___________。若反应中有1molA被氧化,转移电子为___________mol。
参考答案
1.B
【详解】A.氯化铵加热分解生成氨气和HCl,在试管口化合生成氯化铵,不能制备氨气,应选铵盐与碱加热制备,故A错误;
B.浓氨水与CaO混合后放热,使氨气逸出,图中固液反应装置可制备氨气,故B正确;
C.氨气的密度比空气密度小,应采用向下排空气法收集,导管短进长出可收集氨气,故C错误;
D.氨气极易溶于水,应该防倒吸,漏斗不能插入到液面以下,故D错误;
故选B。
2.A
【分析】氮的固定是指将游离态的氮转变为化合态的氮。
【详解】A. 氮元素由游离态转化为化合态,故A正确;
B. 氮元素始终是化合态,故B错误;
C. 氮元素始终是化合态,故C错误;
D. 氮元素始终是化合态,故D错误;
答案选A。
3.D
【详解】A.碘易溶于四氯化碳且四氯化碳密度比水大,CCl4将碘水中的碘萃取到CCl4中,下层呈紫红色,A错误;
B.氯化铵和氢氧化钙共热反应生成氨气,氨气溶于水得到氨水,氨水与氯化铝反应生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝不溶于弱碱,故白色沉淀不会溶解,B错误;
C.氯化铁与KSCN反应生成Fe(SCN)3,溶液呈红色,而不是生成红色沉淀,C错误;
D.CaO吸水生成氢氧化钙,饱和CuSO4溶液中水减少,会析出蓝色晶体,故D正确;
故答案为D。
4.C
【详解】根据反应可知,反应生成的硝酸直接溶于水中,造成试管内压力减小,3体积的二氧化氮变为1体积的一氧化氮,水槽内的水会压入试管,随着反应的进行,最终试管内存留三分之一试管容量的气体,液体上升的高度是试管的三分之二;
答案选C。
5.B
【分析】
由图象可知,由于铁过量,OA段发生反应为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段发生反应为:Fe+2H+=Fe2++H2↑;最终消耗22.4gFe,溶液中溶质为FeSO4,根据Fe元素守恒可以计算n(FeSO4),进而计算硫酸的物质的量浓度。
【详解】
A.根据分析可知,OA段发生反应为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段发生反应为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,所以OA段产生的是NO,BC段产生H2,A选项正确;
B.A点时,NO3-被Fe全部还原为NO,因此溶液中不再含有NO3-,B选项错误;
C.OA段消耗11.2gFe,即0.2molFe,根据方程式Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O可知消耗的HNO3的物质的量为0.2mol,因此原混合酸中NO3-物质的量为0.2 mol,C选项正确;
D.最终消耗22.4gFe,即0.4molFe,最后溶液中溶质为FeSO4,根据Fe元素守恒可得n(FeSO4)=0.4mol,则n(H2SO4)=0.4mol,原混合酸中H2SO4的物质的量浓度为,D选项正确;
【点睛】
本题以图象为载体,考查有关金属和酸反应的计算题,关键根据图象分析各段发生的反应,注意与铁的反应中硝酸全部起氧化剂作用。
6.A
【详解】A.当KAl(SO4)2与Ba(OH)2物质的量之比为1:2时SO恰好完全沉淀,反应的离子方程式为:2Ba2++4OH-+Al3+ +2SO=2BaSO4↓+AlO+2H2O,A正确;
B.酸化过的硝酸铁中,酸性条件下硝酸根具有强氧化性,会将Fe2+氧化为Fe3+,B错误;
C.FeS会溶于酸,放出H2S,故不会生成FeS,C错误;
D.稀硝酸具有强氧化性,会将Fe2+氧化为Fe3+,故不会生成Fe2+,D错误;
故选A。
7.C
