一、选择题
1.下列叙述不正确的是 A.洒落的汞可用硫粉处理 C.可用氨水清洗试管壁上的氧化铝 【答案】C 【详解】
A.汞有毒,常温下能够与硫反应生成硫化汞,撒落的汞可用硫粉处理,故A正确; B.浓硫酸具有强氧化性,常温下能够使铁钝化,所以浓硫酸可用铁制容器装,故B正确;
C.氨水为弱碱,不能与氧化铝反应,不能用氨水清洗试管壁上的氧化铝,故C错误; D.硝酸具有强的氧化性,能够氧化单质银,所以可用稀硝酸清洗试管壁上的银,故D正确; 故选C。
B.浓硫酸可用铁制容器装 D.可用稀硝酸清洗试管壁上的银
2.取三张蓝色石蕊试纸放在玻璃棒上,然后按顺序分别滴加65%的浓HNO3、98.3%的浓H2SO4和新制氯水,三张试纸最后的颜色为 A.红、红、红 C.红、黑、红 【答案】B 【详解】
硝酸具有强氧化性,将试纸中的有色物质氧化成无色,最后试纸呈现白色;浓硫酸具有脱水性,试纸和其中的有色物质都是有机物,浓硫酸夺取其中的H、O,只剩下黑色的碳,最后试纸呈黑色;新制氯水具有漂白性,将试纸漂白,最后试纸呈白色;即三张试纸最后呈现的颜色依次为白、黑、白; 答案选B。
B.白、黑、白 D.红、黑、白
3.在常温常压下,下列各组气体不能共存的是 A.SO2与O2 【答案】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;
B.NO2与NO
C.O2与N2
D.NO与O2
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。
4.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。
5.足量铜溶于一定量浓硝酸,产生NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体若与1.12 L O2(标准状况)混合后通入水中,气体被水完全吸收。若向原所得溶液中加入5 mol·L-1 H2SO4溶液100 mL,则继续溶解的Cu的质量为( ) A.6.4 g 【答案】C 【详解】
Cu和浓硝酸反应过程中,Cu失电子生成铜离子、硝酸得电子生成NO2、N2O4、NO,且转移电子守恒,这些气体若与1.12LO2(标况)混合后通入水中,气体被完全吸收,说明氧气得到的电子等于这些气体生成硝酸根离子得到的电子,所以氧气得到的电子等于Cu失去
B.9.6 g
C.19.2 g
D.24 g
1.12L4的电子,根据转移电子得n(Cu)=22.4L/mol=0.1mol,根据原子守恒得n(Cu)
2=n[Cu(NO3)2]=0.1mol,再加入稀硫酸后,相当于溶液中含有硝酸,能继续溶解Cu,n(H+)=2n(H2SO4)=2×5mol/L×0.1L=1mol,n(H+):n(NO3-)=1mol:0.2mol=5:1>1/4,所以氢离子有剩余,根据硝酸根离子计算溶解铜的质量,设溶解Cu的质量为x,则: 3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO+4H2O 192g 2mol x 0.2mol
192g:2mol=x:0.2mol,解得x=19.2g。 答案选C。 【点晴】
明确物质之间的反应是解本题的关键,注意进行过量计算,注意转移电子守恒、原子守恒
的利用,难点和易错点是没有进行过量计算。
6.按图进行实验,试管内装有12mL NO,然后间歇而缓慢地通入8 mLO2,下面有关实验最终状态的描述正确的是( )
A.试管内气体呈红棕色 B.试管内气体无色,是NO C.试管内气体无色,是O2 D.试管内液面高度不变 【答案】B 【详解】
试管内装有12mLNO,然后间歇而缓慢地通入8mL氧气,依据反应定量关系分析,当一氧化氮和氧气恰好反应生成硝酸发生的反应为:4NO+3O2+2H2O=4HNO3,结合一氧化氮和氧气按照4:3全部溶于水,试管内装有12mL NO,然后间歇而缓慢地通入8mLO2,反应后剩余一氧化氮12ml-8×4/3mL=4/3mL。 故选B。
7.许多装有化学物质的瓶子上贴有危险警告标志,下面是一些危险警告标志,其中标志贴错的是( ) 选项 物质 A 浓硝酸 B 汽油 C 纯碱 D 氯酸钾 危险警告标志 A.A 【答案】C
B.B C.C D.D 【详解】
A.浓硝酸有腐蚀性,是腐蚀品,故A正确; B.汽油易燃烧,是易燃液体,故B正确;
