内容正文:
专题01 硫、氮及其化合物(解析版)
内容概览
考向1 硫和二氧化硫
考向2 硫酸与硫酸根离子的检验
考向3 氮气与氮的固定及氮的氧化物
考向4 氨气、铵盐与硝酸
考向1 硫和二氧化硫
1.(23-24高一下·天津第十四中学·期中)下列物质中的硫元素不能表现出还原性的是
A.H2S B.SO2 C.H2SO4 D.S
2.(23-24高一下·天津部分区·期中)工业制硫酸中的一步重要反应是在400-500℃下的催化氧化:(放热反应)。如果反应在密闭容器中进行,下列有关说法错误的是
A.该反应的逆反应是吸热反应
B.在上述条件下,不可能100%地转化为
C.提高反应时的温度,可以实现的完全转化
D.使用催化剂是为了增大反应速率,提高生产效率
3.(23-24高一下·天津南仓中学·期中)下列说法正确的是( )
A.SO2也可以用于杀菌、消毒,但食用经SO2增白后的食品是对身体有害的
B.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,且原理相同
C.因为SO2具有漂白性,所以它能使湿润的红布条、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊试液褪色
D.等物质的量的SO2和Cl2混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中,漂白效果更好
4.(23-24高一下·天津第三十二中学·期中)下图是研究二氧化硫性质的微型实验装置。现用70%硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体,实验现象很明显,且不污染空气。下列说法中错误的是
A.紫色石蕊溶液变红色
B.品红溶液褪色
C.溴水的橙色褪去
D.含酚酞的NaOH溶液红色变深
考向2 硫酸与硫酸根离子的检验
5.(23-24高一下·天津第十四中学·期中)下列有关硫酸的叙述正确的是
A.常温下铜与浓硫酸剧烈反应
B.盛有浓硫酸的试剂瓶敞口放置,瓶口会出现大量白雾
C.将浓硫酸和稀硫酸分别滴入蔗糖中会产生不同现象
D.浓硫酸有强氧化性,常温下不能用铁制或铝制容器盛装
6.(23-24高一下·天津北辰·期中)下列有关硫酸的说法正确的是
A.稀硫酸有很强的脱水性 B.浓硫酸可用来干燥NH3
C.常温下,浓硫酸与铁反应生成H2 D.浓硫酸与炽热的木炭反应生成CO2
7.(24-25高一下·天津宝坻·期中)下列关于物质检验的说法中正确的是
A.往某溶液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,则原溶液中一定含
B.往某溶液中通入CO2,产生白色沉淀,则原溶液中不一定含Ca2+
C.向某无色溶液中先加入盐酸无现象,再加入AgNO3溶液产生白色沉淀,说明含 Cl⁻
D.某溶液焰色试验的火焰呈黄色,说明该溶液中只含钠离子不含钾离子
8.(23-24高一下·天津滨海·阶段练习)部分含硫物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列说法正确的是
A.b与经过一步反应生成d
B.c通入a的水溶液中出现浑浊,体现了c的氧化性
C.f的浓溶液具有脱水性,可使胆矾晶体由蓝色变为白色
D.c能使品红溶液和酸性高锰酸钾溶液均褪色,其褪色原理相同
9.(23-24高一下·天津·期中)下列有关离子检验的实验方案以及结论均正确的是
A.向某溶液中加入过量稀盐酸,若产生使澄清石灰水变浑浊的气体,则该溶液中的阴离子一定含有
B.向某溶液中加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀消失,则原溶液可能含有
C.用洁净的铂丝蘸取某溶液在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色,则原溶液中一定含有,不含
D.向某溶液中加入足量稀盐酸无明显现象,再加入几滴溶液,溶液变浑浊,则原溶液中一定含有
考向3 氮气与氮的固定及氮的氧化物
10.(23-24高一下·天津第十四中学·期中)下列气体排放到大气中,不会造成污染的是
A.Cl2 B.N2 C.NO2 D.NO
11.(23-24高一下·天津部分区·期中)下列关于氮及其氧化物的说法中错误的是
A.通常情况下N2性质很稳定,可以在电焊时作保护气
B.NO2能与水反应生成硝酸,故NO2是酸性氧化物
C.,该反应是汽车尾气造成污染的主要原因之一
D.在反应中,N2作氧化剂
12.(23-24高一下·天津第三十二中学·期中)在给定的条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.SSO3H2SO4 B.H2SiO3SiO2SiCl4
C.N2NH3NO D.HNO3NO2NO
13.(23-24高一下·天津南开中学·期中)大气中NO达到一定浓度时,会对人体造成伤害。NO在大气中转化过程如下图所示,下列说法正确的是
A.在转化过程中表现出强氧化性,与互为同位素
B.是大气污染物,在大气中有可能形成硝酸型酸雨或光化学烟雾
C.是一种酸性氧化物,酸性氧化物都可以和水反应生成相应的酸
D.是一种直线形分子,电子式为
14.(23-24高一下·天津南开中学·期中)现有、的混合气体12mL,通入足量水中充分反应后剩余气体2mL(同温同压),则原混合气体中氧气的体积是
A.2mL或1.2mL B.1.2mL或4mL
C.2mL或4mL D.2mL
考向4 氨气、铵盐与硝酸
15.(23-24高一下·天津一中·期中)海洋氮循环是海洋生物多样性和稳定性的重要保证,海洋中无机氮的循环过程如图所示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是
A.过程④中可能有氧气参与
B.海洋中不存在游离态的氮
C.海洋中的“反硝化作用”过程中氮被氧化
D.向海洋排放含的废水不会影响海洋中的含量
16.(23-24高一下·天津·期中)1.实验室采用下列装置制取氨气,正确的是
A
B
C
D
生成NH3
干燥NH3
收集NH3并验满
吸收多余NH3
A.A B.B C.C D.D
17.(23-24高一下·天津第五十四中学·期中)在标准状况下将3.20 g铜粉投入一定量浓HNO3中,随着铜粉的溶解,反应生成的气体颜色逐渐变浅,当铜粉完全溶解后,共收集到含NO2和NO的混合气体1.344 L(标准状况),则混合气体中NO的体积为
A.224 mL B.336 mL C.448 mL D.896 mL
18.(22-23高一下·天津和平区第五十五中学·期中)某课外实验小组设计的下列实验合理的是
A.氨气发生装置 B.制备并收集少量 NO2
C.配制一定浓度的硫酸溶液 D.吸收多余氨气
19.(22-23高一下·天津和平区第五十五中学·期中)下列叙述中正确的是
A.易液化,液氨常用作制冷剂
B.可用铁、铝制容器盛装浓硝酸和稀硝酸
C.铵盐受热分解一定都会产生氨气
D.可用淀粉-KI试纸鉴别红棕色的蒸气和气体
1.(22-23高一下·天津·期中)下列物质之间的转化都能一步实现的是
A.N2→NH3→NO→NO2→HNO3→NO2
B.Al→Al2O3→Al(OH)3→NaAlO2
C.Fe→FeCl3→Fe(OH) 2→Fe(SCN)3
D.S→SO3→H2SO4→SO2→Na2SO3→Na2SO4
2.(22-23高一下·天津实验中学·期中)下列关于常见离子的检验方法和结论,其中正确的是
A.加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,证明原溶液一定有Cl-
B.先加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再加入稀盐酸沉淀不溶解,证明原溶液一定有
C.先加入KSCN溶液,无现象,再加氯水后溶液变红,证明原溶液一定有Fe2+
D.滴加NaOH溶液,加热试管,将湿润的蓝色石蕊试纸靠近试管口,试纸变红,证明含
3.(23-24高一下·天津塘沽一中·期中)氮和硫及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但氮氧化物和硫氧化物造成的环境问题也日益受到关注,下列说法正确的是
A.和均为红棕色且有刺激性气味的气体,是酸雨的主要成因
B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、和
C.燃料的脱硫脱氮、的回收利用和的催化转化都可以减少酸雨的产生
