内容正文:
题型02 不同价态含硫、含氮物质的转化
1.(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
2.(23-24高一下·天津第二十五中学·期中)历史上被称为“世界八大公害”和“20 世纪十大环境公害”之一的洛杉矶光化学烟雾事件使 人们深刻认识到了汽车尾气的危害性。汽车尾气中氮氧化物和碳氢化合物受紫外线作用可产 生二次污染物光化学烟雾,其中某些反应过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.烟雾是一种固溶胶,其分散剂是空气 B.O2和 O3是氧的两种同素异形体
C.反应 I 属于氧化还原反应 D.NO2不是酸性氧化物
3.(23-24高一下·天津第二十中学·期中)固氮是将游离态的氮转变为氮的化合物,一种新型人工固氮的原理如图:
下列叙述正确的是
A.反应①②③均为氧化还原反应
B.转化过程中所涉及的元素均呈现了两种价态
C.假设每一步均完全转化,每生成,同时生成
D.参与反应的物质中含有的化学键有离子键、共价键和氢键
4.(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
5.(23-24高一下·天津第十四中学·期中)能实现下列物质间直接转化的元素是
A.硫 B.铁 C.硅 D.铜
6.(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
7.(23-24高一下·天津·期中)已知某物质X能发生如下转化:
下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述错误的是
A.若X为NH3,则A为硝酸
B.若X为H2S,则A为亚硫酸或者硫酸
C.若X为非金属单质或非金属氢化物,则A一定能与金属铜反应生成Y
D.反应①和②一定为氧化还原反应,反应③有可能为非氧化还原反应
8.(23-24高一下·天津第五中学·期中)下列转化通过一步反应就能实现的是
A. B. C. D.
9.(23-24高一下·天津第五中学·期中)下列选项中,所示物质间转化(题中箭头表示一步转化) 不能实现的是
A.Si→SiO₂→H₂SiO₃ B.Fe→FeCl₂→Fe(OH)₂
C.N₂→NO→HNO₃ D.NaCl→NaHCO₃→Na₂CO₃
10.(23-24高一下·天津耀华中学·期中)下表各物质中, A、B、C、D、E均含有同一种短周期元素,其中A是单质,B常温下是气态氢化物,C、D是氧化物,E是D和水反应的产物。则各物质之间通过一步反应就能实现表中所示转化的是
物质编号
物质转化关系
A
D
E
①
Si
SiO2
H2SiO3
②
S
SO3
H2SO4
③
Na
Na2O2
NaOH
④
N2
NO2
HNO3
A.②③ B.②④ C.①③④ D.①②③④
11.(22-23高一下·天津天津河西区·期中)厌氧氨氧化法(Anammox)是一种新型的氨氮去除技术,反应机理如图所示。下列说法正确的是
A.所含的质子总数为
B.经过过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ得到氮气的体积约为11.2L(设每步转化均完全)
C.上述过程Ⅳ发生还原反应
D.该方法每处理需要的为0.5mol
12.(22-23高一下·天津和平区第五十五中学·期中)下列物质之间的转化都一步能实现的是
A.
B.→Na[Al(OH)4]
C.
D.
13.(22-23高一下·天津耀华中学·期中)已知某物质X 能发生如下转化:
下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述错误的是
A.若X为N2,则A为硝酸 B.若X为S,则A为硫酸
C.反应①和②一定为氧化还原反应,反应③一定为非氧化还原反应 D.若X 为非金属单质或非金属氢化物,则A 不一定能与金属铜反应生成Y
14.(23-24高一下·天津南仓中学·期中)非金属单质A经下图所示的过程可转化为含氧酸D,已知D为强酸。
请回答下列问题:
(1)若A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。
①检验稀溶液D中的阴离子的方法 。
②在工业生产中,B气体大量排放,被雨水吸收后形成 会污染环境。
③若将红热的木炭放入D的浓溶液中发生的化学反应为 。
(2)若A在常温下为气体,C是红棕色的气体。
①写出B生成C的化学反应方程式 ;C生成D的化学反应方程式 。
②D的稀溶液常温可与铜反应并生成B气体,该反应的离子反应为 。
③A与氢气反应可以用于工业合成某种气体,写出该反应 。
④欲合成上述③中气体,实验室制备原理化学方程式为 。
15.(23-24高一下·天津第二十五中学·期中)氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。
(1)写出合成塔中发生反应的化学方程式 ,
(2)写出氧化炉中发生反应的化学方程式
(3)A物质为 ,向吸收塔中通入A的作用
(4)工业生产中为了盛装大量浓硝酸,可选择 作为罐体材料
A.铜 B.铂 C.铝 D.镁
(5)为避免尾气氮氧化物污染环境,人们开发了溶液吸收、催化还原等尾气处理方法。前者使用具有碱性的Na2CO3溶液等吸收尾气,后者在催化下使用NH3或其他物质将氮氧化物还原为N2。请以尾气中的NO2处理为例,写出相关反应的化学方程式 、 。
16.(22-23高一下·天津天津河西区·期中)回答下列问题
(Ⅰ)自然界中硫元素的存在如图1,硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系如图2,回答下列问题:
(1)图2中的N对应图1中物质的化学式为 。
(2)X与Z反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(3)溶液易被氧化,检验溶液变质的试剂为 。
(4)铜和M的浓溶液反应生成Z的化学方程式为 ;若要证明该反应产物有,需要采取的操作是 。
(Ⅱ)氮氧化物()是大气污染物之一,处理对于环境保护具有重要的意义。
方案l:
(5)汽车排气管上装有催化转化器,可减少尾气对环境的污染,有害气体CO和NO反应可转化为无害气体排放,写出反应的化学方程式 。
方案2:
在一定条件下可将还原。甲同学在实验室对该反应进行了探究。实验设计如图(部分夹持装置省略)。
(6)用装置A制备,反应的化学方程式为 ;装置B内的试剂是 。
(7)装置D中发生反应的离子方程式是 ;可抽动铜丝的优点是 。
(8)在装置M中和充分反应,生成两种对环境友好的物质,该反应中和的物质的量之比为 。
方案3:
(9)工业生产中利用氨水吸收少量和,原理如图所示。被吸收过程的离子方程式是 。
17.(22-23高一下·天津第一中学·期中)硫、氮元素是高中化学学习的两种重要非金属元素,其价类二维图分别如图所示:
(1)c物质的浓溶液与金属铜发生反应的化学方程式为: 。
(2)a与H2S发生反应的化学方程式: 。
(3)实验室用⑤途径制备NH3的化学方程式为: 。
(4)氨气是工业制硝酸的重要原料,写出①反应的化学方程式 。
(5)关于氮及其化合物的说法错误的是 。
A.氮气分子结构稳定,常做保护气,不支持任何物质燃烧
B.NO、NO2均为大气污染气体,在大气中均可稳定存在
C.可用浓盐酸检测输送NH3的管道是否发生泄漏
D.HNO3具有强氧化性,可溶解铜、银等不活泼金属
18.(23-24高一下·天津部分区·期中)氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。完成相关问题。
(1)氮元素在周期表中的位置 。写出氨分子的电子式 。
(2)写出A的化学式 。
(3)氧化炉中发生反应的化学方程式: 。
(4)工业生产中为了盛装大量浓硝酸,可选择 (填序号)作为罐体材料。
