内容正文:
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第五章 化工生产中的重要非金属元素
第二节 氮及其化合物
重点突破练——硫、氮及其
化合物的性质探究
(建议用时:40分钟)
题号 1 2 3 4 5 6
难度 ★ ★ ★ ★★ ★★ ★★★
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1.已知二氧化硫可使酸性高锰酸钾溶液褪色,化学反应方程式为5SO2+2KMnO4+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4,
用如图装置来验证浓硫酸与木炭在加热条件下
反应的产物中含有SO2和CO2。
(1)写出浓硫酸和木炭在加热条件下发生反应的化学方程式:______________
_____________________________________。
(2)实验时,反应产生的气体应从_____(填“a”或“b”,下同)端通入;_____端连接盛有澄清石灰水的实验装置。
a
b
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(3)B瓶的作用是_________________。
(4)证明混合气体中含有二氧化碳的现象是_______________________、_____________________。
除去SO2气体
C中品红溶液不褪色
D中出现白色沉淀
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2.某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按如图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)装置A中盛放70%硫酸和亚硫酸钠的仪器名称分别是____________、____________。
(2)反应后,装置B中产生的现象是________________________________,发生反应的离子方程式为__________________________________。
分液漏斗
圆底烧瓶
溶液的黄绿色褪去(或溶液褪色)
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(3)装置C中的现象是______________________________,表现了SO2的__________;装置D中的现象是__________________,发生反应的化学方程式为_________________________。
(4)装置E的目的是探究SO2与品红溶液作用的可逆性,请写出实验操作及现象:_________________________________________。
(5)F装置的作用是_________________,倒扣漏斗的作用是____________。
溶液的紫色褪去(或溶液褪色)
还原性
有黄色沉淀生成
2H2S+SO2===3S+2H2O
将试管E在酒精灯上加热,溶液恢复红色
吸收多余的SO2
防止倒吸
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3.如图所示为实验室模拟工业制备少量硝酸的装置。
(1)实验室制取氨气的化学方程式是______
_________________________________________;
检验氨气的方法为__________________________
___________________________________________________________。
(2)实验时先用酒精喷灯预热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后撤离酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达到700 ℃以上,由此可知该反应是_____(填“吸热”或“放热”)反应,反应的化学方程式是_________________________。
(3)B中试剂为_____。NaOH溶液的作用是___________。
用湿润的红色石蕊试纸检验,
现象为试纸变蓝(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验,现象为产生白烟)
放热
水
吸收尾气
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4.实验室常用下列装置来进行铜跟浓硫酸反应等一系列实验。
(1)判断铜跟浓硫酸反应有SO2生成所依据的现象是__________________,甲装置中发生的主要反应的化学方程式是____________________________________,该反应中若有3.2 g Cu参加反应,则被还原的H2SO4的物质的量为________mol。
(2)在装置乙的试管口放有一团棉花,棉花中浸有氢氧化钠溶液,请写出SO2与过量NaOH溶液反应的离子方程式:____________________________。
乙中品红溶液褪色
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(3)欲观察生成的CuSO4溶液的颜色,应采取的操作是_____________________
_______________________________________。
(4)若铜片还有剩余,硫酸________(填“有”或“没有”)消耗完毕。其理由是__________________________________________________________________。
将反应后的液体慢慢注入水中,边加边搅拌,而后观察溶液颜色
没有
随反应的进行,硫酸变稀,而稀H2SO4不与Cu反应,故H2SO4不会消耗完
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5.肼(N2H4)可作火箭发射的燃料。某实验兴趣小组利用氨与次氯酸钠反应制备N2H4,并探究N2H4的性质,其制备装置如图所示。