C.纯碱属于盐,可用于食品加工,不是剧毒品,故C错误; D.氯酸钾有强氧化性,易爆炸,是爆炸品,故D正确; 答案选C。
8.下列关于NO的说法正确的是( ) A.为红棕色气体 B.只有氧化性
C.是汽车尾气的有害成分之一 D.能溶于水生成HNO3 【答案】C 【详解】
A. NO为无色气体,A项错误;
B. NO中的N为+2价,N的化合价既可以升高,也可以降低,故NO既有氧化性,又有还原性,B项错误;
C. NO是汽车尾气的有害成分之一,C项正确; D. NO是难溶于水的有毒气体,D项错误; 故答案为C。
9.有一充有10mL NO和NO2混合气体的试管,倒置于盛有水的水槽中,充分反应后,仍有6mL无色气体,则原混合气体中NO和NO2体积比为( ) A.1∶4 【答案】B 【详解】
设NO的体积为amL,则NO2的体积为(10-a)mL,倒置于盛有水的水槽中,发生3NO2+H2O=2HNO3+NO,根据反应方程式,生成NO的体积为为NO,因此有a+
B.2∶3
C.1∶3
D.4∶1
10amL,充分反应后,6mL气体310a=6,解得a=4,NO和NO2的体积比为4mL:(10-4)mL=4:36=2:3,答案选B。
10.在如图所示的装置中,烧瓶中充满干燥气体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹f,烧杯中的液体d呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶。则a和b分别是
A. B. C. D. a(干燥气体) b(液体) 水 4mol/LNaHSO3溶液 饱和NaCl水溶液 1mol/L盐酸 NO2 SO2 Cl2 NH3
A.A 【答案】D 【详解】
A.二氧化氮与水反应生成硝酸和NO,所以不能充满烧瓶,故A不选;
B.二氧化硫和亚硫酸氢钠不反应,而且在亚硫酸氢钠中的溶解度极小,所以不能呈喷泉状喷出,故B不选;
C.氯气不溶于饱和食盐水,不能形成压强差,不能形成喷泉,故C不选;
D.氨气既能与盐酸反应生成氯化铵,又极易溶于水,导致烧瓶内的压强迅速减小,且反应后无气体剩余,烧杯中的液体b呈喷泉状喷出且最终几乎充满烧瓶,故D选; 答案选D。
B.B
C.C
D.D
11.近年来在中国汽车的销量大幅增长的同时也带来了严重的空气污染。汽车尾气处理装置中,气体在催化剂表面吸附与解吸的过程如图所示,下列说法正确的是( )
A.汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2 B.反应中NO为氧化剂,N2为氧化产物 C.NO和O2必须在催化剂表面才能反应
D.催化转化总反应为2NO+O2+4CO【答案】D 【详解】
催化剂4CO2+N2
A.汽车尾气的主要污染成分是CO、NO、NO2等,氮气为空气成分,不是空气污染物,故A错误;
B.根据图示反应,氮元素从NO中的2价降为0价,化合价降低,所以一氧化氮为氧化剂,氮气为还原产物,碳元素的化合价从+2价升至+4价,二氧化碳为氧化产物,故B错误;
C. NO和O2在常温下就会发生反应生成二氧化氮,故C错误;
D.尾气处理净化的目的是把有毒的污染气体在催化剂作用下转化为空气中的无毒成分,根据图示反应的方程式为2NOO4CO4CON,故D正确。 222答案选D。
催化剂
12.宇宙飞船的运载火箭的推进器引燃后发生剧烈反应,产生大量高温气体,从火箭尾部喷出。引燃后的高温气体成分有CO2、H2O、N2、NO等,这些气体均无色,但在卫星发射现场看到火箭喷射出大量的红烟,产生红烟的原因是( ) A.高温下N2遇空气生成NO2 B.NO遇空气反应生成NO2 C.CO2与NO反应生成NO2 D.NO与H2O反应生成NO2 【答案】B 【详解】
A.氮气为空气的主要组成气体,性质稳定,高温下N2遇空气不会直接生成NO2,故A错误;
B.一氧化氮极易被氧气氧化,NO在常温下能与氧气反应2NO+O2=2NO2,生成红棕色的NO2,所以B选项正确;
C.高温条件下一氧化碳在空气中不可能为反应产物,必然被氧气氧化成二氧化碳,所以,CO2与NO在空气中高温条件下不反应,故C错误; D.一氧化氮和水之间不会发生反应,故D错误 故选B。
13.某课外实验小组设计的下列实验合理的是
A.配一定浓度硫酸 B.制备少量氨气
C.制备并收集少量NO2 D.制备少量氧气