a.铜 b.铂 c.铝 d.镁
(5)探究实验发现,硝酸发生氧化还原反应时,浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低。写出少量的镁粉与足量稀硝酸充分反应生成的化学方程式: 。
(6)某化学小组在实验中用浓硝酸和铜反应制取二氧化氮并探究二氧化氮是否能支持木炭的燃烧,其实验装置图如下:
①按气流方向连接各仪器接口,顺序为 。
a→d→e→_______→_______→f
②已知二氧化氮和碳反应生成两种物质的量比为1∶1的有毒气体,则该反应的化学方程式为: 。
19.(23-24高一下·天津·期中)非金属单质A经如图所示的过程可转化为含氧酸D,已知D为强酸。请回答下列问题。
(1)若A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。
①C的化学式是 ,D的化学式是 。
②写出B转化为C的化学方程式 。
③在工业生产中,B气体大量排放,被雨水吸收后形成的 会污染环境。
④将适量的蔗糖放入烧杯中滴入几滴水,搅拌均匀;然后再加入适量D的浓溶液,迅速搅拌,观察到蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,并生成含有B的刺激性气味气体。上述实验现象表明D的浓溶液具有 (填字母序号)。
A.酸性 B.吸水性 C.脱水性 D.强氧化性
(2)若A在常温下为气体,C是红棕色的气体。
①A的化学式是 ,D的化学式是 。
②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体,该反应 (填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。
20.(23-24高一下·天津·期中)硝酸是重要的化工原料,工业上以氨为原料制硝酸,反应流程如下图所示:
(1)写出反应II的化学方程式: 。
(2)上述流程中,需要使用催化剂的反应是 (填“I”、“II”或“III”),
(3)盛装制得的浓硝酸,可选择 (填序号)作为罐体材料。
A.铜 B.镁 C.铝
(4)工业合成氨的反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),对该反应的描述正确的是___________(填序号)。
A.在上述条件下,N2能全部转化为NH3
B.若其他条件一定时,增大氮气的浓度,可增大反应速率
C.达到平衡时,体系中各物质的浓度一定相等
D.当正反应速率等于逆反应速率且不为零时,该反应达到平衡状态
(5)实验室中可用如图装置(夹持装置已略去)制取氨气,其反应原理是 (用化学方程式表示)。
21.(23-24高一下·天津南开中学·期中)如图为硫元素的“价一类”二维图,回答下列问题:
(1)与A溶液反应有淡黄色固体生成,该反应的化学方程式为 ,体现了A的 (填“氧化性”或“还原性”)。
(2)和氯水都有漂白性,有人为增强漂白效果,将和混合使用,结果适得其反,几乎没有漂白效果,用离子方程式表示其原因 。
(3)溶液易变质,实验室检验溶液是否变质的方法是 。
(4)大苏打(Na2S2O3)在照相、电影、纺织、皮革、农药等方面均有重要作用。现欲在实验室制备大苏打,从氧化还原角度分析,下列合理的是 (填字母)。
a. b. c. d.
(5)向大苏打溶液中滴加稀硫酸,写出其离子方程式 。
22.(23-24高一下·天津·期中)研究氮及其化合物的性质,可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价—物质类别关系图如图。
回答下列问题:
(1)实验室制备A的化学方程式为 。
(2)在催化剂和加热的条件下,物质A生成NO是工业制硝酸的重要反应,化学方程式是 。
(3)实验室中C的浓溶液通常保存在棕色瓶中,请用化学方程式解释原因: 。
(4)实验室中,检验溶液中含有的操作方法是 。
(5)物质B为红棕色气体,写出该物质与水反应的离子方程式: ,当反应消耗3.36L(标准状况)物质B时,转移电子的物质的量为 mol。
(6)物质C的稀溶液与铜反应,写出反应的离子方程式: 。
23.(23-24高一下·天津第五中学·期中)氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素。
(1)下列说法中,不正确的是 (填字母序号)。
a.氮原子的最外层有5个电子,氮气分子中存在氮氮三键,常温下化学性质稳定
b.氮元素位于元素周期表的第二周期,第VA族
c.氮元素的最低化合价为-3价,最高化合价为+5价
d.根据元素周期律推测,氮化硅的化学式为SiN
(2)分子不能被大多数动植物直接吸收。植物吸收和利用效果最好的是(铵根离子),将转化为 需与 (填“酸”或“碱”)反应。写出该反应离子方程式: 和的电子式 。
(3)大自然通过闪电可将空气中的氮气转化为含氮化合物,从而实现自然固氮。该过程中生成的含氮化合物是 。
(4)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作用下实现了人工固氮。其过程如图所示。写出该过程中反应的化学方程式: 。
硝酸是重要的化工原料,工业上以氨为原料制硝酸,反应流程如下图所示:
(5)写出反应 Ⅲ化学方程式: 。
(6)上述流程中,需要使用催化剂的反应是 (填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”),使用催化剂的目的是 。
(7)工业合成氨反应为:对其描述正确的是___________(填序号)。
A.在上述条件下,能全部转化为
B.若其他条件一定时,增大氮气的浓度,可增大反应速率
C.达到平衡时,体系中各物质的浓度一定相等
D.当正反应速率等于逆反应速率且不为零时,该反应达到平衡状态
(8)采用上述工业制硝酸的流程,若(已折算成标准状况的气体体积)完全反应生成硝酸,理论上生成硝酸的质量为 g。
24.(23-24高一下·天津第五中学·期中)含硫的物质与人们的生活密切相关。已知硫元素常见的化合价有-2、0、+4、+6四种,其不同价态的物质间可相互转化。完成下列填空:
(1)请写出硫在元素周期表的位置: 。
(2)硫与硅为同一周期元素,通过下列事实能比较两者非金属性强弱的是___________。
A.热稳定性: B.溶解度:
C.单质的熔点: D.酸性:
(3)二氧化硫是形成酸雨的“元凶”之一,由二氧化硫形成的酸雨的主要成分是硫酸。以下是二氧化硫形成酸雨的两种途径:
请写出由转化成的化学方程式: 。
你认为减少酸雨产生的无效措施是 (填字母序号)
A.少用煤作燃料 B.把工厂烟囱造高 C.燃料脱硫 D.开发新能源
某同学利用如图所示装置探究二氧化硫气体的性质,回答下列问题:
(4)实验室用铜和浓硫酸共热制取二氧化硫,反应的化学方程式是 。
(5)当观察到②中溶液颜色变浅时,①中的现象是 。
(6)装置③的作用是 。
(7)②中的现象说明二氧化硫具有的性质是 。
(8)从氧化还原角度制备硫代硫酸钠 下列方案合理的是(填编号)___________。
A. B.和浓 C.和 D.和
(9)为进一步减少 的污染并变废为宝,我国正在探索在一定条件下,用CO还原得到单质硫的方法来除去 写出该反应的化学方程式: 。
25.(22-23高一下·天津和平区第五十五中学·期中)Ⅰ.X、Y、Z是中学化学常见的三种物质,它们之间的相互转化关系如下(X、Y、Z为英文字母,部分反应条件及产物略去)
(1)若Y是一种易溶于水,且能使品红溶液褪色的无色刺激性气味的气体。
①则Y和新制氯水主要成分反应生成两种强酸的化学方程式 。
②Y气体的大量排放会形成酸雨,在工业上可以用足量氨水吸收,化学方程式为 。
(2)若Z是红棕色气体。试写出Z与水反应制备另一种强酸的化学方程式 。
Ⅱ.根据所学有机化合物知识填空。
(3)下列各组物质:(填序号)
①和 ②和③金刚石和石墨
④和 ⑤和丁烷 ⑥和