D.植物直接吸收利用空气中的NO和作为肥料,实现氨的固定
4.(23-24高一下·天津实验中学·期中)标准状况下,某同学向饱和溶液(氢硫酸)中通入足量的气体,所得溶液变化如图所示,b点。下列分析中正确的是
A.ab段反应是:
B.酸性:亚硫酸<氢硫酸
C.d点溶液不具有漂白性
D.b点对应的溶液导电性最强
5.(23-24高一下·新华中学·阶段练习)为了探究浓硝酸的性质,进行以下五组实验,均观察到红棕色气体,下列分析错误的是
A.①中产生的NO₂源于硝酸的分解
B.②中的铁片钝化,红棕色气体由浓硝酸分解产生,③中溶液变为绿色
C.①④⑤实验对比,④中的红棕色气体可能是由挥发的浓硝酸受热分解产生的
D.五支试管中的红棕色气体均为还原产物
6.(23-24高一下·天津·阶段练习)如图所示为“双色双喷泉”实验装置,图中烧瓶Ⅰ、Ⅱ中分别充满氨气和氯化氢,烧杯内盛装滴有紫色石蕊试液的蒸馏水。下列说法错误的是
A.在实验室中,可用浓氨水和生石灰制备氨气
B.在实验室中制备干燥的氨气时,可以选用碱石灰作干燥剂
C.实验中同时打开止水夹a、c、d,即可在烧瓶Ⅰ、Ⅱ中分别形成蓝色和红色喷泉
D.喷泉结束后,将烧瓶内溶液混合后转移至蒸发皿中蒸干,可得氯化铵固体
7.(22-23高一下·南开中学·期中)探究铜和浓硫酸的反应,下列装置或操作错误的是
A.上下移动装置甲中的铜丝体现绿色化学的思想
B.装置乙可用于收集SO2气体
C.将试管中的液体倒入装置丙中稀释,观察颜色可确定CuSO4的生成
D.利用装置丁将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶,可析出CuSO4∙5H2O
8.(21-22高一上·天津河西·期中)将通入溶液至饱和的过程中,始终未观察到溶液中出现浑浊,若再通入另一种气体,则产生白色沉淀,制备气体的试剂不能是
A.和 B.大理石和稀盐酸
C.和浓硝酸 D.和浓盐酸
9.(22-23高一下·天津一中·期中)A、B、D、E、X均为中学化学常见物质,相互转化关系如图所示(部分物质略去)。
已知A为气体单质,气体B能使湿润红色石蕊试纸变蓝,E为红棕色气体。
(1)B的电子式为: ,实验室制取B的化学方程式为 。
(2)D、E都是大气污染物,它们对环境造成的危害表现在 (填序号)。
a.引起酸雨 b.引起温室效应 c.形成光化学烟雾 d.引起水体富营养化
(3)为避免D、E等污染气体对环境造成影响,降低污染物排放,写出B与D反应的化学方程式: 。
(4)E尾气可使用碱性的溶液吸收,请写出相关反应的化学方程式 。
(5)在标准状况下进行如下反应,将一定量的铜粉投入一定量浓中,随着铜粉的溶解,反应生成的气体颜色逐渐变浅,当铜粉完全溶解后,收集到由、、等组成的含氮混合气体,这些混合气体与11.2L氧气反应后通入水中完全转化为硝酸,则参加反应的铜的物质的量为 mol。
10.(22-23高一下·天津和平·期中)如图表示A、B、C、D、E五种含氮物质相互转化的关系图。其中A、B、C、D常温下都是气体,B为红棕色。
回答下列问题:
(1)A→D反应常用于人工固氮,写出该反应的化学方程式: 。
(2)D→C是工业制硝酸的重要反应,化学方程式为 。
(3)B与一定量的氧气混合通入水中能被完全吸收,则B与的物质的量之比为 ,若该反应转移个电子,则参加反应的B的物质的量为 mol。
11.(22-23高一下·天津·阶段练习)利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系:
(1)从硫元素化合价变化的角度分析,图中既有氧化性又有还原性的化合物有 (填化学式)。
(2)酸性高锰酸钾溶液可吸收Y,反应的离子方程式为 。
(3)将X与Y混合,可生成淡黄色固体,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)某同学向BaCl2溶液中通入Y,未观察到白色沉淀生成,由此可知酸性强弱:H2SO3 HCl(填“>”或“<”)。取上述所得溶液进行下列操作,能观察到白色沉淀生成的 (填字母)。
A.通入Cl2 B.滴加H2O2溶液 C.滴加稀盐酸 D.滴加NaOH溶液
(5)Z的浓溶液与铜单质在一定条件下可以发生化学反应,该反应的化学方程式为 。
(6)Na2S2O3是重要的化工原料。从氧化还原反应的角度分析,下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是 (填字母)。
a. Na2S+S b. Na2SO3+S c. SO2+Na2SO4 d. Na2S2O3+Na2SO4
(7)已知Na2SO3能被K2Cr2O7氧化为Na2SO4则24 mL 0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液与20 mL 0.02 mol·L-1的K2Cr2O7溶液恰好反应时,转移电子的物质的量为: ,Cr元素在还原产物中的化合价为 。
12.(23-24高一下·天津南开·期中)某小组通过实验探究NO的某些性质,实验装置图如下:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 。
资料:i.NO与Na2SO3溶液会发生氧化还原反应,NO被还原为。
ii.醋酸银易溶于水,硫酸银微溶于水,Ag2N2O2是不溶于水的黄色固体。
iii.浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO。
iv.NaOH溶液不与NO反应,能与NO2反应:。
可选药品:Na2SO3溶液、浓HNO3、3 mol/L稀HNO3、蒸馏水、浓H2SO4、NaOH溶液及N2。
(2)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性,加入药品,打开弹簧夹后,通入一段时间N2,关闭弹簧夹,其目的是 。
(3)装置B的作用是 (用化学方程式表示)。
(4)装置C中装有Na2SO3溶液,实验探究NO的氧化性。
①甲同学检验Na2SO3的转化产物。取少量反应后装置C中的溶液, (填操作和实验现象)。
②乙同学认为即使甲同学检验出有,也不能说明NO具有氧化性,理由是 (用离子方程式说明)。
③丙同学认为,需通过进一步实验验证NO的氧化性,补充以下实验:
实验I:取饱和Na2SO4溶液,加少量醋酸,再滴加5滴0.1 mol/L的AgNO3溶液,无明显变化。
实验II:取少量装置C中反应后的溶液,加入少量醋酸,再滴加5滴0.1 mol/L的AgNO3溶液, (填实验现象)。
实验I的目的是 。上述实验证明NO有氧化性。
(5)实验探究NO的还原性。装置D中,实验得出NO具有还原性的实验现象是 。
(6)装置E的作用是 。
13.(22-23高一下·天津·阶段练习)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题:
Ⅰ.氨气的制备
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)。
(1)实验室制备氨气的化学方程式为 ;B中圆底烧瓶收集氨气时,请你选择氨气的进气口 (填“a”或“b”)。
(2)若打开装置B的止水夹c,用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热,观察到的现象为: ,则说明氨气具有的性质是 。
(3)为防止环境污染,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)。
Ⅱ.氨气与二氧化氮的反应
(4)铜和浓硝酸产生NO2的化学方程式是 。
(5)将Ⅰ中收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入(4)中产生的NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。
在一定温度下按图示装置进行实验。打开K1推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中,Y管中实验现象是 ;反应的化学方程式 。
(6)若有NO2和NH3的混合物1mol,充分反应。反应后所得到产物中,经氧化得到的N2比经还原得到的N2多1.4g,则反应混合物中NO2与NH3的体积比是 。
14.(23-24高一下·和平·阶段练习)研究氮及其化合物的性质,对有效改善人类的生存环境具有重要意义,请根据题意回答下列问题。
Ⅰ.物质类别和核心元素化合价是研究物质性质的两个重要维度,氮及其化合物的转化关系如下图:
(1)路线①~⑤中表示氮的固定的是 (填标号)。
(2)完成路线②的转化,从原理上分析,加入下列试剂可行的是______(填标号)。
A. B.Na C. D.
(3)在自然界中,路线⑤的反应条件是 ;
(4)写出路线④的离子反应方程式 ;
(5)路线④的化学反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(6)请用化学方程式来解释浓硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中的原因 。
Ⅱ.某同学甲在实验室制备氨气时准备了一些如图装置:
(7)装置C中仪器的名称为 。
(8)欲收集一瓶干燥的氨气,挑出上图中适当装置,其连接顺序为:发生装置m (填“小写字母”表示按气流方向)。
(9)同学乙发现,同学甲设计有一处明显的不足,请指出不足之处是 。
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专题01 硫、氮及其化合物(解析版)
内容概览
考向1 硫和二氧化硫
考向2 硫酸与硫酸根离子的检验
考向3 氮气与氮的固定及氮的氧化物
考向4 氨气、铵盐与硝酸
考向1 硫和二氧化硫
1.(23-24高一下·天津第十四中学·期中)下列物质中的硫元素不能表现出还原性的是
A.H2S B.SO2 C.H2SO4 D.S
【答案】C
【详解】A.在H2S中,S为-2价,是S元素的最低化合价,只有还原性,A不符合题意;
B.在SO2中,S为+4价,介于S元素的最低化合价-2价和最高化合价+6价之间,既有氧化性,又有还原性,B不符合题意;
C.在H2SO4中,S为+6价,是S元素的最高化合价,只有氧化性,没有还原性,C符合题意;
D.在S单质中,S为0价,介于S元素的最低化合价-2价和最高化合价+6价之间,既有氧化性,又有还原性,D不符合题意;
故合理选项是C。
2.(23-24高一下·天津部分区·期中)工业制硫酸中的一步重要反应是在400-500℃下的催化氧化:(放热反应)。如果反应在密闭容器中进行,下列有关说法错误的是
A.该反应的逆反应是吸热反应
B.在上述条件下,不可能100%地转化为
C.提高反应时的温度,可以实现的完全转化
D.使用催化剂是为了增大反应速率,提高生产效率
【答案】C
【详解】A.该反应正反应放热,逆反应吸热,A正确;
B.可逆反应特点是反应物不能完全转化为产物,B正确;
C.该反应正反应放热,逆反应吸热,升高温度平衡逆向移动,且可逆反应不能完全进行,C错误;
D.催化剂可降低反应活化能,加快反应速率,提高产率,D正确;
答案选C。
3.(23-24高一下·天津南仓中学·期中)下列说法正确的是( )
A.SO2也可以用于杀菌、消毒,但食用经SO2增白后的食品是对身体有害的
B.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,且原理相同
C.因为SO2具有漂白性,所以它能使湿润的红布条、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊试液褪色
D.等物质的量的SO2和Cl2混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中,漂白效果更好
【答案】A
【详解】A. SO2也可以用于杀菌、消毒,但SO2有毒,增白后的食品是对身体有害,A正确;
B. 二氧化硫使红墨水褪色体现二氧化硫漂白性、活性炭能使红墨水褪色体现吸附性、漂白粉和过氧化钠使红墨水褪色体现强氧化性,所以其原理不同,B错误;
C. 二氧化硫具有漂白性,能够使品红褪色,二氧化硫具有还原性能够使高锰酸钾褪色,二氧化硫为酸性氧化物,与水反应生成亚硫酸,使石蕊变红色,C错误;
D. SO2和Cl2这两种气体和水反应生成硫酸、HCl,硫酸、盐酸没有漂白性,所以将SO2和Cl2这两种气体同时作用于潮湿的有色布条不一定使其褪色,D错误。
4.(23-24高一下·天津第三十二中学·期中)下图是研究二氧化硫性质的微型实验装置。现用70%硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体,实验现象很明显,且不污染空气。下列说法中错误的是
A.紫色石蕊溶液变红色
B.品红溶液褪色
C.溴水的橙色褪去
D.含酚酞的NaOH溶液红色变深
【答案】D
【详解】A.二氧化硫与水反应生成亚硫酸,溶液显酸性,则紫色石蕊溶液变红色,A说法正确;
B.二氧化硫具有漂白性,能与品红反应生成无色物质,则品红溶液褪色,B说法正确;
C.二氧化硫可与溴反应生成硫酸和氢溴酸,则溴水的橙色褪去,C说法正确;
D.二氧化硫与NaOH反应生成亚硫酸钠,溶液碱性减弱,则含酚酞的NaOH溶液红色变浅,D说法错误;
答案为D。
考向2 硫酸与硫酸根离子的检验
5.(23-24高一下·天津第十四中学·期中)下列有关硫酸的叙述正确的是
A.常温下铜与浓硫酸剧烈反应
B.盛有浓硫酸的试剂瓶敞口放置,瓶口会出现大量白雾
C.将浓硫酸和稀硫酸分别滴入蔗糖中会产生不同现象
D.浓硫酸有强氧化性,常温下不能用铁制或铝制容器盛装
【答案】C
【详解】A.铜与浓硫酸反应需要在加热条件下进行,在常温下铜与浓硫酸不能发生反应,因此无明显现象发生,A错误;
B.浓硫酸具有吸水性,盛有浓硫酸的试剂瓶敞口放置,会吸收空气中的水分,使液面上升,但在瓶口不会出现明显现象,B错误;
C.浓硫酸具有脱水性、强氧化性。将浓硫酸滴入蔗糖中,会看到蔗糖变黑,同时有大量无色有刺激性气味的气体产生;而稀硫酸氧化性比较弱,将稀硫酸滴加到蔗糖中,不会看到有明显的实验现象发生,因此二者现象各不相同,C正确;
D.浓硫酸有强氧化性,在常温下遇到Fe、Al,会在金属表面产生一层致密的氧化物保护膜,阻止金属的进一步反应,即发生钝化现象,因此能用铁制或铝制容器盛装浓硫酸,D错误;
故合理选项是C。
6.(23-24高一下·天津北辰·期中)下列有关硫酸的说法正确的是
A.稀硫酸有很强的脱水性 B.浓硫酸可用来干燥NH3
C.常温下,浓硫酸与铁反应生成H2 D.浓硫酸与炽热的木炭反应生成CO2
【答案】D
【详解】A.浓硫酸具有强氧化性,浓硫酸有很强的脱水性,故A错误;
B.浓硫酸具有酸性,氨气是碱性气体,两者能反应生成硫酸铵,浓硫酸不可用来干燥NH3,故B错误;
C.常温下,浓硫酸与铁发生钝化反应,且产生的气体是二氧化硫,故C错误;
D.浓硫酸与炽热的木炭发生反应C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,该反应生成CO2,故D正确;
综上所述答案为D。
7.(24-25高一下·天津宝坻·期中)下列关于物质检验的说法中正确的是
A.往某溶液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,则原溶液中一定含
B.往某溶液中通入CO2,产生白色沉淀,则原溶液中不一定含Ca2+
C.向某无色溶液中先加入盐酸无现象,再加入AgNO3溶液产生白色沉淀,说明含 Cl⁻
D.某溶液焰色试验的火焰呈黄色,说明该溶液中只含钠离子不含钾离子
【答案】B
【详解】A.某溶液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,可为碳酸钡或氯化银,则原溶液可含有、Ag+,不一定含有,故A错误;
B.往某溶液中通入CO2,产生白色沉淀,可能为碳酸钡,则原溶液中可能存在Ba2+,不一定含Ca2+,故B正确;