【分析】因为固体甲与足量盐酸反应全部溶解,所以固体甲为Fe2O3,因为Cu可以与Fe3+反应,故有无Cu无法判断,加入足量氨水后生成固体丁为Fe(OH)3以及溶液丁的成分为NH4Cl,溶液甲加入足量盐酸后有气体乙,气体乙可能是SO2,也可能是氮氧化物,固体X中一定含有Na2SO3,是否含有KNO3无法确定。因为溶液乙加入BaCl2溶液生成白色沉淀,故固体X中含有(NH4)2SO4,
【详解】A.由分析可知,X中一定含有Fe2O3、(NH4)2SO4、Na2SO3,可能含有Cu、KNO3,故A项错误;
B.由分析可知,在溶液甲生成气体乙时,Na2SO3就反应完全了,故白色沉淀不可能含有BaSO3,故B项错误;
C.若乙是有色气体,就应该是NO2,故X中含有KNO3,故C项正确;
D.取少许溶液丙,加入KSCN,如果出现血红色,则说明溶液丙中含有Fe3+,因为Cu可与Fe3+反应,故X中有无Cu无法判断,故D项错误。
故答案为C。
【点睛】本题中气体乙和溶液丙的分析十分关键,需要注意KNO3和Cu的干扰问题。
8.C
【详解】A. NH4Cl受热分解生成NH3和HCl,这两者在管口又会重新生成NH4Cl,无法制备NH3,A错误;
B. CO2的溶解度小,而NH3易溶于水,应先将NH3通入食盐水中,再将CO2通入溶有NH3的食盐水中,B错误;
C. 以氯化钠、二氧化碳、氨和水为原料制备碳酸钠,先发生反应NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,由于NaHCO3的溶解度最小,则会结晶析出,再进行过滤,分离出NaHCO3,C正确;
D. 灼烧NaHCO3不能在烧杯中进行,应置于坩埚中,D错误;
故选C。
9.C
【详解】A.由于使用的是足量浓硫酸,故浓硫酸会剩余在试管中,浓硫酸溶于水会放出大量的热,为防止液体飞溅,确保实验安全,应将反应混合物加入到水中,故A错误;
B.氨气溶于水显碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则检验铵根离子,应使用湿润红色石蕊试纸,若湿润的红色石蕊试纸变蓝,则证明溶液中含有NH4+,故B错误;
C.Na2SO4和Na2S 的混合溶液中含有硫酸根离子和硫离子,均可与银离子反应生成沉淀,由于Ksp小的先沉淀,只产生黑色沉淀,说明硫离子先和银离子反应,硫化银更难溶,则Ksp(Ag2S)<Ksp(Ag2SO4),故C正确;
D.等浓度的Na2SO3和Na2CO3两种溶液的pH,后者大,可以说明Na2CO3更易发生水解,相应的碳酸氢根离子的酸性更弱,但对应的并不是最高价氧化物对应水化物形成的酸,不能比较非金属性的强弱,故D错误;
答案选C。
10.B
【详解】①NO和NO2:1体积NO2与水反应生成 体积的NO,即试管中,剩余气体体积为原来的+×=;
②NO2和O2:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,NO2全部消耗,而O2则消耗了,即试管中,剩余气体体积为原来的×(1-)=;
③NH3和N2:NH3与水互溶,而N2不溶于水,所以剩余气体体积为原来的;
综上所述可知:V1>V3>V2,
故选B。
11.D
【详解】A. 不能用NH4Cl直接分解来制取NH3,因为分解生成的NH3和HCl又会重新化合生成NH4Cl凝结在试管壁上,A错误;
B. 不能用浓硫酸干燥NH3,它们会发生反应,B错误;
C. 因为NH3密度比空气小,所以不能用向上排空气法收集NH3,C错误;
D. 氨气有刺激性气味必须进行尾气处理,氨气极易溶于水,所以可以用此装置既充分吸收氨气又可以防倒吸,D正确;
答案选D。
12.A
【详解】铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO、N2O4、NO2 的混合气体,这些气体与11.2L 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,完全生成HNO3,则整个过程中HNO3 反应前后没有变化,说明铜失去的电子给做氧化剂的硝酸,生成气体,气体和氧气全部反应生成硝酸,证明氧气得到的电子和铜失去的电子相同,即Cu失去的电子都被O2得到,由电子守恒可知n(Cu)×2=n(O2)×4,n(Cu)==1mol,消耗铜的质量=1mol×64g/mol=64g,故选A。