互为同分异构体的是 ,互为同系物的是 ,互为同位素的是 ,
互为同素异形体的是 ,是同一物质的是 。
(4)某1mol烷烃完全燃烧需要消耗5mol氧气,写出该烷烃一氯代物的结构简式 。
试卷第1页,共3页
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题型02 不同价态含硫、含氮物质的转化
1.(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。
2.(23-24高一下·天津第二十五中学·期中)历史上被称为“世界八大公害”和“20 世纪十大环境公害”之一的洛杉矶光化学烟雾事件使 人们深刻认识到了汽车尾气的危害性。汽车尾气中氮氧化物和碳氢化合物受紫外线作用可产 生二次污染物光化学烟雾,其中某些反应过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.烟雾是一种固溶胶,其分散剂是空气 B.O2和 O3是氧的两种同素异形体
C.反应 I 属于氧化还原反应 D.NO2不是酸性氧化物
【答案】A
【分析】A.烟雾是一种气溶胶;
B.同种元素的不同单质属于同素异形体;
C.有元素化合价升降的反应是氧化还原反应;
D.与水反应只生成对应酸的氧化物属于酸性氧化物。
【详解】A.烟雾是一种气溶胶,其分散剂是空气,故A错误;
B.同种元素的不同单质属于同素异形体,O2 和 O3是氧的两种同素异形体,故B正确;
C.NO与O3反应生成NO2,反应I中存在元素化合价的升降,属于氧化还原反应,故C正确;
D.与水反应只生成对应酸的氧化物属于酸性氧化物,NO2与水反应生成硝酸和NO,不是酸性氧化物,故D正确;
故答案选A。
3.(23-24高一下·天津第二十中学·期中)固氮是将游离态的氮转变为氮的化合物,一种新型人工固氮的原理如图:
下列叙述正确的是
A.反应①②③均为氧化还原反应
B.转化过程中所涉及的元素均呈现了两种价态
C.假设每一步均完全转化,每生成,同时生成
D.参与反应的物质中含有的化学键有离子键、共价键和氢键
【答案】C
【详解】A.反应②为,属于非氧化还原反应,A错误;
B.转化过程中H始终呈价,B错误;
C.假设每一步均完全转化,每生成转移了3mol电子,则生成,C正确;
D.氢键不属于化学键,D错误;
故答案选C。
4.(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。
5.(23-24高一下·天津第十四中学·期中)能实现下列物质间直接转化的元素是
A.硫 B.铁 C.硅 D.铜
【答案】A
【详解】A项中,硫燃烧生成二氧化硫,二氧化硫和水反应生成亚硫酸,亚硫酸和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠或亚硫酸氢钠;而BCD选项中Fe、Si和Cu三者的氧化物不溶于水,不能和水发生反应。故答案为A。
6.(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。
7.(23-24高一下·天津·期中)已知某物质X能发生如下转化:
下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述错误的是
A.若X为NH3,则A为硝酸
B.若X为H2S,则A为亚硫酸或者硫酸
C.若X为非金属单质或非金属氢化物,则A一定能与金属铜反应生成Y
D.反应①和②一定为氧化还原反应,反应③有可能为非氧化还原反应
【答案】C
【详解】A.若X为NH3,则氨气和氧气反应转化为Y:NO,一氧化氮和氧气转化为Z:NO2,二氧化碳和水转化为A:HNO3,符合转化关系,故A正确;
B.若X为H2S,氧气少量时,生成硫单质和水,氧气过量时,生成二氧化硫和水,则Y为S或SO2,Z为SO2或SO3,A为亚硫酸或者硫酸,故B正确;
C.根据B项分析,若X 为H2S,Y可能为S,Z是SO2、A为亚硫酸,则亚硫酸不能与金属铜反应,故C错误;
D.物质与单质氧气的反应一定存在氧元素的化合价改变,属于氧化还原反应,即反应①和②一定为氧化还原反应;结合B选项,SO2、SO3和水的反应为非氧化还原反应,故D正确;
故选C。
8.(23-24高一下·天津第五中学·期中)下列转化通过一步反应就能实现的是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.N2和氧气反应直接生成NO,NO和氧气进一步反应生成二氧化氮,一步反应不能实现,A不符合题意;
B.铁和硫生成硫化亚铁,一步反应能实现,B符合题意;
C.硫和氧气只能生成二氧化硫,一步反应不能实现,C不符合题意;
D.氮气和氧气反应直接生成NO,NO和氧气进一步反应生成二氧化氮,二氧化氮和水生成硝酸,一步反应不能实现,D不符合题意;
故选B。
9.(23-24高一下·天津第五中学·期中)下列选项中,所示物质间转化(题中箭头表示一步转化) 不能实现的是
A.Si→SiO₂→H₂SiO₃ B.Fe→FeCl₂→Fe(OH)₂
C.N₂→NO→HNO₃ D.NaCl→NaHCO₃→Na₂CO₃
【答案】A
【详解】A.二氧化硅难溶于水且不与水反应,二氧化硅不能一步生成硅酸,故A错误;
B.铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁,氯化亚铁和NaOH溶液反应生成Fe(OH)2,故B正确;
C.氮气可以和氧气一步反应生成一氧化氮,NO和氧气和水反应生成硝酸,故C正确;
D.饱和氯化钠溶液、二氧化碳和氨气能反应生成NaHCO₃,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,故D正确;
故选A。
10.(23-24高一下·天津耀华中学·期中)下表各物质中, A、B、C、D、E均含有同一种短周期元素,其中A是单质,B常温下是气态氢化物,C、D是氧化物,E是D和水反应的产物。则各物质之间通过一步反应就能实现表中所示转化的是
物质编号
物质转化关系
A
D
E
①
Si
SiO2
H2SiO3
②
S
SO3
H2SO4
③
Na
Na2O2
NaOH
④
N2
NO2
HNO3
A.②③ B.②④ C.①③④ D.①②③④
【答案】B
【详解】①SiSiH4,Si与O2直接生成SiO2,Si只能生成一种氧化物且SiO2不能与H2O反应生成H2SiO3;
②SH2S,SSO2,H2SSO2,SO2SO3H2SO4;
③Na没有气态氢化物;
④N2NH3,N2NO,NH3NO,NONO2HNO3。
综合以上分析,各物质之间通过一步反应就能实现表中所示转化的是②④,故选B。
11.(22-23高一下·天津天津河西区·期中)厌氧氨氧化法(Anammox)是一种新型的氨氮去除技术,反应机理如图所示。下列说法正确的是
A.所含的质子总数为
B.经过过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ得到氮气的体积约为11.2L(设每步转化均完全)
C.上述过程Ⅳ发生还原反应
D.该方法每处理需要的为0.5mol
【答案】C
【详解】A.质子数等于原子序数,1个所含的质子数为11,所以即1mol所含的质子总数为,故A错误;
B.由图可知,经过过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ得到1mol氮气,在标况下的体积约为22.4L,故B错误;
C.上述过程Ⅳ中N元素从+3价降低为0价,发生还原反应,故C正确;
D.由图可知,经过过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ得到1mol氮气,发生反应,所以该方法每处理需要的为1mol,故D错误;
故答案为C。
12.(22-23高一下·天津和平区第五十五中学·期中)下列物质之间的转化都一步能实现的是
A.