C.加入盐酸引入氯离子,因此向某溶液中先加入盐酸酸化,再滴加AgNO3溶液,出现白色沉淀,原溶液中不一定有Cl-,故C错误;
D.钾元素的焰色需要透过蓝色钴玻璃观察,因此灼烧某溶液,火焰呈黄色,说明原粉末中有Na+,不能确定是否有K+,故D错误;
故选B。
8.(23-24高一下·天津滨海·阶段练习)部分含硫物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列说法正确的是
A.b与经过一步反应生成d
B.c通入a的水溶液中出现浑浊,体现了c的氧化性
C.f的浓溶液具有脱水性,可使胆矾晶体由蓝色变为白色
D.c能使品红溶液和酸性高锰酸钾溶液均褪色,其褪色原理相同
【答案】B
【详解】A.硫在氧气中燃烧只能生成二氧化硫,不能生成三氧化硫,故A错误;
B.二氧化硫具有弱氧化性,能与氢硫酸溶液反应生成硫沉淀和水,故B正确;
C.浓硫酸具有吸水性,可使胆矾晶体由蓝色变为白色,故C错误;
D.二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液漂白褪色,二氧化硫具有还原性,能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使溶液褪色,则两者褪色原理不相同,故D错误;
故选B。
9.(23-24高一下·天津·期中)下列有关离子检验的实验方案以及结论均正确的是
A.向某溶液中加入过量稀盐酸,若产生使澄清石灰水变浑浊的气体,则该溶液中的阴离子一定含有
B.向某溶液中加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀消失,则原溶液可能含有
C.用洁净的铂丝蘸取某溶液在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色,则原溶液中一定含有,不含
D.向某溶液中加入足量稀盐酸无明显现象,再加入几滴溶液,溶液变浑浊,则原溶液中一定含有
【答案】B
【详解】A.向某溶液中加入过量稀盐酸,若产生使澄清石灰水变浑浊的气体,则该溶液中的阴离子含有或 、亚硫酸根、亚硫酸氢根、硫代硫酸根等,故A错误;
B.向某溶液中加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀消失,沉淀可能是碳酸钡、碳酸钙等,则原溶液可能含有,故B正确;
C.用洁净的铂丝蘸取某溶液在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色,则原溶液中一定含有,不能确定是否含,故C错误;
D.向某溶液中加入足量稀盐酸无明显现象,再加入几滴溶液,溶液变浑浊,沉淀为氯化银,由于加盐酸引入氯离子,则原溶液中不一定含有,故D错误;
选B。
考向3 氮气与氮的固定及氮的氧化物
10.(23-24高一下·天津第十四中学·期中)下列气体排放到大气中,不会造成污染的是
A.Cl2 B.N2 C.NO2 D.NO
【答案】B
【详解】A. Cl2是有毒气体,排放到空气中会造成污染,A错误;
B. 空气的主要成分是N2,所以N2不是污染物,排放到空气中不会造成空气污染,B正确;
C. NO2会和空气中的水反应,生成的HNO3会溶于雨水中,形成酸雨;此外,NO2也是光化学烟雾的罪魁祸首之一;故该物质排放到大气中,会造成污染;C错误;
D. NO极易被空气氧化为NO2,其危害同NO2,D错误;
故合理选项为B。
11.(23-24高一下·天津部分区·期中)下列关于氮及其氧化物的说法中错误的是
A.通常情况下N2性质很稳定,可以在电焊时作保护气
B.NO2能与水反应生成硝酸,故NO2是酸性氧化物
C.,该反应是汽车尾气造成污染的主要原因之一
D.在反应中,N2作氧化剂
【答案】B
【详解】A.通常情况下N2性质很稳定,故可以在电焊时作保护气,A正确;
B.酸性氧化物是指能与碱反应只生成盐和水的氧化物,部分酸性氧化物与水反应生成相应的酸,但NO2与水反应生成HNO3,还生成NO,故不是酸性氧化物,B错误;
C.汽车气缸中燃料燃烧时产生高温条件,因发生,该反应是汽车尾气造成污染的主要原因之一,C正确;
D.在反应中,N元素的化合价降低,被还原,故N2作氧化剂,D正确;
故答案为:B。
12.(23-24高一下·天津第三十二中学·期中)在给定的条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.SSO3H2SO4 B.H2SiO3SiO2SiCl4
C.N2NH3NO D.HNO3NO2NO
【答案】D
【详解】A.硫在氧气中点燃只能生成二氧化硫,而不是三氧化硫,故A错误;
B.二氧化硅属于酸性氧化物和盐酸不反应,不能一步实现反应,故B错误;
C.氮气和氢气高温高压催化剂反应生成氨气,氨气在催化氧化条件生成一氧化氮,氨气在氧气中点燃生成氮气,故C错误;
D.在浓硝酸加热条件下会分解生成二氧化氮,二氧化氮可与水反应生成硝酸和一氧化氮,故D正确;
故答案为D。
13.(23-24高一下·天津南开中学·期中)大气中NO达到一定浓度时,会对人体造成伤害。NO在大气中转化过程如下图所示,下列说法正确的是
A.在转化过程中表现出强氧化性,与互为同位素
B.是大气污染物,在大气中有可能形成硝酸型酸雨或光化学烟雾
C.是一种酸性氧化物,酸性氧化物都可以和水反应生成相应的酸
D.是一种直线形分子,电子式为
【答案】B
【详解】A.与是同种元素组成的不同单质,二者互为同素异形体,A错误;
B.是大气污染物,在大气中有可能形成硝酸型酸雨或光化学烟雾,B正确;
C.是一种酸性氧化物,但不是所有酸性氧化物都可以和水反应生成相应的酸,例如不和水反应,C错误;
D.是一种V形分子,D错误;
因此,本题选B。
14.(23-24高一下·天津南开中学·期中)现有、的混合气体12mL,通入足量水中充分反应后剩余气体2mL(同温同压),则原混合气体中氧气的体积是
A.2mL或1.2mL B.1.2mL或4mL
C.2mL或4mL D.2mL
【答案】B
【详解】、混合气体通入水中,发生的反应有:、,反应剩余的气体可能为或:
若反应后剩余气体为,、和H2O发生反应:,设反应消耗的体积为x mL,则消耗的体积为4x mL,4x+x=12-2,解得x=2,则混合气体中的体积为2mL+2mL=4mL;
若反应后剩余气体为,设的体积为y mL,则有:
故6+4y+y=12,则y=1.2,的体积为1.2mL;
答案选B。
考向4 氨气、铵盐与硝酸
15.(23-24高一下·天津一中·期中)海洋氮循环是海洋生物多样性和稳定性的重要保证,海洋中无机氮的循环过程如图所示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是
A.过程④中可能有氧气参与
B.海洋中不存在游离态的氮
C.海洋中的“反硝化作用”过程中氮被氧化
D.向海洋排放含的废水不会影响海洋中的含量
【答案】A
【详解】A.过程④中铵根被氧化,N的化合价升高,氧化剂可能是空气中的氧气,A正确;
B.由图知,空气中的氮气和海洋中的氮气之间存在平衡,则海洋中存在游离态的氮,B错误;
C.由图知,海洋中的反硝化作用是还原反应,硝酸根离子转变为亚硝酸根离子是降低氧含量的过程、亚硝酸根离子转变为氮气是去氧过程,故理论上没有氧气的参与,C错误;
D.向海洋排放含NO的废水,则硝酸根离子浓度增大,促进反硝化反应,亚硝酸根离子浓度增大,促进反硝化反应,使海洋中氮气浓度增大,促使反应②发生,则会影响海洋中铵根的含量,D错误;
答案选A。
16.(23-24高一下·天津·期中)1.实验室采用下列装置制取氨气,正确的是