13.C
【详解】A.该实验药品属于块状固体和液体,且反应需要加热,故该实验可使用建议启普发生器装置,A正确;
B.SO2能和KMnO4溶液反应,而CO2不能,故可以用该装置除去CO2中的SO2,B正确;
C.NO2的密度比空气大,应使用向上排空气法收集,即装置中的导管应“长进短出”,C错误;
D.Cl2可以和KI反应生成I2,若具支试管中盛有淀粉-KI溶液,烧杯中盛放的是NaOH溶液,则该装置可以用于验证Cl2的氧化性大于I2,D正确;
故选C。
14.A
【详解】A.氨气为碱性气体,可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明原溶液中一定含有NH4+,故A正确;
B.某溶液中加入盐酸后有无色气体产生,该气体能够使澄清的石灰水变浑浊,该气体可能为二氧化碳或二氧化硫,原溶液中可能含有碳酸氢根离子、亚硫酸氢根离子、亚硫酸根离子等,不一定含CO32-,故B错误;
C.用铂丝蘸取某溶液在酒精灯的火焰上灼烧时,火焰呈黄色,说明原溶液中只含有Na+,因为没有透过蓝色钴玻璃观察,则无法判断是否含有K+,故C错误;
D.某溶液中加入BaCl2溶液时,产生白色沉淀,加稀硝酸沉淀不溶解,该沉淀可能为氯化银或硫酸钡,原溶液中可能存在银离子,不一定存在SO42-,故D错误;
故答案选A。
【点睛】硫酸根离子检验:先加入足量稀盐酸,其目的是排除亚硫酸根离子、碳酸根离子、银离子等干扰,然后再加入氯化钡溶液,若有白色沉淀产生,则原溶液中含有硫酸根离子。
15.B
【详解】A.根基题意和图可知氮元素由游离态变为化合态,属于氮的固定,故A正确;
B.该过程是在常温常压和可见光条件下合成了氨,过程中光能转化为化学能,故B错误;
C.该过程中氮气变为氨气有化合价的变化,属于氧化还原,故C正确;
D.由图可知,该反应的反应物为N2和H2O,生成物为O2和NH3,则方程式为:2N2+6H2O4NH3+3O2,故D正确;
故答案为B。
16.C
【详解】A.氨气通入酚酞溶液中发生反应NH3+H2O=NH3‧H2O,NH3‧H2O⇌NH4++OH-,溶液呈碱性,酚酞溶液变红,该操作可以能用于检验氨气的存在,A不符题意;
B.氨气溶于水得到氨水,氨水显碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,可用于检验氨气,B不符题意;
C.浓硫酸是难挥发性的酸,氨气与蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近不会产生白烟,此操作不能用于检验氨气,C符合题意;
D.浓盐酸有挥发性,挥发出来的氯化氢会和氨气反应生成氯化铵固体,氯化铵的固体小颗粒分散在空气中产生白烟,该操作可以用来检验氨气,D不符题意。
答案选C。
17.C
【详解】A. Ba2+与能结合生成硫酸钡沉淀,故不能大量共存,A错误;
B. 、H+能氧化I-、Fe2+,故不能大量共存,B错误;
C.使无色酚酞溶液呈红色的溶液呈碱性,OH-、Na+、K+、、之间均不反应,故能大量共存,C正确;
D. 酸性溶液中,H+与CH3COO-能结合生成CH3COOH,故不能大量共存,D错误;
故选C。
18.B
【详解】A.2L0.5mol/LHF溶液中n(HF)= 0.5mol/L×2L=1mol,HF是弱酸,部分电离,数目小于,A错误;
B.1L0.1mol/L的溶液中n()=0.1mol/L×1L=0.1mol,根据N原子守恒有n(N)=0.1mol×2=0.2mol,因此N原子总数为0.2,B正确;
C.2NO+=2NO2,部分二氧化氮转化为四氧化二氮:2NO2N2O4,所以投入2molNO与1mol,使其充分反应,产物的分子数小于2,C错误;