B.→Na[Al(OH)4]
C.
D.
【答案】C
【详解】A.二氧化硅不能一步生成硅酸,可由可溶性的硅酸盐与酸反应生成硅酸,故A错误;
B.铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,不能生成氢氧化铝,故B错误;
C.氮气和氢气反应生成氨气,氨气和氧气发生催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮和氧气生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸,浓硝酸和Cu反应生成二氧化氮,故C正确;
D.硫与氧气反应只能生成二氧化硫,不能一步反应生成三氧化硫,故D错误;
故选C。
13.(22-23高一下·天津耀华中学·期中)已知某物质X 能发生如下转化:
下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述错误的是
A.若X为N2,则A为硝酸 B.若X为S,则A为硫酸
C.反应①和②一定为氧化还原反应,反应③一定为非氧化还原反应 D.若X 为非金属单质或非金属氢化物,则A 不一定能与金属铜反应生成Y
【答案】C
【详解】若X为N2,Y是NO、Z是NO2、A为硝酸,故A正确;若X为S,Y是SO2、Z是SO3、A为硫酸,故B正确;若X为N2 ,Y是NO、Z是NO2、NO2与水反应生成硝酸和NO,属于氧化还原反应,故C错误;若X 为H2S,Y可能为S,Z是SO2、A为亚硫酸,则亚硫酸不能与金属铜反应,故D正确。
14.(23-24高一下·天津南仓中学·期中)非金属单质A经下图所示的过程可转化为含氧酸D,已知D为强酸。
请回答下列问题:
(1)若A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。
①检验稀溶液D中的阴离子的方法 。
②在工业生产中,B气体大量排放,被雨水吸收后形成 会污染环境。
③若将红热的木炭放入D的浓溶液中发生的化学反应为 。
(2)若A在常温下为气体,C是红棕色的气体。
①写出B生成C的化学反应方程式 ;C生成D的化学反应方程式 。
②D的稀溶液常温可与铜反应并生成B气体,该反应的离子反应为 。
③A与氢气反应可以用于工业合成某种气体,写出该反应 。
④欲合成上述③中气体,实验室制备原理化学方程式为 。
【答案】(1) 溶液中滴入稀盐酸,无明显现象,再滴入BaCl2溶液,生成白色沉淀,故检验 D的稀溶液中主要阴离子的试剂是稀盐酸和BaCl2溶液 酸雨
(2)
【分析】非金属单质A能发生连续氧化生成C,C能与水反应得到含氧酸D,且D为强酸,中学中硫和氮元素及其化合物的转化符合转化,据此解答。
【详解】(1)若A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体,则A为S,B为SO2,C为SO3,D为H2SO4。
①由以上分析可知,D的化学式是H2SO4;稀硫酸里的主要阴离子是,检验的方法是向溶液中滴入稀盐酸,无明显现象,再滴入BaCl2溶液,生成白色沉淀,故检验 D的稀溶液中主要阴离子的试剂是稀盐酸和BaCl2溶液,故答案为:溶液中滴入稀盐酸,无明显现象,再滴入BaCl2溶液,生成白色沉淀,故检验 D的稀溶液中主要阴离子的试剂是稀盐酸和BaCl2溶液;
②在工业生产中,SO2气体的大量排放被雨水吸收后形成了酸雨而污染了环境,故答案为:酸雨;
③红热的木炭放入D的浓溶液即浓硫酸中发生的化学反应为,故答案为:;
(2)若A在常温下为气体,C是红棕色的气体,则A为N2,B为NO,C为NO2,D为HNO3。
①B为NO,C为NO2,NO生成NO2的化学方程式为:;C→D是NO2和水反应生成硝酸和NO,反应的化学方程式为:;故答案为:;;
② Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO与水,对应离子方程式为:,故答案为:;
③ A为N2与氢气反应生成氨气的化学方程式为:,故答案为:;
④实验室制备氨气原理的化学方程式,故答案为:。
15.(23-24高一下·天津第二十五中学·期中)氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。
(1)写出合成塔中发生反应的化学方程式 ,
(2)写出氧化炉中发生反应的化学方程式
(3)A物质为 ,向吸收塔中通入A的作用
(4)工业生产中为了盛装大量浓硝酸,可选择 作为罐体材料
A.铜 B.铂 C.铝 D.镁
(5)为避免尾气氮氧化物污染环境,人们开发了溶液吸收、催化还原等尾气处理方法。前者使用具有碱性的Na2CO3溶液等吸收尾气,后者在催化下使用NH3或其他物质将氮氧化物还原为N2。请以尾气中的NO2处理为例,写出相关反应的化学方程式 、 。
【答案】 N2+3H2 2NH3 4NH3+5O24NO+6H2O 空气(氧气) 促进NO转化为NO2 C O2+4NO2+2Na2CO3=2CO2+4NaNO3 (或 2NO2+Na2CO3=NaNO3+NaNO2+CO2)
【分析】氮气和氢气进入合成塔催化剂高温高压反应生成氨气,进入氨分离器,从氨分离器中又回到合成塔中的物质是N2和H2,氨气进入氧化炉中发生反应为氨气的催化氧化,进入吸收塔,通入空气使NO2和NO全部转化为HNO3,得到尾气中的少量NO、NO2可以用NH3来处理,据此分析解答。
【详解】(1) 氮气和氢气进入合成塔催化剂高温高压反应生成氨气,合成塔中发生反应的化学方程式:N2+3H2 2NH3;
(2) 氨气进入氧化炉中发生反应为氨气的催化氧化,反应中N元素化合价由NH3中−3价升高为NO中+2价,共升高5价,O元素由O2中0价降低为−2价,共降低4价,化合价升降最小公倍数为20,故NH3系数为4,故O2系数为5,利用元素守恒平衡可知NO系数为4,H2O的系数为6,化学方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O;
(3)氧化炉中出来的气体,先降温再进入吸收塔,吸收塔中通入空气发生反应2NO+O2=2NO2;4NO+3O2+2H2O=4HNO3;4NO2+O2+2H2O=4HNO3,所以通入空气作用为使NO2和NO全部转化为HNO3,A物质为氧气或空气,向吸收塔中通入A的作用是促进NO转化为NO2;
(4)铝与浓硝酸会发生钝化,工业生产中为了盛装大量浓硝酸,可选择铝作为罐体材料,浓硝酸有强氧化性,铜、铂、镁等大多数金属都会与浓硝酸反应,所以不能使用;
(5) 根据题中信息,使用具有碱性的Na2CO3溶液等吸收尾气,化学方程式为:O2+4NO2+2Na2CO3=2CO2+4NaNO3 (或 2NO2+Na2CO3=NaNO3+NaNO2+CO2);NO2和NH3反应生成氮气和水,反应的化学方程式为:。