A
B
C
D
生成NH3
干燥NH3
收集NH3并验满
吸收多余NH3
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.加热分解生成的和遇冷又会重新生成,故不可用加热的方法制取,A错误;
B.是碱性气体,可被浓硫酸吸收,B错误;
C.应将导管插入试管底部,才可以将试管内的空气全部排出,C错误;
D.极易溶于水,用倒置的漏斗可以防止倒吸,D正确;
故答案为:D。
17.(23-24高一下·天津第五十四中学·期中)在标准状况下将3.20 g铜粉投入一定量浓HNO3中,随着铜粉的溶解,反应生成的气体颜色逐渐变浅,当铜粉完全溶解后,共收集到含NO2和NO的混合气体1.344 L(标准状况),则混合气体中NO的体积为
A.224 mL B.336 mL C.448 mL D.896 mL
【答案】C
【详解】3.20 g铜完全溶解转移电子的物质的量为 ;1.344 L NO2和NO的混合气体的物质的量为,设NO的物质的量为xmol,则NO2的物质的量为(0.06-x)mol,根据得失电子守恒3x+(0.06-x)=0.1,x=0.02mol,混合气体中NO的体积为,故选C。
18.(22-23高一下·天津和平区第五十五中学·期中)某课外实验小组设计的下列实验合理的是
A.氨气发生装置 B.制备并收集少量 NO2
C.配制一定浓度的硫酸溶液 D.吸收多余氨气
【答案】D
【详解】A.氯化铵加热分解生成氨气和HCl,在试管口冷却后又结合生成氯化铵固体,不能制取氨气,应选用氯化铵与氢氧化钙加热反应生成氨气,故A错误;
B.二氧化氮与水反应,不能排水法收集,应选向上排空气法收集,故B错误;
C.不能将浓硫酸直接注入容量瓶中,应在烧杯中稀释、冷却后转移到容量瓶中,故C错误;
D.氨气极易溶于水,则图中导管在CCl4有机层可防止发生倒吸,故D正确;
故选:D。
19.(22-23高一下·天津和平区第五十五中学·期中)下列叙述中正确的是
A.易液化,液氨常用作制冷剂
B.可用铁、铝制容器盛装浓硝酸和稀硝酸
C.铵盐受热分解一定都会产生氨气
D.可用淀粉-KI试纸鉴别红棕色的蒸气和气体
【答案】A
【详解】A.液氨汽化吸收大量的热,具有制冷作用可用作制冷剂,A正确;
B.常温下,铁、铝在浓硝酸中发生钝化,所以铁、铝制容器盛装浓硝酸,但能与稀硝酸反应,不能盛装,B错误;
C.如硝酸铵加热条件下发生氧化还原反应,生成氮气等,C错误;
D.蒸气和气体都可氧化淀粉-KI使其变蓝,可用通入水中,看溶液颜色进行鉴别,D错误;
故选A。
1.(22-23高一下·天津·期中)下列物质之间的转化都能一步实现的是
A.N2→NH3→NO→NO2→HNO3→NO2
B.Al→Al2O3→Al(OH)3→NaAlO2
C.Fe→FeCl3→Fe(OH) 2→Fe(SCN)3
D.S→SO3→H2SO4→SO2→Na2SO3→Na2SO4
【答案】A
【详解】A.氮气和氢气高温高压催化剂作用下反应生成氨气:N2+3H22NH3,氨气催化氧化生成一氧化氮:4NH3+5O24NO+6H2O,NO和O2反应生成NO2:2NO+O2=2NO2,NO2和水反应生成HNO3和NO:3NO2+H2O=2HNO3+NO,浓硝酸与Cu反应生成NO2,物质转化都可以一步反应实现,A正确;
B.Al和氧气在常温下反应生成Al2O3:4Al+3O2=2Al2O3,Al2O3无法一步生成Al(OH)3,Al(OH)3与氢氧化钠反应生成NaAlO2:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,B错误;
C.Fe与氯气反应生成FeCl3:2Fe+3Cl22FeCl3,FeCl3与氢氧化钠反应生成Fe(OH)3无法一步实现, Fe(OH)2→Fe(SCN)3 无法一步实现,C错误;
D.S与氧气反应生成SO2:S+ O2 SO2,SO2遇强氧化剂生成H2SO4:SO2+Cl2+2H2O= H2SO4+2HCl;H2SO4与还原剂反应生成SO2:Cu+ 2H2SO4(浓) CuSO4+2H2O+ SO2↑,SO2与氢氧化钠反应生成Na2SO3:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,Na2SO3遇氧化剂氧化生成Na2SO4:Na2SO3+O2=Na2SO4,D错误;
故选A。
2.(22-23高一下·天津实验中学·期中)下列关于常见离子的检验方法和结论,其中正确的是
A.加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,证明原溶液一定有Cl-
B.先加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再加入稀盐酸沉淀不溶解,证明原溶液一定有
C.先加入KSCN溶液,无现象,再加氯水后溶液变红,证明原溶液一定有Fe2+
D.滴加NaOH溶液,加热试管,将湿润的蓝色石蕊试纸靠近试管口,试纸变红,证明含
【答案】C
【详解】A.检验Cl-应加入硝酸酸化的AgNO3 溶液,有白色沉淀生成,证明原溶液一定有氯离子,但只加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,可能含有碳酸根离子,不能证明原溶液一定有Cl-,A错误;
B.检验应先加入稀盐酸酸化,以排除银离子、亚硫酸根离子、碳酸根离子的干扰,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,证明原溶液一定有,但先加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再加入稀盐酸沉淀不溶解,可能是原溶液中含有银离子,不能证明原溶液一定有,B错误;
C.先加入KSCN溶液,无现象,说明原溶液中无Fe3+,再加氯水后溶液变红,证明原溶液一定有Fe2+,C正确;
D.滴加NaOH溶液,加热试管,应将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,试纸变蓝,证明含,D错误;
故选C。
3.(23-24高一下·天津塘沽一中·期中)氮和硫及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但氮氧化物和硫氧化物造成的环境问题也日益受到关注,下列说法正确的是
A.和均为红棕色且有刺激性气味的气体,是酸雨的主要成因
B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、和
C.燃料的脱硫脱氮、的回收利用和的催化转化都可以减少酸雨的产生
D.植物直接吸收利用空气中的NO和作为肥料,实现氨的固定
【答案】C
【详解】A.NO2是红棕色且有刺激性气味的气体,而SO2是无色有刺激性气味的气体,A错误;
B.汽车尾气中的主要大气污染物为碳与氮的氧化物,如NOx和CO等,二氧化碳不是,B错误;
C.燃料的脱硫脱氮,SO2的回收利用和NOx的催化转化都可以减少SO2、NOx的排放,从而减少酸雨的产生,C正确;
D.植物可吸收土壤中的铵根离子或硝酸根离子作为肥料,不能直接吸收空气中的氮氧化物,D错误;
故选C。
4.(23-24高一下·天津实验中学·期中)标准状况下,某同学向饱和溶液(氢硫酸)中通入足量的气体,所得溶液变化如图所示,b点。下列分析中正确的是
A.ab段反应是:
B.酸性:亚硫酸<氢硫酸
C.d点溶液不具有漂白性
D.b点对应的溶液导电性最强
【答案】A