D.未给硫酸溶液体积,无法计算离子数目,D错误。
答案选B。
19.D
【分析】常温常压下,气体之间不能共存说明气体之间能发生反应,根据气体的性质解答。
【详解】A.常温常压下,二氧化硫和氧气不反应,所以二者能共存,但在催化剂、加热条件下,二氧化硫和氧气发生氧化还原反应生成三氧化硫,故A不符合题意;
B.NO2 与 NO不反应,所以能共存,NO不稳定,易被氧气氧化生成二氧化氮,故B不符合题意;
C.常温常压下,氮气和氧气不反应,但在高温或放电条件下,氮气和氧气反应生成NO,故C不符合题意;
D.NO不稳定,易被氧气氧化生成二氧化氮,所以NO和 O2不能共存,故D符合题意;
答案选D。
20.C
【详解】将所得气体通入300mL 2mol•L-1 NaOH溶液中,恰好完全反应,生成含NaNO3和NaNO2的盐溶液,其中NaNO3的物质的量为0.2mol,根据钠元素守恒,NaNO2的物质的量为0.3L×2mol•L-1-0.2mol = 0.4mol,根据得失电子守恒,HNO3→NaNO2得电子0.4mol×2=0.8mol,Cu →Cu(NO3)2失电子 ,m=25.6g,故选C。
【点睛】本题考查氧化还原反应,掌握氧化还原反应中得失电子守恒是计算的关键,用终态分析法容易看出只有铜、氮两种元素的价态有变化,根据得失电子守恒计算可简化计算过程。
21.D
【详解】A.氯化铵加热生成氨气和HCl,但氯化氢和氨气遇冷又会生成氯化铵,无法用加热氯化铵的方法制备氨气,A错误;
B.氨气极易溶于水,图示装置中会发生倒吸现象,应该使用防倒吸装置,B错误;
C.图示装置中没有用玻璃杯引流,溶液易流到漏斗以外,该装置不合理,C错误;
D.图示装置用坩埚可以灼烧Al(OH)3,D正确;
答案选D。
22.B
【详解】A.氯气具有强氧化性,Fe2+具有还原性,Fe3+显黄色,所以向FeCl2溶液中通入氯气,发生2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-反应,溶液变为黄色,故A正确;
B.硝酸具有强氧化性,向铜粉中滴加稀硝酸,会产生NO气体,其反应的离子方程式为:3Cu + 8H+ + 2NO=3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O,故B错误;
C.向CuSO4溶液中滴加NaOH溶液,会产生蓝色沉淀Cu(OH)2,其反应的离子方程式为:Cu2+ + 2OH-=Cu(OH)2↓,故C正确;
D.自来水中通入Cl2可以杀菌消毒,因为氯气与水反应生成了强氧化性的次氯酸,反应的离子方程式为:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,故D正确;
故答案:B。
23.C
【详解】A.NH3溶于水所得水溶液显碱性,故NH3遇到湿润的pH试纸,会出现变蓝现象,A说法合理;
B.浓盐酸挥发出HCl气体,遇到NH3反应生成固体NH4Cl,产生白烟,B说法合理;
C.NH3溶于水所得水溶液显碱性,故NH3遇到蘸有酚酞溶液的滤纸会出现变红现象,C符合题意;
D.NH3溶于水所得水溶液显碱性,故NH3遇到湿润的红色石蕊试纸,会出现变蓝现象,D说法合理;
故答案选C。
24.D
【详解】A.标准状况下SO3为固体,未知密度,无法计算体积,A错误;
B.随着反应的进行,浓硫酸变成稀硫酸后反应停止,故无法全部参与反应,故生成的在标况下体积会小于4.48L,B错误;
C.1mol Cu与足量的S充分反应,生成0.5molCu2S,转移电子数为1NA,C错误;
D.0.5molCu与足量浓硝酸反应时,生成0.5molCu2+,转移电子的物质的量为0.5mol×2=1mol,转移的电子数为NA,D正确;
故选D。
25.A
【详解】A.氧气既不能与硫酸反应又不能与氢氧化钠反应,能够用浓硫酸、氢氧化钠固体干燥,故A正确;
B.CO2能够与氢氧化钠反应,不能用氢氧化钠固体干燥,故B错误;
C.二氧化硫为酸性气体,二氧化硫能够与氢氧化钠反应,所以不能用氢氧化钠固体干燥,故C错误;