【点睛】根据元素守恒和化合价的升降完成化学方程式,配平化学方程式是学生的难点,利用化合价升降法确定最小公倍数,再配上相应系数。
16.(22-23高一下·天津天津河西区·期中)回答下列问题
(Ⅰ)自然界中硫元素的存在如图1,硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系如图2,回答下列问题:
(1)图2中的N对应图1中物质的化学式为 。
(2)X与Z反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(3)溶液易被氧化,检验溶液变质的试剂为 。
(4)铜和M的浓溶液反应生成Z的化学方程式为 ;若要证明该反应产物有,需要采取的操作是 。
(Ⅱ)氮氧化物()是大气污染物之一,处理对于环境保护具有重要的意义。
方案l:
(5)汽车排气管上装有催化转化器,可减少尾气对环境的污染,有害气体CO和NO反应可转化为无害气体排放,写出反应的化学方程式 。
方案2:
在一定条件下可将还原。甲同学在实验室对该反应进行了探究。实验设计如图(部分夹持装置省略)。
(6)用装置A制备,反应的化学方程式为 ;装置B内的试剂是 。
(7)装置D中发生反应的离子方程式是 ;可抽动铜丝的优点是 。
(8)在装置M中和充分反应,生成两种对环境友好的物质,该反应中和的物质的量之比为 。
方案3:
(9)工业生产中利用氨水吸收少量和,原理如图所示。被吸收过程的离子方程式是 。
【答案】(1)
(2)
(3)盐酸和溶液
(4) 冷却后,将试管中的产物缓慢倒入盛冷水的烧杯中
(5)
(6) 碱石灰
(7) 可控制反应发生和停止
(8)
(9)
【详解】(1)对比图1和图2可知,图2中的N对应图1中物质的化学式为,故答案为;
(2)X为H2S,Z为SO2,二者反应的化学方程式为,反应中氧化剂是SO2,还原剂是H2S,二者的物质的量之比为,故答案为:;
(3)溶液易被氧化为,检验溶液变质就是检验的存在,可以用盐酸酸化的氯化钡溶液,所以检验的试剂为盐酸和溶液,故答案为盐酸和溶液;
(4)M为硫酸,Z为SO2,铜和浓硫酸溶液反应生成SO2,反应的化学方程式为;铜和浓硫酸溶液加热条件下反应,若要证明该反应产物有,需要采取的操作是冷却后,将试管中的产物缓慢倒入盛冷水的烧杯中,若得到蓝色溶液,就可以证明产物中有硫酸铜,故答案为:;冷却后,将试管中的产物缓慢倒入盛冷水的烧杯中;
(5)汽车排气管上装有催化转化器,有害气体CO和NO反应可转化为无害气体氮气和二氧化碳,反应的化学方程式为,故答案为;
(6)可以用氯化铵和氢氧化钙固体,用装置A制备,反应的化学方程式为,装置B可用于干燥氨气,所用试剂是碱石灰,故答案为;碱石灰;
(7)装置D中铜和浓硝酸反应,发生反应的离子方程式是;可抽动铜丝的优点是可控制反应发生和停止,故答案为:;可控制反应发生和停止;
(8)在装置M中和充分反应,生成两种对环境友好的物质氮气和水,发生反应,所以该反应中和的物质的量之比为,故答案为;
(9)工业生产中利用氨水吸收少量和,根据图可知氨水吸收二氧化硫生成亚硫酸铵,再吸收,被吸收过程的离子方程式是,故答案为。
17.(22-23高一下·天津第一中学·期中)硫、氮元素是高中化学学习的两种重要非金属元素,其价类二维图分别如图所示:
(1)c物质的浓溶液与金属铜发生反应的化学方程式为: 。
(2)a与H2S发生反应的化学方程式: 。
(3)实验室用⑤途径制备NH3的化学方程式为: 。
(4)氨气是工业制硝酸的重要原料,写出①反应的化学方程式 。
(5)关于氮及其化合物的说法错误的是 。
A.氮气分子结构稳定,常做保护气,不支持任何物质燃烧
B.NO、NO2均为大气污染气体,在大气中均可稳定存在
C.可用浓盐酸检测输送NH3的管道是否发生泄漏
D.HNO3具有强氧化性,可溶解铜、银等不活泼金属
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)AB
【详解】(1)由图可知,c为+6价硫元素的酸,为硫酸;浓硫酸与金属铜发生反应生成硫酸铜和水、二氧化硫,化学方程式为:;
(2)a为二氧化硫,二氧化硫与H2S发生反应生成硫单质和水,化学方程式:;
(3)用⑤途径制备NH3的反应为氯化铵和氢氧化钙加热生成氨气、氯化钙和水,;
(4)①反应为氮气和氢气催化生成氨气,化学方程式;
(5)A.氮气分子结构稳定,常做保护气,但是镁能在氮气中燃烧,A错误;
B.NO、NO2均为大气污染气体,一氧化氮能和空气中氧气转化为二氧化氮,B错误;
C.浓盐酸和氨气生成白烟得到氯化铵固体,可用浓盐酸检测输送NH3的管道是否发生泄漏,C正确;
D.HNO3具有强氧化性,可溶解铜、银等不活泼金属生成相应盐溶液,D正确;
故选AB。
18.(23-24高一下·天津部分区·期中)氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。完成相关问题。
(1)氮元素在周期表中的位置 。写出氨分子的电子式 。
(2)写出A的化学式 。
(3)氧化炉中发生反应的化学方程式: 。
(4)工业生产中为了盛装大量浓硝酸,可选择 (填序号)作为罐体材料。
a.铜 b.铂 c.铝 d.镁
(5)探究实验发现,硝酸发生氧化还原反应时,浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低。写出少量的镁粉与足量稀硝酸充分反应生成的化学方程式: 。
(6)某化学小组在实验中用浓硝酸和铜反应制取二氧化氮并探究二氧化氮是否能支持木炭的燃烧,其实验装置图如下:
①按气流方向连接各仪器接口,顺序为 。
a→d→e→_______→_______→f
②已知二氧化氮和碳反应生成两种物质的量比为1∶1的有毒气体,则该反应的化学方程式为: 。
【答案】(1) 第二周期ⅤA族
(2)O2
(3)4NH3 +5O24NO+6H2O
(4)c
(5)4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O
(6) a→d→e→c→b→f
【分析】合成塔中氮气和氢气在高温高压催化剂作用下合成氨气后,分离出氨气,氨气与氧气在氧化炉中发生反应生成NO和水,NO与氧气化合生成二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸和NO,最后进行尾气处理;
【详解】(1)
氮为7号元素,在周期表中的位置第二周期ⅤA族;氨为共价化合物,氨分子的电子式为;
(2)流程分析可知A为氧气,A的化学式为O2;