【答案】B 【详解】
A.容量瓶不能用来稀释溶解物质,应在烧杯中稀释浓硫酸,冷却后再转入容量瓶,故A不符合题意;
B.氨水滴入氧化钙,氧化钙和水反应放热,使氨水分解生成氨气,可以制备少量氨气,故B符合题意;
C.可上下移动的铜丝可以控制反应速率,铜和浓硝酸反应制得二氧化氮,二氧化氮溶于水和水反应生成硝酸和一氧化氮,该实验不能用排水法收集少量NO2气体,故C不符合题意;
D.过氧化钠和水剧烈反应生成氢氧化钠和氧气,能快速制取氧气,过氧化钠不是难溶于水的块状固体,不能用简易启普发生器,该装置不能起到随时反应、随时停止反应原理的要求,故D不符合题意; 答案选B。
14.(NH4)2SO4在一定条件下发生如下反应:4(NH4)2SO4=N2↑+6 NH3↑+3SO2↑+SO3↑+7H2O, 将反应后的气体通入一定量的BaCl2溶液中,发现溶液有白色沉淀生成,还有部分气体从溶液中逸出,检验发现从溶液中逸出的气体无色、无味,溶液中氯化钡恰好完全反应。下列说法正确的是
A.生成的沉淀中既有BaSO4、又有BaSO3,且n(BaSO4):n(BaSO3)约为1:1 B.生成的沉淀中既有BaSO4、又有BaSO3,且n(BaSO4):n(BaSO3)约为1:2 C.生成的沉淀中既有BaSO4、又有BaSO3,且n(BaSO4):n(BaSO3)约为1:3 D.从溶液中逸出的气体只有N2,最后留下溶液中溶质只有较多的NH4Cl 【答案】A 【详解】
(NH4)2SO4分解的方程式为4(NH4)2SO4=N2↑+6 NH3↑+3SO2↑+SO3↑+7H2O,设分解了4mol(NH4)2SO4,则分解生成的N2、NH3、SO2、SO3物质的量依次为1mol、6mol、3mol、1mol,分解产生的气体通入BaCl2溶液中,发生反应2NH3+SO3+H2O=(NH4)2SO4、(NH4)2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NH4Cl,此过程中消耗1molSO3、2molNH3、生成1molBaSO4沉淀;还剩余4molNH3,最终从溶液中逸出的气体无色、无味,溶液中氯化钡恰好完全反应,说明3molSO2全部反应,则发生的反应为4NH3+3SO2+3H2O=(NH4)2SO3+2NH4HSO3、(NH4)2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NH4Cl,此过程将4molNH3、3molSO2全部消耗,生成1molBaSO3沉淀;根据上述分析,生成的沉淀中既有BaSO4、又有BaSO3,且n(BaSO4):n(BaSO3)约为1:1,从溶液中逸出的气体只有N2,最后留下的溶液中有较多的NH4Cl和NH4HSO3,故答案为A。
15.对某些离子检验及结论正确的是( )
A.加入硝酸银溶液生成白色沉淀,再加盐酸,沉淀不消失,一定有 Cl-
NH4 B.加入浓氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,一定有 C.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有 SO4 D.加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,一定有 CO3 【答案】B 【详解】
A.加入硝酸银溶液生成白色沉淀,该白色沉淀可以为碳酸银,再加盐酸,沉淀不消失,可能为碳酸银与盐酸反应生成不溶于酸的氯化银,则原溶液中不一定有 Cl-,选项A错误; B.加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体为氨气,
22NH4,选项B正确; 则原溶液中一定有 C.该溶液中可能含有银离子,形成氯化银白色沉淀,AgCl也不溶于盐酸,选项C错误; D.CO3和HCO3都能与HCl反应生成CO2气体,CO2气体为能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体,所以不能判断出是否含有CO3,选项D错误; 答案选B。
22