D.氨气为碱性气体,能够与浓硫酸反应,不能用浓硫酸干燥,故D错误;
故选:A。
26.B
【详解】A.氨气极易溶于水,1体积水溶解700体积氨气,还可以用来做喷泉实验,故A正确
B.氨气极易溶于水形成氨水溶液显碱性,可使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,故B错误;
C.NH3有还原性,能被氧气氧化为NO,一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮与氧气反应生成硝酸,或将NO、水和空气通入吸收塔中得到硝酸,可用于制硝酸,故C正确;
D.氨气与酸反应生成铵盐,是常用的铵态氮肥,故D正确;
答案选B。
27.BD
【分析】由100mL试样溶液加入过量氢氧化钡溶液加热生成标准状况下0.224L气体可知,气体X为氨气,溶液中存在铵根离子,则溶液中铵根离子的物质的量为=0.01mol;由生成的白色沉淀与足量盐酸反应生成0.224L气体和2.33g白色沉淀可知,气体Y为二氧化碳、白色沉淀为硫酸钡,溶液中含有碳酸根离子和硫酸根离子,不存在镁离子和铁离子,二氧化碳和碳酸根离子的物质的量为=0.01mol,硫酸根离子的物质的量为=0.01mol;由滤液加入足量氢离子和铜后试管口有红棕色气体生成,说明溶液中含有0.01mol硝酸根离子,生成的气体为一氧化氮气体;由电荷守恒可知,溶液中一定存在钠离子;无法判断是否含有氯离子,则溶液中一定存在0.01mol铵根离子、0.01mol碳酸根离子、0.01mol硫酸根离子、一定物质的量的硝酸根离子和钠离子,一定不存在镁离子和铁离子,可能存在氯离子。
【详解】A.氨气和二氧化碳都不能自身电离,都属于非电解质,故A错误;
B.由分析可知,试样溶液中至少存在0.01mol铵根离子、0.01mol碳酸根离子、0.01mol硫酸根离子、0.01mol硝酸根离子和钠离子,由于不能确定是否存在氯离子,由电荷守恒可知,溶液中钠离子的物质的量n(Na+)≥(0.01mol×2+0.01mol×2+0.01mol—0.01mol)=0.04mol,则100mL溶液中c(Na+)≥0.4mol/L,故B正确;
C.由分析可知,滤液M在酸性条件下与铜片反应生成的还原产物为一氧化氮,故C错误;
D.10mL1.2mol/L氢氧化钠溶液的物质的量为1.2mol/L×0.01L=0.012mol,设0.01mol二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成amol碳酸钠、bmol碳酸氢钠,由碳原子个数守恒可得a+b=0.01,由钠原子个数守恒可得2a+b=0.12,解联立方程式可得:a=0.02、b=0.08,则所得溶液中的阴离子主要为碳酸氢根离子,故D正确;
故选BD。
28. 3Cu+8H++2NO3―=3Cu2++2NO↑+4H2O b→e→f→i→h→d→c→g 恒压分液漏斗 便于浓盐酸顺利滴入三颈烧瓶中 有红褐色液体生成 防止水蒸气进入U形管中,同时除去尾气中NOCl等酸性气体 3NOCl+2H2O=HNO3+3HCl+2NO↑
【分析】(1)①Cu和稀HNO3反应生成硝酸铜、一氧化氮和水;
②浓盐酸与MnO2共热反应制得的C12中混有挥发出的氯化氢气体,应用饱和食盐水除去氯气,用酸性干燥剂干燥氯气,用向上排空气法收集氯气,并用氢氧化钠溶液吸收尾气中的氯气,防止污染空气;
(2)①仪器X的名称为恒压分液漏斗,与分液漏斗相比,恒压分液漏斗能起到平衡气压的作用,便于浓盐酸顺利滴入三颈烧瓶中;
②由题意可知,亚硝酰氯沸点为-5.5℃,温度低于-5.5℃时会冷凝变为红褐色液体;注意亚硝酰氯遇水和潮气分解,冷凝收集时要注意防止水蒸气进入U形管中;
(3)由题意可知,亚硝酰氯液体与水反应生成硝酸、盐酸和一氧化氮气体;