(3)氧化炉中氨气和氧气发生反应生成一氧化氮和水,其化学方程式为:4NH3 +5O24NO+6H2O;
(4)a.铜遇浓硝酸易发生反应,浓硝酸腐蚀铜制容器,故a错误;
b.铂造价太高,不经济实用,故b错误;
c.浓硝酸遇铝发生“钝化”,且铝廉价易得,故c正确;
d.镁与浓硝酸反应,且不廉价易得,故d错误;
故答案为:c;
(5)少量的镁粉与足量稀硝酸充分反应生成,镁的化合价从0价升高到+2价升高2,而硝酸中的氮元素从+5价降低到-3价降低8,根据化合价升降相等所以镁前面的计量数为4,而硝酸铵前面的计量数为1,根据原子守恒可知硝酸镁前面的计量数为4,硝酸前面的计量数为10,水前面的计量数为3,镁和极稀硝酸的反应方程式为4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;
(6)①实验目的是制取二氧化氮并探究二氧化氮是否能支持木炭的燃烧,所以仪器连接顺序为:制取装置a、干燥装置c、二氧化氮与c反应装置B及吸收尾气装置D,仪器连接顺序为:a→d→e→c→b→f;
②已知二氧化氮和碳反应生成两种物质的量比为1∶1的有毒气体,则该反应的化学方程式为:。
19.(23-24高一下·天津·期中)非金属单质A经如图所示的过程可转化为含氧酸D,已知D为强酸。请回答下列问题。
(1)若A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。
①C的化学式是 ,D的化学式是 。
②写出B转化为C的化学方程式 。
③在工业生产中,B气体大量排放,被雨水吸收后形成的 会污染环境。
④将适量的蔗糖放入烧杯中滴入几滴水,搅拌均匀;然后再加入适量D的浓溶液,迅速搅拌,观察到蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,并生成含有B的刺激性气味气体。上述实验现象表明D的浓溶液具有 (填字母序号)。
A.酸性 B.吸水性 C.脱水性 D.强氧化性
(2)若A在常温下为气体,C是红棕色的气体。
①A的化学式是 ,D的化学式是 。
②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体,该反应 (填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。
【答案】(1) SO3 H2SO4 2SO2+O22SO3 酸雨 CD
(2) N2 HNO3 属于
【分析】(1) 若A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体,则B为SO2;A是S单质;C是SO3、D是H2SO4。
(2) 若A在常温下为气体,C是红棕色的气体,则A是N2、B是NO、C是NO2、D 是HNO3;
【详解】(1)若A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体,则B为SO2;A是S单质;C是SO3、D是H2SO4。
①SO2和氧气反应生成SO3,C的化学式是SO3,SO3和水反应生成硫酸,D的化学式是H2SO4。
②SO2和氧气反应生成SO3,反应的化学方程式为2SO2+O22SO3;
③在工业生产中,SO2气体大量排放,被雨水吸收后形成的H2SO3,继续被氧化为硫酸,形成酸雨,污染环境;
④将适量的蔗糖放入烧杯中滴入几滴水,搅拌均匀;然后再加入适量浓硫酸,迅速搅拌,观察到蔗糖逐渐变黑,体现浓硫酸的脱水性,体积膨胀,并生成含有SO2的刺激性气味气体,说明浓硫酸具有强氧化性,故选CD;
(2)若A在常温下为气体,C是红棕色的气体,则A是N2、B是NO、C是NO2、D 是HNO3;①根据以上分析,A的化学式是N2,D是硝酸,化学式是HNO3。②浓硝酸在常温下可与铜反应并生成硝酸铜、二氧化氮、水,该反应中Cu、N元素化合价改变,属于氧化还原反应。
20.(23-24高一下·天津·期中)硝酸是重要的化工原料,工业上以氨为原料制硝酸,反应流程如下图所示:
(1)写出反应II的化学方程式: 。
(2)上述流程中,需要使用催化剂的反应是 (填“I”、“II”或“III”),
(3)盛装制得的浓硝酸,可选择 (填序号)作为罐体材料。
A.铜 B.镁 C.铝
(4)工业合成氨的反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),对该反应的描述正确的是___________(填序号)。
A.在上述条件下,N2能全部转化为NH3
B.若其他条件一定时,增大氮气的浓度,可增大反应速率
C.达到平衡时,体系中各物质的浓度一定相等
D.当正反应速率等于逆反应速率且不为零时,该反应达到平衡状态
(5)实验室中可用如图装置(夹持装置已略去)制取氨气,其反应原理是 (用化学方程式表示)。
【答案】(1)2NO+O2=2NO2
(2)I
(3)C
(4)BD
(5)Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O
【分析】氨气发生催化氧化反应生成NO和H2O,NO与O2生成NO2,NO2与H2O生成硝酸和NO,NO可以循环利用;
【详解】(1)反应Ⅱ为NO与O2生成NO2:2NO+O2=2NO2;
(2)上述流程中需要使用催化剂的是反应Ⅰ;使用催化剂可以加快反应速率;
(3)浓硝酸具有强氧化性,可以和金属、非金属反应,常温下铁、铝遇浓硝酸会发生钝化,所以可用铁制或铝制的容器运输浓硝酸,所以答案为:C;
(4)A.该反应为可逆反应,所以不可能完全转化为氨气,故A错误;
B.其他条件一定时,增加反应物的浓度,反应速率加快,故B正确;
C.达到平衡状态时,体系中各物质的浓度不再发生变化,但浓度不一定相等,故C错误;
D.当正逆反应速率相等时,各物质的生成速率和消耗速率相等,浓度不再变化,反应达到平衡状态,故D正确;
故答案为:BD;
(5)实验室制取氨气的原理为氯化铵和熟石灰加热生成氨气、氯化钙和水,反应方程式为:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O。
21.(23-24高一下·天津南开中学·期中)如图为硫元素的“价一类”二维图,回答下列问题:
(1)与A溶液反应有淡黄色固体生成,该反应的化学方程式为 ,体现了A的 (填“氧化性”或“还原性”)。
(2)和氯水都有漂白性,有人为增强漂白效果,将和混合使用,结果适得其反,几乎没有漂白效果,用离子方程式表示其原因 。
(3)溶液易变质,实验室检验溶液是否变质的方法是 。
(4)大苏打(Na2S2O3)在照相、电影、纺织、皮革、农药等方面均有重要作用。现欲在实验室制备大苏打,从氧化还原角度分析,下列合理的是 (填字母)。
a. b. c. d.