16.下列实验操作及现象与结论之间对应关系错误的是 ..选项 实验操作及现象 A 向某溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成 向某溶液中滴加NaOH浓溶液并加热,生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 探究新制饱和氯水成分的实验时,向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀生成 探究新制饱和氯水成分的实验时,向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生 结论 该溶液中含SO4 2-B 该溶液中含NH4 +C 氯水中含有Cl ﹣D 氯水中含H+ A.A 【答案】A 【详解】
A.向某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,白色沉淀可能为氯化银、硫酸钡等,原溶液中可能存在硫酸根离子、银离子等,所以不一定含有硫酸根离子,故A错误;
B.B
C.C
D.D
B.向某溶液中加入NaOH浓溶液,加热产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体一定为氨气,原溶液中一定存在铵根离子,故B正确;
C.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀生成,该白色沉淀一定是氯化银,则氯水中一定含Cl-,故C正确;
D.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,因为氯水中含H+,能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,故D正确; 答案选A。
17.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。
18.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.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液 B.加入足量的 BaCl2 溶液,产生白色溶液,则溶液中一定含有大量的 SO4
C.加入 NaOH 溶液后加热产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则溶液中一定含有大量的 NH4
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】C 【详解】
A.焰色反应,火焰呈黄色,可知一定含钠元素,则可能为NaOH溶液或钠盐溶液,A错误;
B.向某溶液中滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,该白色沉淀可能是氯化银,再滴加稀盐酸,沉淀也不溶解,则原溶液可能含有Ag+,B错误;
C.加入NaOH溶液后加热产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,该气体是NH3,说明则
2溶液中一定含有大量的NH4,C正确;
D.加入稀盐酸酸化,引入Cl-,干扰其检验,应加硝酸酸化,D错误; 答案选C。 【点睛】
把握离子的检验方法、试剂及现象与结论为解答的关键,注意检验应排除干扰离子。本题的易错点为A,焰色反应是元素的性质,因此火焰呈黄色,只能说明该溶液一定含有钠元素。
19.烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛放液体,下列组合不可能形成喷泉的是( )
A.氯化氢和水 C.二氧化碳和水 【答案】C 【详解】
B.氯气和烧碱溶液 D.二氧化碳和烧碱溶液
当烧瓶内的气体极易溶于胶头滴管以及烧杯中的液体,使烧瓶内压强大幅降低时,烧杯中的液体会被倒吸到烧瓶中形成喷泉。
A.氯化氢极易溶于水,使烧瓶内压强大幅降低时,烧杯中的液体会被倒吸到烧瓶中形成喷泉,故A不符合题意;
B.氯气和烧碱溶液反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,使烧瓶内压强急剧降低,可以形成喷泉,故B不符合题意;
C.二氧化碳在水中的溶解度不大,不能形成喷泉,故C符合题意;
D.二氧化碳和烧碱溶液反应:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O或CO2+NaOH =NaHCO3,使烧瓶内压强急剧降低,可以形成喷泉,故D不符合题意; 答案选C。