【详解】A.ab段pH在增大,由酸性到中性,则发生的反应是SO2+2H2S=3S↓+2H2O,A正确;
B.由图象可知恰好反应时消耗二氧化硫112mL,n(SO2)=0.112L÷22.4L/mol=0.005mol,由SO2+2H2S=3S↓+2H2O可知原溶液中硫化氢为0.01mol,通入336mL二氧化硫时,因为SO2气体与水生成亚硫酸是可逆反应,则d点溶液中溶质亚硫酸小于0.01mol,即d点亚硫酸的浓度小于原氢硫酸的浓度,二者都是二元酸,而亚硫酸pH值更小,故亚硫酸的酸性比氢硫酸更强,B错误;
C.d点溶液是亚硫酸,具有漂白性,C错误;
D.b点为中性,只有水,导电性最差,D错误;
故选A。
5.(23-24高一下·新华中学·阶段练习)为了探究浓硝酸的性质,进行以下五组实验,均观察到红棕色气体,下列分析错误的是
A.①中产生的NO₂源于硝酸的分解
B.②中的铁片钝化,红棕色气体由浓硝酸分解产生,③中溶液变为绿色
C.①④⑤实验对比,④中的红棕色气体可能是由挥发的浓硝酸受热分解产生的
D.五支试管中的红棕色气体均为还原产物
【答案】B
【详解】A.根据分析,①中产生的NO₂源于硝酸的分解,A说法正确;
B.常温下,铁片与浓硝酸发生钝化,灼热的铁片与浓硝酸反应生成NO2气体,B说法错误;
C.①④⑤实验对比,④灼热的木炭没有接触浓硝酸溶液就产生红棕色气体,说明挥发的浓硝酸受热分解产生NO2气体,C说法正确;
D.五支试管中的红棕色气体均是硝酸生成的,氮元素化合价降低,所以均为还原产物,D说法正确;
答案选B。
6.(23-24高一下·天津·阶段练习)如图所示为“双色双喷泉”实验装置,图中烧瓶Ⅰ、Ⅱ中分别充满氨气和氯化氢,烧杯内盛装滴有紫色石蕊试液的蒸馏水。下列说法错误的是
A.在实验室中,可用浓氨水和生石灰制备氨气
B.在实验室中制备干燥的氨气时,可以选用碱石灰作干燥剂
C.实验中同时打开止水夹a、c、d,即可在烧瓶Ⅰ、Ⅱ中分别形成蓝色和红色喷泉
D.喷泉结束后,将烧瓶内溶液混合后转移至蒸发皿中蒸干,可得氯化铵固体
【答案】D
【详解】A.浓氨水加入生石灰,生石灰吸收水,且与水反应放出大量的热,促进氨气的挥发,A正确;
B.氨气为碱性气体,可用碱石灰干燥,B正确;
C.打开止水夹a、c、d,氨气和氯化氢反应而导致压强减小,从而形成喷泉,氨水溶液呈碱性,则可分别形成蓝色和红色喷泉,C正确;
D.氯化铵不稳定,加热易分解,不能直接蒸干,D错误;
答案选D。
7.(22-23高一下·南开中学·期中)探究铜和浓硫酸的反应,下列装置或操作错误的是
A.上下移动装置甲中的铜丝体现绿色化学的思想
B.装置乙可用于收集SO2气体
C.将试管中的液体倒入装置丙中稀释,观察颜色可确定CuSO4的生成
D.利用装置丁将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶,可析出CuSO4∙5H2O
【答案】B
【详解】A.当需要制取SO2时,向下移动装置甲中的铜丝,当需要停止实验时,向上移动装置甲中的铜丝,让铜丝与浓硫酸脱离接触,从而使反应停止,可防止SO2的继续生成,防止造成大气污染,体现绿色化学的思想,A正确;
B.SO2的密度比空气大,装置乙用于收集SO2气体时,应使用向上排空气法,集气瓶内导管应左长右短,B错误;
C.试管内液体中含有浓硫酸,应将试管中的液体倒入装置丙中稀释,并用玻璃棒搅拌,硫酸铜溶液为蓝色,通过观察颜色可确定CuSO4的生成,C正确;
D.制取硫酸铜晶体(CuSO4∙5H2O)时,可利用装置丁将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶,D正确;
故选B。
8.(21-22高一上·天津河西·期中)将通入溶液至饱和的过程中,始终未观察到溶液中出现浑浊,若再通入另一种气体,则产生白色沉淀,制备气体的试剂不能是
A.和 B.大理石和稀盐酸
C.和浓硝酸 D.和浓盐酸
【答案】B
【详解】A.氢氧化钠与氯化铵共热反应生成氨气,二氧化硫能与氨气、氯化钡溶液反应生成亚硫酸钡白色沉淀,故A不符合题意;
B.大理石和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,碳酸和亚硫酸的酸性均弱于盐酸,则二氧化硫、二氧化碳均不能与氯化钡溶液反应,不可能有白色沉淀生成,故B符合题意;
C.铜和浓硝酸反应生成二氧化氮气体,二氧化氮与水反应生成硝酸,二氧化硫与硝酸、氯化钡溶液反应能生成硫酸钡白色沉淀,故C不符合题意;
D.二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯气,二氧化硫与氯气、氯化钡溶液反应能生成硫酸钡白色沉淀,故D不符合题意;
故选B。
9.(22-23高一下·天津一中·期中)A、B、D、E、X均为中学化学常见物质,相互转化关系如图所示(部分物质略去)。
已知A为气体单质,气体B能使湿润红色石蕊试纸变蓝,E为红棕色气体。
(1)B的电子式为: ,实验室制取B的化学方程式为 。
(2)D、E都是大气污染物,它们对环境造成的危害表现在 (填序号)。
a.引起酸雨 b.引起温室效应 c.形成光化学烟雾 d.引起水体富营养化
(3)为避免D、E等污染气体对环境造成影响,降低污染物排放,写出B与D反应的化学方程式: 。
(4)E尾气可使用碱性的溶液吸收,请写出相关反应的化学方程式 。
(5)在标准状况下进行如下反应,将一定量的铜粉投入一定量浓中,随着铜粉的溶解,反应生成的气体颜色逐渐变浅,当铜粉完全溶解后,收集到由、、等组成的含氮混合气体,这些混合气体与11.2L氧气反应后通入水中完全转化为硝酸,则参加反应的铜的物质的量为 mol。
【答案】(1)
(2)acd
(3)
(4)
(5)1
【详解】(1)B为NH3,电子式为: ;实验室利用氢氧化钙和氯化铵固体共热制取NH3的化学方程式为;
(2)NO、NO2都是大气污染物,它们对环境造成的危害表现在:形成硝酸型酸雨、形成光化学烟雾、引起水体富营养化,但不引起温室效应,答案选acd;
(3)为避免NO、NO2等污染气体对环境造成影响,降低污染物排放,NH3与NO反应生成氮气和水,反应的化学方程式为:;
(4)NO2尾气可使用碱性的溶液吸收,反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和二氧化碳,反应的化学方程式为;
(5)根据得失电子守恒,Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等,
解得n(Cu)=1mol,答案为1。
10.(22-23高一下·天津和平·期中)如图表示A、B、C、D、E五种含氮物质相互转化的关系图。其中A、B、C、D常温下都是气体,B为红棕色。
回答下列问题:
(1)A→D反应常用于人工固氮,写出该反应的化学方程式: 。
(2)D→C是工业制硝酸的重要反应,化学方程式为 。
(3)B与一定量的氧气混合通入水中能被完全吸收,则B与的物质的量之比为 ,若该反应转移个电子,则参加反应的B的物质的量为 mol。
【答案】(1)
(2)
(3) 4:1 1
【详解】(1)A→D反应为氮气和氢气催化生成氨气,;
(2)D→C为氨气和氧气催化氧化生成一氧化氮和水,;
(3)二氧化氮B与一定量的氧气混合通入水中能被完全吸收生成硝酸,反应为,则二氧化氮与的物质的量之比为4:1;该反应电子转移情况为,若该反应转移个电子,则参加反应的二氧化氮的物质的量为1mol。
11.(22-23高一下·天津·阶段练习)利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系:
(1)从硫元素化合价变化的角度分析,图中既有氧化性又有还原性的化合物有 (填化学式)。
(2)酸性高锰酸钾溶液可吸收Y,反应的离子方程式为 。
(3)将X与Y混合,可生成淡黄色固体,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)某同学向BaCl2溶液中通入Y,未观察到白色沉淀生成,由此可知酸性强弱:H2SO3 HCl(填“>”或“<”)。取上述所得溶液进行下列操作,能观察到白色沉淀生成的 (填字母)。
A.通入Cl2 B.滴加H2O2溶液 C.滴加稀盐酸 D.滴加NaOH溶液
(5)Z的浓溶液与铜单质在一定条件下可以发生化学反应,该反应的化学方程式为 。
(6)Na2S2O3是重要的化工原料。从氧化还原反应的角度分析,下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是 (填字母)。
a. Na2S+S b. Na2SO3+S c. SO2+Na2SO4 d. Na2S2O3+Na2SO4
(7)已知Na2SO3能被K2Cr2O7氧化为Na2SO4则24 mL 0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液与20 mL 0.02 mol·L-1的K2Cr2O7溶液恰好反应时,转移电子的物质的量为: ,Cr元素在还原产物中的化合价为 。
【答案】(1)SO2、H2SO3、Na2SO3
(2)
(3)1︰2
(4) < ABD
(5)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
(6)b
(7) 2.4×10-3mol +3
【详解】(1)具有中间价态的元素既有还原性又有氧化性,即化合物SO2、H2SO3、Na2SO3既有还原性又有氧化性;答案为SO2、H2SO3、Na2SO3;
(2)Y为SO2,酸性高锰酸钾溶液可吸收Y,反应的离子方程式为;
(3)将X(H2S)与Y(SO2)混合,可生成淡黄色固体,是SO2氧化H2S生成淡黄色沉淀S和水,反应的化学方程式为2H2S+SO2=3S↓+2H2O,反应中H2S中硫元素化合价由-2价变为0价,H2S做还原剂,SO2中硫元素化合价由+4价变为0价,SO2做氧化剂,则该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1︰2;
(4)氯化钡中通入二氧化硫会生成亚硫酸钡和盐酸,盐酸可以和亚硫酸钡反应生成氯化钡和二氧化硫,没有沉淀生成,强酸可和弱酸盐反应,因此亚硫酸的酸性弱于盐酸;所得溶液通入氯气或者过氧化氢,氯气和二氧化氢具有氧.化性将二氧化硫氧化为硫酸根离子,与钡离子结合生成硫酸钡沉淀,故A、B正确;加入稀盐酸,溶液没有变化,故C错误;加入氢氧化钠,生成亚硫酸钠,亚硫酸钠和氯化钡发生复分解反应,生成亚硫酸钡,亚硫酸钡为白色沉淀,故D正确;故答案为: <;ABD;
(5)浓硫酸与铜单质在加热条件下可以发生化学反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;
(6)Na2S2O3中S元素化合价为+2,从氧化还原的角度分析,反应物中S元素的化合价必须是一种物质中的大于2,另一种物质中的小于2,选项a中S元素的化合价都小于2,选项c、d中S元素的化合价都大于2,只有选项b符合题意;答案选b;
(7)假设Cr元素在生成物中的化合价为a,则根据电子转移守恒,转移电子数为24×10-3L×0.05mol/L×(6-4)=2.4×10-3mol,且有24×10-3L×0.05mol/L×(6-4)=20×10-3L×0.02mol/L×2×(6-a),解得a=+3。
12.(23-24高一下·天津南开·期中)某小组通过实验探究NO的某些性质,实验装置图如下:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 。
资料:i.NO与Na2SO3溶液会发生氧化还原反应,NO被还原为。
ii.醋酸银易溶于水,硫酸银微溶于水,Ag2N2O2是不溶于水的黄色固体。
iii.浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO。
iv.NaOH溶液不与NO反应,能与NO2反应:。
可选药品:Na2SO3溶液、浓HNO3、3 mol/L稀HNO3、蒸馏水、浓H2SO4、NaOH溶液及N2。
(2)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性,加入药品,打开弹簧夹后,通入一段时间N2,关闭弹簧夹,其目的是 。
(3)装置B的作用是 (用化学方程式表示)。
(4)装置C中装有Na2SO3溶液,实验探究NO的氧化性。
①甲同学检验Na2SO3的转化产物。取少量反应后装置C中的溶液, (填操作和实验现象)。
②乙同学认为即使甲同学检验出有,也不能说明NO具有氧化性,理由是 (用离子方程式说明)。
③丙同学认为,需通过进一步实验验证NO的氧化性,补充以下实验:
实验I:取饱和Na2SO4溶液,加少量醋酸,再滴加5滴0.1 mol/L的AgNO3溶液,无明显变化。
实验II:取少量装置C中反应后的溶液,加入少量醋酸,再滴加5滴0.1 mol/L的AgNO3溶液, (填实验现象)。
实验I的目的是 。上述实验证明NO有氧化性。
(5)实验探究NO的还原性。装置D中,实验得出NO具有还原性的实验现象是 。
(6)装置E的作用是 。
【答案】(1)Cu+4HNO4(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(2)排除装置中的氧气,防止O2与亚硫酸钠溶液反应,对NO氧化性的探究造成干扰
(3)NO2+H2O=2HNO3+NO
(4) 先加盐酸酸化,再加入氯化钡溶液出现白色沉淀,证明含有硫酸根离子 2 +O2=2 生成黄色沉淀 排除对Ag+检验的干扰
(5)有红棕色气体生成
(6)尾气处理装置,防止污染空气
【详解】(1)浓硝酸与铜反应生成二氧化氮、硝酸铜和水,化学方程式为:Cu+4HNO4(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
(2)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性,加入药品,打开弹簧夹后,通入一段时间N2,关闭弹簧夹,其目的是:排除装置中的氧气,防止O2与亚硫酸钠溶液反应,对NO氧化性的探究造成干扰,故答案为:排除装置中的氧气,防止O2与亚硫酸钠溶液反应,对NO氧化性的探究造成干扰;
(3)装置B的作用是将NO2转化为NO,方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,故答案为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;
(4)①检验Na2SO3的转化产物,取少量反应后装置C中的溶液,先加盐酸酸化,再加入氯化钡溶液出现白色沉淀,证明含有硫酸根离子,故答案为:先加盐酸酸化,再加入氯化钡溶液出现白色沉淀,证明含有硫酸根离子;
②加入药品,打开弹簧夹后,通入一段时间的N2,则装置内的空气被N2推入C中,有少量被氧化为,离子方程式为:2 +O2=2 ;