(5)向大苏打溶液中滴加稀硫酸,写出其离子方程式 。
【答案】(1) 2H2S+SO2=3S↓+2H2O 还原性
(2)SO2+Cl2+2H2O=+2Cl-+4H+
(3)取少量溶液于试管中,向其中加入过量稀盐酸,再滴加BaCl2溶液,如果产生白色沉淀,证明混有Na2SO4
(4)B
(5)
【详解】(1)二氧化硫与硫化氢反应,生成硫和水,反应方程式为2H2S+SO2=3S↓+2H2O,反应中H2S表现出了还原性。
(2)二氧化硫具还原性,通入氯水中,二氧化硫被氯气氧化成硫酸,导致氯水中HClO浓度减小,漂白效果减弱,离子方程式为SO2+Cl2+2H2O=+2Cl-+4H+。
(3)Na2SO3溶液易被空气中的氧气氧化为Na2SO4,实验室检验Na2SO3溶液是否变质的基本操作是取少量溶液于试管中,向其中加入过量稀盐酸,再滴加BaCl2溶液,如果产生白色沉淀,证明混有Na2SO4。
(4)大苏打(Na2S2O3)中硫元素的平均化合价为+2价,从氧化还原角度分析,要制备Na2S2O3,反应物中S的化合价应该既大于+2,又小于+2,
A.S元素的化合价分别为-2价和0价,均低于+2价,故A错误;
B.Na2SO3、S化合价分别为+4和0价,故B正确;
C.Na2SO3、Na2SO4的S元素化合价分别为+4和+6价,均高于+2价,故C错误;
D.SO2、Na2SO4的S元素合价分别为+4和+6价,均高于+2价,故D错误;
故答案为B。
(5)向大苏打(Na2S2O3)溶液中滴加稀硫酸,反应生成二氧化硫、硫单质和水,离子方程式为:。
22.(23-24高一下·天津·期中)研究氮及其化合物的性质,可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价—物质类别关系图如图。
回答下列问题:
(1)实验室制备A的化学方程式为 。
(2)在催化剂和加热的条件下,物质A生成NO是工业制硝酸的重要反应,化学方程式是 。
(3)实验室中C的浓溶液通常保存在棕色瓶中,请用化学方程式解释原因: 。
(4)实验室中,检验溶液中含有的操作方法是 。
(5)物质B为红棕色气体,写出该物质与水反应的离子方程式: ,当反应消耗3.36L(标准状况)物质B时,转移电子的物质的量为 mol。
(6)物质C的稀溶液与铜反应,写出反应的离子方程式: 。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)取少量溶液于试管中,加入浓氢氧化钠溶液,加热,产生的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝
(5) 0.1
(6)
【详解】(1)实验室制取少量氨气,用氯化铵和氢氧化钙固体混合加热制备,反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
(2)在催化剂和加热条件下,氨发生催化氧化生成NO和水,反应的化学方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O。
(3)实验室中C的浓溶液通常保存在棕色瓶中,原因为。
(4)根据铵盐和碱反应生成氨气可以检验,操作方法为:取少量溶液于试管中,加入浓氢氧化钠溶液,加热,产生的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则溶液中含有。
(5)物质B为红棕色气体,为NO2,与水反应的离子方程式:,该反应中,NO2中的+4价氮元素的化合价既升高又降低,3molNO2参加反应,生成1molNO,转移2mol电子,则当消耗标准状况下3.36L即0.15molNO2时,转移电子的物质的量为0.1mol。
(6)物质C的稀溶液与铜反应的离子方程式:。
23.(23-24高一下·天津第五中学·期中)氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素。
(1)下列说法中,不正确的是 (填字母序号)。
a.氮原子的最外层有5个电子,氮气分子中存在氮氮三键,常温下化学性质稳定
b.氮元素位于元素周期表的第二周期,第VA族
c.氮元素的最低化合价为-3价,最高化合价为+5价
d.根据元素周期律推测,氮化硅的化学式为SiN
(2)分子不能被大多数动植物直接吸收。植物吸收和利用效果最好的是(铵根离子),将转化为 需与 (填“酸”或“碱”)反应。写出该反应离子方程式: 和的电子式 。
(3)大自然通过闪电可将空气中的氮气转化为含氮化合物,从而实现自然固氮。该过程中生成的含氮化合物是 。
(4)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作用下实现了人工固氮。其过程如图所示。写出该过程中反应的化学方程式: 。
硝酸是重要的化工原料,工业上以氨为原料制硝酸,反应流程如下图所示:
(5)写出反应 Ⅲ化学方程式: 。
(6)上述流程中,需要使用催化剂的反应是 (填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”),使用催化剂的目的是 。
(7)工业合成氨反应为:对其描述正确的是___________(填序号)。
A.在上述条件下,能全部转化为
B.若其他条件一定时,增大氮气的浓度,可增大反应速率
C.达到平衡时,体系中各物质的浓度一定相等
D.当正反应速率等于逆反应速率且不为零时,该反应达到平衡状态
(8)采用上述工业制硝酸的流程,若(已折算成标准状况的气体体积)完全反应生成硝酸,理论上生成硝酸的质量为 g。
【答案】(1)d
(2) 酸
(3)
(4)+
(5)
(6) Ⅰ 加快反应速率
(7)BD
(8)630
【详解】(1)a.氮为7号元素,故氮原子的最外层有5个电子,氮气分子中存在氮氮三键,不容易参加化学反应,常温下化学性质稳定,a正确;
b.氮为7号元素,故氮原子核外由两个电子层,最外层上只有5个电子,故氮元素位于元素周期表的第二周期,第ⅤA族,b正确;
c.氮原子的最外层上有5个电子,故氮元素的最低化合价为-3价,最高化合价为+5价,c正确;
d.根据元素周期律推测,Si为+4价,N为-3价,故氮化硅的化学式为Si3N4,d错误;
故选d;
(2)
的水溶液显碱性,将转化为 需与酸反应,该反应离子方程式:;为共价化合物,电子式;
(3)通过闪电可使得空气中的氮气和氧气反应转化为NO;
(4)由图可知,总反应为催化作用下,氮气和水生成氨气和氧气,反应为:+;
(5)反应 Ⅲ为二氧化氮和水生成硝酸和NO,化学方程式:;
(6)氨气和氧气催化氧化生成NO,NO和氧气生成二氧化氮,二氧化氮和水生成硝酸和NO。则上述流程中,需要使用催化剂的反应是Ⅰ,使用催化剂的目的是加快反应速率;