20.某混合气体可能有CO、CO2、NH3、HCl、H2和水蒸气中的一种或几种,当依次通过澄清石灰水(无浑浊现象)、氢氧化钡溶液(有浑浊现象)、浓硫酸、灼热的氧化铜(变红)和无水硫酸铜(变蓝)时,可判断该混合气体中一定有( )
A.HCl、CO2、H2 B.CO、H2、H2O C.CO、H2、NH3 D.HCl、CO、
H2O
【答案】A 【详解】
由于混合气体通过氢氧化钡溶液(有浑浊现象),而通过澄清石灰水(无浑浊现象),证明混合
气体中一定存在氯化氢和二氧化碳气体;经过浓硫酸干燥后,灼热的氧化铜(变红)说明氧化铜被还原成铜,无水硫酸铜(变蓝)说明反应后有水生成,证明混合气体中一定存在氢气,综上所述,该混合气体中一定有HCl、CO2、H2,故答案为A。 【点睛】
考查常见气体的检验与除杂方法,此题为混合物组成的推断题,完成此题,要根据题干叙述的内容,根据物质的有关性质,抓住解题的关键,根据“通过澄清石灰水(无浑浊现象)、氢氧化钡溶液(有浑浊现象)”可知混合气体中一定存在二氧化碳和氯化氢,一定不存在氨气;根据混合气体通过浓硫酸浓硫酸干燥后通过“灼热的氧化铜(变红)和无水硫酸铜(变蓝)”证明一定存在氢气,可能存在一氧化碳。
二、非选择题
21.NO很容易与许多分子迅速发生反应,科学家发现在生物体中不断地产生NO,用于细胞间传递信息;NO还参与心血管系统、免疫系统以及中枢和外围神经系统的调控。 (1)实验室用金属铜和稀硝酸制取NO的离子方程式为:__________________。 ..
(2)NO是有毒气体,某学生为防止污染,用分液漏斗和烧杯装配了一套简易的、能随开随用、随关随停的NO气体发生装置,如图甲所示。
①实验室若没有铜丝,而只有小铜粒,在使用上述装置进行实验时,可用丝状材料包裹铜粒以代替铜丝进行实验,这种丝状材料的成分可以是________(填选项编号)。 A.铁B.铝C.铂D.玻璃
②打开分液漏斗的活塞使反应进行,在分液漏斗中实际看到的气体是红棕色的,原因是____________________(填化学方程式)。 ..
(3)为证明铜丝与稀硝酸反应生成的确实是NO,某学生另设计了一套如图乙所示的装置制取NO。反应开始后,可以在U形管右端观察到无色的NO气体。长玻璃管的作用是______________________________________________。 (4)以下收集NO气体的装置,合理的是________(填选项代号)。
(5)假设实验中12.8gCu全部溶解,需要通入标况下________LO2才能使NO全部溶于水。 (6)用金属铜制取硝酸铜,从节约原料和防止环境污染的角度考虑,下列4种方法中最好的是________(填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”),理由是____________________________。 甲:铜+浓硝酸→硝酸铜 乙:铜+稀硝酸→硝酸铜
丙:铜+氯气→氯化铜;氯化铜+硝酸→硝酸铜 丁:铜+空气→氧化铜;氧化铜+硝酸→硝酸铜
【答案】3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++4H2O+2NO↑ C、D 2NO+O2===2NO2 接收被气体压出U形管的液体,防止稀硝酸溢出 C、D 2.24L 丁 制取相同质量的Cu(NO3)2,丁所消耗的HNO3的量最少(原料的利用率最高)且不产生污染环境的气体 【详解】
(1) 利用稀硝酸强氧化性,与铜发生反应,离子反应方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2 NO↑+4H2O;
(2) ①所用物质不能与稀硝酸反应,干扰铜和稀硝酸的反应,Fe、Al都与稀硝酸反应,Pt、玻璃不与稀硝酸反应,即选择C、D;
②分液漏斗中含有空气,NO与氧气反应生成红棕色的NO2,即2NO+O2=2NO2; (3) 关闭活塞,铜丝与硝酸反应,气体增多,压强增大,会把硝酸压入到玻璃管中,防止稀硝酸溢出,所以长玻璃管的作用是:接收被气体压出U形管的液体,防止稀硝酸溢出 (4) 因为NO与空气中氧气反应,因此收集NO用排水法收集,排水法收集气体应是短管进气长管出水,因此选项C和D正确;