回答下列问题:
(1)仪器b的名称为________________,仪器a的作用是________________。
(2)装置A试管中发生反应的化学方程式为_______________________________。
恒压滴液漏斗
导气和防倒吸
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(3)上述装置B、C间缺少一个装置,可能导致的结果是________________。
(4)探究N2H4的性质。将制得的N2H4分离提纯后,进行如下实验。
[查阅资料]AgOH不稳定,易分解生成黑色的Ag2O,Ag2O可溶于氨水。
[提出假设]黑色固体可能是Ag、Ag2O中的一种或两种。
肼的产率降低
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操作 现象 结论
ⅰ.取少量黑色固体于试管中,加入足量______,振荡 黑色固体部分溶解 黑色固体中有Ag2O
ⅱ.取少量黑色固体于试管中,加入足量稀硝酸,振荡 _______________________________________________________________ 黑色固体是Ag和Ag2O,则肼具有的性质是碱性和________
[实验验证]设计如下方案,进行实验。
氨水
黑色固体全部溶解,产生无色气体,无色气体迅速变为红棕色
还原性
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解析:(4)根据“Ag2O可溶于氨水”和“黑色固体部分溶解”可知操作1加入的试剂是氨水;根据结论“黑色固体是Ag和Ag2O”可知,加入稀硝酸后的现象是黑色固体全部溶解,产生无色气体NO,无色气体迅速变为红棕色的NO2;黑色固体中Ag的存在说明肼具有还原性,Ag2O由AgOH分解产生,AgOH的存在说明肼具有碱性。
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6.(1)某化学学习小组为探究NO2和SO2的反应,进行如下实验(如图所示)。
①图甲两集气瓶中______(填“上”或“下”)瓶颜色深。
②图乙中反应的现象是______________________________________。
③图丙中“有红棕色气体产生”说明SO2和NO2反应的产物中有______,说明NO2在该反应中表现________性。
④由图乙和图丙中的现象写出NO2和SO2反应的化学方程式:______________
________________________。
下
两气体混合后,颜色由红棕色变为无色
NO
氧化
NO2+SO2===NO+SO3
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资料信息:2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O。
Ⅰ.装置A中的试剂是_____________。
Ⅱ.干燥管和装置B的作用分别是_________________________、________。
Ⅲ.实验开始时正确的操作步骤顺序是_______(填字母)。
a.通入NO2 b.打开弹簧夹 c.点燃酒精灯
d.当硬质玻璃管充满红棕色气体后,关闭弹簧夹
NaOH溶液
吸收NO2,避免污染环境
收集N2
badc
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解析:(1)①NO2呈红棕色,SO2为无色,故下瓶颜色深。②NO2有强氧化性,能被SO2还原成NO,故现象为两气体混合后,颜色由红棕色变为无色。③NO遇空气被氧化成NO2:2NO+O2===2NO2,“有红棕色气体产生”说明SO2和NO2反应的产物中有NO,体现了NO2的氧化性。④由题给现象可知,NO2和SO2反应的化学方程式为NO2+SO2===NO+SO3。
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R
C+2H2SO4(浓)eq \o(=====,\s\up16(△))CO2↑+2SO2↑+2H2O
SO2+Cl2+2H2O===4H++2Cl-+SOeq \o\al(2-,4)
Ca(OH)2+2NH4Cleq \o(=====,\s\up16(△))CaCl2+2NH3↑+2H2O
4NH3+5O2eq \o(=====,\s\up16(催化剂),\s\do14(△))4NO+6H2O
Cu+2H2SO4(浓)eq \o(=====,\s\up16(△))CuSO4+SO2↑+2H2O
2OH-+SO2===SOeq \o\al(2-,3)+H2O
Ca(OH)2+2NH4Cleq \o(===,\s\up16(△))CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)某课外活动小组探究镁与NO2的反应。已知镁与CO2反应如下:2Mg+CO2eq \o(=====,\s\up16(点燃))2MgO+C。
①该小组采用类比Mg与CO2反应的思路对Mg与NO2的反应进行预测,写出Mg与NO2反应的化学方程式:_________________________________。
②设计实验验证猜测(用于连接玻璃管的乳胶管均内衬锡纸)。
4Mg+2NO2eq \o(=====,\s\up16(点燃))4MgO+N2
(2)①由题意可知,Mg与NO2发生置换反应的化学方程式为4Mg+2NO2eq \o(=====,\s\up16(点燃))4MgO+N2。②由资料信息:2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O可知,装置A中的试剂是NaOH溶液,作用是除去未反应的NO2。干燥管是尾气处理装置,作用是吸收NO2以避免污染环境。装置B的作用是利用排水法收集N2。实验开始时正确的操作步骤:b(打开弹簧夹)→a(通入NO2,排尽反应装置中的空气)→d(当硬质玻璃管充满红棕色气体后,关闭弹簧夹)→c(点燃酒精灯,确认充满NO2后才开始加热)。
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