(7)A.在上述条件下,氮气和氢气反应为可逆反应,进行不完全,不能全部转化为,错误;
B.若其他条件一定时,增大氮气的浓度,物质浓度增大,则可增大反应速率,正确;
C.达到平衡时,正逆反应速率相等,但体系中各物质的浓度不一定相等,错误;
D.当正反应速率等于逆反应速率且不为零时,平衡不再移动,该反应达到平衡状态,正确;
故选BD;
(8)(已折算成标准状况的气体体积,为224L÷22.4L/mol=10mol)完全反应生成硝酸,根据氮元素守恒可知,理论上生成硝酸的质量为10mol×63g/mol=630g。
24.(23-24高一下·天津第五中学·期中)含硫的物质与人们的生活密切相关。已知硫元素常见的化合价有-2、0、+4、+6四种,其不同价态的物质间可相互转化。完成下列填空:
(1)请写出硫在元素周期表的位置: 。
(2)硫与硅为同一周期元素,通过下列事实能比较两者非金属性强弱的是___________。
A.热稳定性: B.溶解度:
C.单质的熔点: D.酸性:
(3)二氧化硫是形成酸雨的“元凶”之一,由二氧化硫形成的酸雨的主要成分是硫酸。以下是二氧化硫形成酸雨的两种途径:
请写出由转化成的化学方程式: 。
你认为减少酸雨产生的无效措施是 (填字母序号)
A.少用煤作燃料 B.把工厂烟囱造高 C.燃料脱硫 D.开发新能源
某同学利用如图所示装置探究二氧化硫气体的性质,回答下列问题:
(4)实验室用铜和浓硫酸共热制取二氧化硫,反应的化学方程式是 。
(5)当观察到②中溶液颜色变浅时,①中的现象是 。
(6)装置③的作用是 。
(7)②中的现象说明二氧化硫具有的性质是 。
(8)从氧化还原角度制备硫代硫酸钠 下列方案合理的是(填编号)___________。
A. B.和浓 C.和 D.和
(9)为进一步减少 的污染并变废为宝,我国正在探索在一定条件下,用CO还原得到单质硫的方法来除去 写出该反应的化学方程式: 。
【答案】(1)第三周期族
(2)A
(3) B
(4)
(5)品红溶液褪色(或变浅)
(6)吸收未反应的,防止污染环境
(7)还原性
(8)A
(9)
【详解】(1)S为16号元素,位于元素周期表第三周期第ⅤA族;故答案为第三周期第ⅤA族;
(2)A.简单氢化物热稳定性越强,元素非金属性越强,热稳定性H₂S>SiH₄,可得出非金属性S>Si,A选项正确;
B.溶解度与晶体类型、分子极性、分子间氢键等有关,SiO2为原子晶体,难溶于水,SO2为极性分子,易溶于水,与元素非金属性无关,B选项错误;
C.Si单质为原子晶体,S单质为分子晶体,Si单质熔化需破坏共价键,S单质熔化破坏分子间作用力,故熔点Si>S,C选项错误;
D.最高价氧化物对应水化物酸性越强,元素非金属性越强,但H2SO3不是S的最高价氧化物对应水化物,无法得出非金属性强弱,选项D错误;
故答案选A;
(3)SO2催化氧化得SO3,反应方程式:;故答案为:;
A.少用煤作燃料,减少煤的燃烧,可以从源头上减少SO2排放,从而减少酸雨,A选项不符合题意;
B.把工厂烟囱造高,不能减少SO2排放,也不能除去SO2,无法减少酸雨,B符合题意;
C.燃料脱硫,能够减少SO2排放,从而减少酸雨,C选项不符合题意;
D.开发新能源,能够减少含硫燃料的燃烧,减少SO2排放,从而减少酸雨,D选项不符合题意;
故答案选B;
(4)实验室用铜和浓硫酸共热制取二氧化硫,反应的化学方程式是;故答案为:;
(5)SO2具有漂白性,能够使品红溶液褪色,故答案为:品红溶液褪色或变浅;
(6)SO2为酸性氧化物,能够与氢氧化钠溶液反应,可以用氢氧化钠溶液来吸收多余的SO2,防止污染空气,故答案为:吸收多余的SO2,防止污染空气;
(7)SO2中的S为+4价,可以升价,有还原性,能够与强氧化性的高锰酸钾溶液反应,使高锰酸钾溶液变浅或褪色,故答案为:还原性
(8)硫代硫酸钠 (Na₂S₂O₃)中S为+2价,A选项中S分别为0价和+4价,可得+2价;B选项中S分别为+4价和+6价,得不到+2价;C选项中S分别均为+4价,得不到+2价;D选项中S分别为+4价和+6价,得不到+2价;故答案选A;
(9)在一定条件下,用CO还原SO₂得到单质硫的方法来除去 SO₂ 写出该反应的化学方程式:,故答案为:;
25.(22-23高一下·天津和平区第五十五中学·期中)Ⅰ.X、Y、Z是中学化学常见的三种物质,它们之间的相互转化关系如下(X、Y、Z为英文字母,部分反应条件及产物略去)
(1)若Y是一种易溶于水,且能使品红溶液褪色的无色刺激性气味的气体。
①则Y和新制氯水主要成分反应生成两种强酸的化学方程式 。
②Y气体的大量排放会形成酸雨,在工业上可以用足量氨水吸收,化学方程式为 。
(2)若Z是红棕色气体。试写出Z与水反应制备另一种强酸的化学方程式 。
Ⅱ.根据所学有机化合物知识填空。
(3)下列各组物质:(填序号)
①和 ②和③金刚石和石墨
④和 ⑤和丁烷 ⑥和
互为同分异构体的是 ,互为同系物的是 ,互为同位素的是 ,
互为同素异形体的是 ,是同一物质的是 。
(4)某1mol烷烃完全燃烧需要消耗5mol氧气,写出该烷烃一氯代物的结构简式 。
【答案】(1)
(2)
(3) ⑥ ⑤ ④ ①和③ ②
(4)、
【分析】Ⅰ.若Y是一种易溶于水,且能使品红溶液褪色的无色刺激性气味的气体,则X为S,Y为SO2,Z为SO3;若Z是红棕色气体,则X是N2,Y是NO,Z是NO2,据此解答。
【详解】(1)①氯水的主要成分为Cl2和H2O,则SO2和Cl2和H2O反应生成HCl和H2SO4,反应的化学方程式为,故答案为:;
②SO2和被氨水吸收发生的反应为,故答案为:;
(2)NO2与水反应的化学方程式为,故答案为:;
(3)同位素是同一元素的不同原子的互称,同素异形体是同一元素组成的不同性质的单质的互称,同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物的互称,同系物是通式相同、结构相似、组成上相差1个或若干个“CH2”的有机物的互称。所以①③是同种元素构成的不同单质,互为同素异形体;②是同一种物质丙烷;④质量数不同的氖元素的两种核素;互为同位素;⑤和丁烷通式相同、结构相似、组成上相差2个CH2互称为同系物;⑥和分子式相同、结构不同互为同分异构体,所以互为同分异构体的是⑥,互为同系物的是⑤,互为同位素的是④,互为同素异形体的是①和③,是同一物质的是②,答案为:⑥,⑤,④,①和③,②;
(4)根据烷烃的燃烧通式可知,,某1mol烷烃完全燃烧需要消耗5mol氧气,则n=3,即该烷烃为丙烷,故其一氯代物的结构简式为、,故答案为:、;
试卷第1页,共3页
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