(5) NO与氧气、水的反应为:4NO+3O2+2H2O=4HNO3 ,铜的物质的量为
12.8g=0.2mol,根据反应3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++4H2O+2NO↑,生成NO物质的
64g/mol量为
20.4mol0.2mol=,根据反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3 ,氧气物质的量为3330.4mol=0.1mol,得V(O2)=2.24L; 43(6) .甲:铜与浓硝酸反应产生对环境有污染的氮的氧化物,故甲错误;乙:产生NO,污染空气,故乙错误;丙:使用氯气,氯气有毒,污染空气,故丙错误;丁:对环境无污染,故丁正确,同时根据几个反应可以看出制取相同质量的Cu(NO3)2,丁所消耗的HNO3的量最少,所以最好的是丁,理由是制取相同质量的Cu(NO3)2,丁所消耗的HNO3的量最少(原
料的利用率最高)且不产生污染环境的气体。 【点睛】
本题难点是氧气量的计算,可以根据两个反应来进行计算,还可以根据电子守恒计算,铜与硝酸反应:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,铜失电子,硝酸得电子,转化成NO,然后氧气与NO反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3 ,NO失电子,氧气得电子,因此铜失去电子,最终给了氧气,最后根据得失电子数目守恒,得氧气的体积。
V(O2)12.8g24 ,求
64g/mol22.4L/mol
22.某同学设计如图所示的实验装置收集纯净的氨气,并探究氨气的性质。
(1)A装置中中发生反应的化学方程式为_______________。 (2)B装置的作用是_____________,y物质是_____________。 (3)C装置的作用是收集纯净的氨气,这种收集方法是____________。 (4)若D中装有湿润的红色石蕊试纸,则现象是____________。 (5) 若D中装有蘸有浓盐酸的布条,则现象是______________。 (6)E装置的作用是_____________。
【答案】2NH4Cl + Ca(OH)2CaCl2 +2 NH3↑+ 2H2O 干燥或吸水 碱石灰 向下排空气 石蕊试纸变蓝色 集气瓶内有白烟生成 尾气吸收、防止倒吸 【分析】
实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体的方法来制取氨气,制取装置为固固加热型,由于氨气为碱性气体,通常用碱石灰进行干燥,氨气的密度比空气小,极易溶于水,通常用向下排空气法收集,氨气有刺激性气味,不能直接排放,在吸收时要注意防倒吸,根据以上分析解答。 【详解】
(1)由分析可知,A装置中用加热氯化铵和氢氧化钙固体的方法来制取氨气,反应的化学方程式为:2NH4Cl + Ca(OH)2CaCl2 +2 NH3↑+ 2H2O;
(2)B装置为干燥氨气的装置,使用的干燥剂为碱石灰,答案为:干燥或吸水;碱石灰; (3)氨气的密度比空气小,通常用向下排空气法收集;
(4)氨气溶于水生成一水合氨,为碱性气体,可使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,答案为:石蕊试纸变蓝色;
(5)浓盐酸挥发出来的氯化氢气体与氨气反应生成氯化铵固体,产生大量的白烟,答案为:集气瓶内有白烟生成;
(6)氨气有刺激性气味,不能直接排放,因为氨气极易溶于水,所以可用水吸收,在吸收时用一个倒放的漏斗可防止氨气产生倒吸现象,答案为:尾气吸收、防止倒吸。 【点睛】
气体的制备一般分为发生装置、净化装置、收集装置、尾气处理装置,根据反应物的状态和条件确定制取方法,根据气体的性质确定净化、收集等方法。
23.某化学实验小组同学利用以下装置制备氨气,并探究氨气的性质(部分仪器已略去)。
请回答:
(1)该同学用镊子夹取湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,可观察到试纸变蓝,该现象说明氨气溶于水,溶液呈___性。
(2)收集氨气时,请你选择氨气的进气口___(“a”或“b”)。