【详解】(1)①Cu和稀HNO3反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3―=3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为3Cu+8H++2NO3―=3Cu2++2NO↑+4H2O;
②浓盐酸与MnO2共热反应制得C12,制得的C12中混有挥发出的氯化氢气体,将气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去极易溶于水的氯化氢气体,再将气体通过盛有五氧化二磷的干燥管,干燥氯气,因氯气密度比空气大,应用向上排空气法收集氯气,因氯气有毒,应用氢氧化钠溶液吸收氯气,防止污染空气,则制备一瓶干燥纯净的氯气,各玻璃导管接口连接顺序为b→e→f→i→h→d→c→g,故答案为b→e→f→i→h→d→c→g;
(2)①仪器X的名称为恒压分液漏斗,与分液漏斗相比,恒压分液漏斗能起到平衡气压的作用,便于浓盐酸顺利滴入三颈烧瓶中,故答案为恒压分液漏斗;便于浓盐酸顺利滴入三颈烧瓶中;
②由题意可知,亚硝酰氯沸点为-5.5℃,装置C中冰盐水的作用是冷凝亚硝酰氯,则U形管中可收集到红褐色亚硝酰氯液体;因亚硝酰氯遇水和潮气分解,则装置D中碱石灰的作用是防止水蒸气进入U形管中,导致亚硝酰氯遇水和潮气分解,同时吸收尾气中NOCl等酸性气体,故答案为有红褐色液体生成;防止水蒸气进入U形管中,同时除去尾气中NOCl等酸性气体;
(3)由题意可知,亚硝酰氯液体与水反应生成硝酸、盐酸和一氧化氮气体,反应的化学方程式为3NOCl+2H2O=HNO3+3HCl+2NO↑,故答案为3NOCl+2H2O=HNO3+3HCl+2NO↑。
【点睛】亚硝酰氯沸点低,遇水和潮气会分解,制备和收集时,应注意防止亚硝酰氯与水蒸气接触是解答关键,也是易错点。
29. 饱和碳酸氢钠溶液 浓硫酸 通过观察氨气及二氧化碳产生气泡快慢,控制二者速率比为2∶1 过滤 +159.2 防止泄漏在空气中,同时防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶中
【分析】A中利用盐酸和大理石反应制CO2,经B饱和碳酸氢钠溶液除去挥发的HCl、经C浓硫酸干燥后,通入装置D,装置F中利用氯化铵和氢氧化钙固体混合加热制氨气,经E中碱石灰干燥后,通入装置D,NH3和CO2一起通入盛装CCl4的三颈烧瓶中可制得氨基甲酸铵;
【详解】(1)装置A是启普发生器,用于块状固体和不热不易于的气,氨气不适合用启普发生器制取,所以装置A用于制取二氧化碳,用稀盐酸和大理石或石灰石制取的二氧化碳中混有氯化氢和水蒸气,装置B中盛放饱和碳酸氢钠溶液除去HCl,装置C中盛放浓硫酸干燥。
(2)装置F为制取氨气的装置,可用氯化铵和氢氧化钙(NaOH腐蚀性较强,不宜使用)制取,发生反应的化学方程式为。
(3)由题意知,反应中为了使氨气与二氧化碳通过装置的速率比为2∶1,可通过观察两种气体通过四氯化碳时产生气泡的速率来判断通入氨气与二氧化碳的速率;氨气与二氧化碳反应生成氨基甲酸铵的化学方程式为;氨基甲酸铵是悬浮在四氯化碳中的白色固体,应采用过滤的方法使二者分离。
(4)依据公式,将图中的任意两组数据代入,得①、②:,①②得:,。
(5)合成氨基甲酸铵后尾气中含有未充分反应的氨气,且此实验需防止空气中的水蒸气进入装置D,所以装置末端的a导管插入盛放浓硫酸的烧杯中。
30. Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O 2∶1 2SO32SO2+O2 NO2 4NH3+5O24NO+6H2O 5
【分析】(1)由C是形成酸雨的主要大气污染物之一,能使品红溶液褪色,工业上常用于漂白纸浆、毛、丝等可知,C为二氧化硫,由A是气态氢化物,C和D的摩尔质量相差16g·mol-1,G是一种紫红色金属单质,结合物质的转化关系可知,A为硫化氢、B为氧气、D为三氧化硫、E为硫酸、F为水、G为铜;
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