③需通过进一步实验验证NO的氧化性,则需检验还原产物的生成,利用信息:Ag+与反应生成黄色沉淀,同时要防止硫酸根离子对实验的干扰,则实验Ⅰ的目的是:排除对Ag+检验的干扰,而实验Ⅲ则是检验的生成,故实验Ⅲ的现象是:出现黄色沉淀,故答案为:生成黄色沉淀;排除对Ag+检验的干扰;
(5)装置D为浓硝酸,能将NO氧化为NO2,则得出NO具有还原性的实验现象是:有红棕色气体生成,故答案为:有红棕色气体生成;
(6)氮氧化物会污染空气,所以装置E为氢氧化钠溶液,作为尾气处理装置,故答案为:尾气处理装置,防止污染空气。
13.(22-23高一下·天津·阶段练习)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题:
Ⅰ.氨气的制备
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)。
(1)实验室制备氨气的化学方程式为 ;B中圆底烧瓶收集氨气时,请你选择氨气的进气口 (填“a”或“b”)。
(2)若打开装置B的止水夹c,用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热,观察到的现象为: ,则说明氨气具有的性质是 。
(3)为防止环境污染,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)。
Ⅱ.氨气与二氧化氮的反应
(4)铜和浓硝酸产生NO2的化学方程式是 。
(5)将Ⅰ中收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入(4)中产生的NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。
在一定温度下按图示装置进行实验。打开K1推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中,Y管中实验现象是 ;反应的化学方程式 。
(6)若有NO2和NH3的混合物1mol,充分反应。反应后所得到产物中,经氧化得到的N2比经还原得到的N2多1.4g,则反应混合物中NO2与NH3的体积比是 。
【答案】(1) Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O a
(2) 红色喷泉 碱性
(3)②④
(4)
(5) 红棕色变淡(或消失) 8NH3+6NO27N2+12H2O
(6)3:7或3:2
【详解】(1)实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体的方法制备氨气,反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;由于NH3极易溶于水,且密度比空气小,故能产生喷泉现象,氨气的进气口为a;
(2)氨气极易溶于水,氨气与水接触,烧瓶内压强减小,即发生喷泉,则若观察到装置B中的烧瓶内产生了红色喷泉,则说明氨气具有的性质是极易溶于水且与水反应生成碱性物质
(3)氨气极易溶于水,可用水吸收氨气但是应该注意防止倒吸。②④都具有防倒吸功能,可以用来吸收氨气,故②④正确;①装置不能用来吸收氨,因为氨气是极易溶于水,但是溶解时也需要一定时间和过程,氨气过来后致使密封的瓶子内压力很大,使的进气困难,而且溶解度降低,再说进来的气体中不溶于水的也不能排出,导致瓶内压力持续存在,应设置一个出气口,而且进气口在水下,使得氨气吸收,不容气体逸出,故①装置错误;③装置不能防止倒吸的发生,故③错误;故选②④;
(4)铜和浓硝酸产生NO2的化学方程式;
(5)打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y中,Y管中的现象:红棕色变淡(或消失),氨气和二氧化氮在一定温度和催化剂条件下生成氮气和水,根据氧化还原反应配平该反应的方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O;
(6)根据反应方程式:8NH3+6NO27N2+12H2O可知,6mol NO2还原得到3molN2, 8mol NH3氧化得到4molN2,两者相差1mol N2,即28g,现相差1.4g,物质的量为0.05mol,相当于0.3molNO2和0. 4mol NH3参与反应,依题意NO2和NH3的总物质的量为1mol,其中必有一种为过量,所以有两种情况:0.3mol NO2和0.7mol NH3或0 4mol NH3和0.6molNO2,又知同温同压下,气体的体积之比等于物质的量之比,故反应混合物中NO2和NH3的体积比为:0.3:0.7=3:7或者0.6:0.4=3:2;
14.(23-24高一下·和平·阶段练习)研究氮及其化合物的性质,对有效改善人类的生存环境具有重要意义,请根据题意回答下列问题。
Ⅰ.物质类别和核心元素化合价是研究物质性质的两个重要维度,氮及其化合物的转化关系如下图:
(1)路线①~⑤中表示氮的固定的是 (填标号)。
(2)完成路线②的转化,从原理上分析,加入下列试剂可行的是______(填标号)。
A. B.Na C. D.
(3)在自然界中,路线⑤的反应条件是 ;
(4)写出路线④的离子反应方程式 ;
(5)路线④的化学反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(6)请用化学方程式来解释浓硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中的原因 。
Ⅱ.某同学甲在实验室制备氨气时准备了一些如图装置:
(7)装置C中仪器的名称为 。
(8)欲收集一瓶干燥的氨气,挑出上图中适当装置,其连接顺序为:发生装置m (填“小写字母”表示按气流方向)。
(9)同学乙发现,同学甲设计有一处明显的不足,请指出不足之处是 。
【答案】(1)①⑤
(2)AD
(3)雷电
(4)3NO2+H2O=2H+++NO
(5)1∶2
(6)4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O
(7)球形干燥管
(8)m→d→c→f→e→g
(9)E中缺少防倒吸装置
【详解】(1)将氮气转化为氮的化合物的过程称为氮的固定,因此①~⑤中表示氮的固定的是①⑤:
(2)路线②的转化中N由-3价升高为+2加,被氧化,可加氧化剂,AD可实现,答案选AD:
(3)在自然界中,路线⑤的反应条件是雷电条件下氮气和氧气化合生成NO;
(4)路线④的反应为3NO2+H2O=2HNO3+NO,离子反应方程式为3NO2+H2O=2H+++NO;
(5)路线④的反应为3NO2+H2O=2HNO3+NO,3molNO2参与反应时有1mol作氧化剂,被还原为NO,有2mol作还原剂,被氧化为HNO3,因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2;
(6)浓硝酸在加热条件下或光照条件下易分解,因此浓硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中,反应方程式为4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O;
(7)装置C是干燥装置,其仪器的名称为球形干燥管;
(8)欲收集一瓶干燥的氨气,装置顺序为:发生装置→净化装置→收集装置→尾气处理装置,其连接顺序为m→d→c→f→e→g;
(9)由于氨气极易溶于水,用水吸收氨气时需要有防倒吸装置。
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