(3)若观察到装置B中的烧瓶内产生了红色喷泉,则说明氨气具有的性质是___。 (4)以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是___(填序号)。
【答案】碱 a 极易溶于水,且与水反应生成一种碱性物质 ②④ 【分析】
(1)利用氨气溶于水生成NH3·H2O进行分析;
(2)氨气的密度小于空气,收集时用向下排空气法收集,对此进行分析; (3)根据(1)的分析;
(4)氨气极易溶于水,吸收时注意防倒吸; 【详解】
(1)NH3极易溶于水,在水中有NH3++H2O因此该实验体现了溶液呈碱性;
NH3·H2O
NH4++OH-,酚酞遇碱变蓝,
(2)氨气的密度小于空气的密度,收集时应向下排空气法收集,即从a口进气;
(3) 形成喷泉,说明烧瓶的压强突然减小,即推出NH3极易溶于水,酚酞遇碱变蓝,说明氨气溶于水后,生成一种碱性物质;
(4)氨气极易溶于水,可以用水吸收多余的氨气,吸收时应注意防治倒吸,故②④正确。
24.某化学活动小组对中学化学教材中“氨的催化氧化”进行实验探究,设计了如下图所示的实验装置(固定装置已略去)。请回答下列问题:
(1)若装置A中使用的药品是NH4HCO3固体,则A需要的仪器有试管、导管、橡胶塞和_______(填选项序号)。A装置中发生反应的化学方程式为:_____________________________ a.锥形瓶 b.酒精灯 c.烧瓶 d.蒸发皿
(2)装置B的作用是_____________;装置D的作用是___________________。 (3)装置C中发生反应的化学方程式为_______________________________。 (4)若A、B中药品足量,则可以观察到装置F中的实验现象是____________。 (5)该装置存在的主要缺陷是_______________________________________。 【答案】b NH4HCO3
Δ NH3↑+CO2↑+H2O 与H2O、CO2反应产生C中反应所需的O2 防
止E中液体倒吸 4NH3+5O2
催化剂4NO + 6H2O 铜片溶解,表面有气泡产生,溶液逐渐
变蓝,液面上方气体变红棕色 F中液体可能会倒吸,无尾气处理装置,产生的NO2会污染环境 【分析】
要探究氨的催化氧化反应4NH3+5O2
催化剂4NO + 6H2O,需要NH3、O2,装置A、B制备
NH3、O2,装置E干燥产生的气体,装置F探究反应产生气体的性质。 【详解】
(1)若装置A中使用的药品是NH4HCO3固体,需要加热固体制取NH3、CO2、H2O,固体加热制取气体,需要的仪器有试管、导管、橡胶塞和酒精灯;A装置中发生反应的化学方程式为:NH4HCO3
Δ NH3↑+CO2↑+H2O。
(2)装置A中生成NH3、CO2、H2O,但装置C需要NH3、O2,则装置B的作用是与H2O、CO2反应产生C中反应所需的O2;装置D为安全瓶,其作用是防止E中液体倒吸。 (3)装置C中发生探究氨的催化氧化反应,反应的化学方程式为4NH3+5O26H2O。
(4)若A、B中药品足量,则进入装置F的气体为NO、O2的混合气体,发生反应
4NO+3O2+2H2O=4HNO3,硝酸能将铜氧化生成硝酸铜、NO和水,NO在装置上方与氧气反应生成红棕色二氧化氮,反应现象为铜片溶解,表面有气泡产生,溶液逐渐变蓝,液面上方气体变红棕色。
(5)该装置存在的主要缺陷是装置F中液体可能会倒吸,NO和NO2均为有毒气体,无尾气处理装置,产生的NO2会污染环境。
催化剂4NO +
25.资料显示:氨气可在纯氧中安静燃烧某校化学小组学生设计如下装置(图中铁夹等夹持装置已略去)进行氨气与氧气在不同条件下反应的实验;
(1)氨气极易溶于水,其水溶液叫做氨水,显______性,能使石蕊试液变______;其原因为____________.(用化学方程式和电离方程式表示)
(2)图甲是实验室制取纯净、干燥的氨气的装置图,写出大试管内发生反应的化学方程式(采用实验室常用药品制氨气):______,A中所加药品为______,所起作用为______. (3)将产生的氨气与过量的氧气通到装置乙中,用酒精喷灯加热后,试管内气体为______色,氨催化氧化的化学方程式是______
(4)将过量的氧气与甲产生的氨气分别从a、b两管进气口通入到装置丙中,并在b管上端点燃氨气,其氧化产物为空气的主要成分之一;
①两气体通入的先后顺序是______;②氨气燃烧的化学方程式是______.
【答案】碱 蓝 NH3+H2O
NH3∙H2O
NH4++OH- Ca(OH)2 + 2NH4Cl
ΔCaCl2 +
2NH3↑+2H2O 碱石灰 干燥氨气 红棕色 4NH3+5O2通氨气 4NH3+3O2【分析】
4NO + 6H2O 先通氧气,后
点燃 2N2 +6H2O
(1)氨气极易溶于水,其水溶液叫做氨水,氨水电离出铵根离子和氢氧根离子。
(2)图甲是实验室制取纯净、干燥的氨气的装置图,实验室常用氯化铵和氢氧化钙加热反应生成氯化钙和氨气,装置A是碱石灰,碱石灰不与氨气反应,起的作用是干燥氨气。 (3)将产生的氨气与过量的氧气通到装置乙中,用酒精喷灯加热后,氨气催化氧化生成NO,NO被过量氧气氧化为NO2。
(4)①由于装置丙上端开口,要点燃NH3,须先通入O2,后通入NH3,因为若先通入NH3,NH3在空气中不能点燃,NH3逸出会造成污染;
②NH3中N元素的化合价为−3价,为最低价态,具有还原性,在点燃条件下生成N2和水。 【详解】
(1)氨气极易溶于水,其水溶液叫做氨水,氨水电离出铵根离子和氢氧根离子,因此溶液显碱性,能使石蕊试液变蓝;其原因为NH3+H2O为:碱;蓝;NH3+H2O
NH3∙H2O
NH3∙H2O
NH4+ +OH-;故答案
NH4++OH-。
(2)图甲是实验室制取纯净、干燥的氨气的装置图,实验室常用氯化铵和氢氧化钙加热反应生成氯化钙和氨气,其化学反应方程式为Ca(OH)2 + 2NH4Cl
ΔCaCl2 + 2NH3↑+2H2O,装置A
是碱石灰,碱石灰不与氨气反应,起的作用是干燥氨气;故答案为:Ca(OH)2 + 2NH4Cl
ΔCaCl2 + 2NH3↑+2H2O;碱石灰;干燥氨气。
(3)将产生的氨气与过量的氧气通到装置乙中,用酒精喷灯加热后,氨气催化氧化生成NO,NO被过量氧气氧化为NO2,因此试管内气体为红棕色,氨催化氧化的化学方程式是4NH3+5O2
4NO + 6H2O;故答案为:红棕色;4NH3+5O2
4NO + 6H2O。
(4)①由于装置丙上端开口,要点燃NH3,须先通入O2,后通入NH3,因为若先通入NH3,NH3在空气中不能点燃,NH3逸出会造成污染;
②NH3中N元素的化合价为−3价,为最低价态,具有还原性,在点燃条件下生成N2和水,因此氨气燃烧的化学方程式是4NH3+3O2
点燃2N2 +6H2O;
故答案为:先通氧气,后通氨气;4NH3+3O2
点燃2N2 +6H2O。
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