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·安徽阜阳太和中学·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,下列关于氮及其化合物的说法错误的是
A.雷雨天气,的过程属于氮的固定
B.NO、均为大气污染气体,在大气中可稳定存在
C.可用浓盐酸检测输送的管道是否发生泄漏
D.常温下,可用铁罐储存浓硝酸
【答案】B
【详解】A.氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮,雷雨天气,N2和O2在放电条件下反应生成NO的过程属于氮的固定,A正确;
B.、均为大气污染气体,其中很容易与结合生成,不能稳定存在,B错误;
C.浓盐酸易挥发,挥发出来的HCl与氨气反应生成氯化铵,可以看到白烟,可用浓盐酸检测输送的管道是否发生泄漏,C正确;
D.常温下,铁遇浓硝酸会发生钝化,铁表面会形成一层致密的氧化膜,阻止进一步反应,故可用铁罐储存浓硝酸,D正确;
故答案选B。
2.(23-24高一下·安徽合肥第一中学·期中)科学研究人员提出在有机碳源和微生物的作用下,可以实现大气中的氮循环(如图所示),减少对环境的污染。下列说法正确的是
A.温度越高,越有利于转化为
B.在转化过程中既有被氧化又有被还原
C.转化成消耗33.6L
D.转化为的过程属于氮的固定
【答案】B
【分析】氨气在微生物作用下转化为铵根离子,铵根离子被氧气氧化为亚硝酸根,亚硝酸根被氧气氧化为硝酸根,硝酸根与甲醇反应得到氮气,亚硝酸根与铵根离子反应也能得到氮气。
【详解】A.氮气转化为铵根离子时需要微生物参与,高温下微生物失去活性,A错误;
B.在转化过程生成硝酸根,被氧化,生成氮气,被还原,故转化过程中既有被氧化又有被还原,B正确;
C.没有指明标况,无法计算消耗的体积,C错误;
D.将氮气转化为含氮化合物的过程属于氮的固定,转化为的过程不属于氮的固定,D错误;
故选B。
3.(23-24高一下·安徽六安第一中学·期中)氯、硫元素的价类二维图如图所示。下列说法正确的是
A.i与j能发生氧化还原反应
B.d、h的水溶液在空气中久置,溶液酸性均减弱
C.Fe分别与b、g反应,产物中铁元素的化合价相同
D.反应的离子方程式为
【答案】D
【详解】根据价态二维图可知,a为HCl,b为Cl2,c为ClO2,d为HClO,e为NaClO3,f为H2S,g为S,h为SO2,i为H2SO4,j为Na2SO3。
A.H2SO4与Na2SO3处于相邻价态,两者不能发生氧化还原反应,故A错误;
B.HClO的水溶液在空气中久置,见光分解生成盐酸,溶液酸性增强,SO2的水溶液在空气中久置被氧化生成硫酸,酸性增强,故B错误;
C.Fe分别与Cl2、S反应,产物中铁元素的化合价不相同,氯气与铁反应生成+3价,硫单质与铁反应生成+2价,故C错误;
D.是盐酸和氯酸钠反应生成氯化钠、氯气和水,反应的离子方程式为,故D正确。
综上所述,答案为D。
4.(23-24高一下·安徽黄山屯溪第一中学·期中)A、B、C、D、E五种物质有如下图转化关系,下列说法错误的是
A.若C是能导致酸雨的某种氧化物,则E可能为强酸
B.若C是焰色呈黄色的某种强碱,D、E的水溶液均呈碱性,则A、B均可能为离子化合物
C.若C为常见的温室气体,则A、B均可能为二元化合物
D.若C为常见的两性氢氧化物,则A到C可通过化合反应一步实现
【答案】D
【详解】A.若C是能导致酸雨的某种氧化物,则A、B、C、D、E五种物质可能为A为硫、B为硫化氢、C为二氧化硫、D为三氧化硫、E为硫酸,其中硫酸是在溶液中完全电离的强酸,故A正确;
B.若C是焰色呈黄色的某种强碱,则A、B、C、D、E五种物质可能为A为氧化钠、B为过氧化钠、C为氢氧化钠、D为碳酸氢钠、E为碳酸钠,其中氧化钠和过氧化钠都是离子化合物,故B正确;
C.若C为常见的温室气体,则A、B、C、D、E五种物质可能为A为甲烷、B为一氧化碳、C为二氧化碳、D为碳酸氢盐、E为碳酸盐,其中甲烷和一氧化碳都是二元化合物,故C正确;
D.若C为常见的两性氢氧化物,则C为氢氧化铝,铝离子和偏铝酸根离子都能转化为氢氧化铝,但铝和氧化铝都不能直接转化为氢氧化铝,故D错误;
故选D。
5.(23-24高一下·安徽宿州、示范高中·期中)部分含氮、硫元素的化合物的价-类二维图如图所示。下列关于各物质的说法正确的是
A.将c分别通入紫色石蕊溶液和品红溶液中,最终都褪色,证明c具有漂白性
B.a和c反应转化为b,该反应中氧化产物和还原产物质量比为2:1
C.e的浓溶液常温下与Cu反应,e呈现酸性和强氧化性
D.e和f反应产生白烟,可用来检验气体f存在
【答案】B
【分析】根据氮、硫元素的化合物的价-类二维图,a是H2S、b是S单质、c是SO2、d是SO3、e是H2SO4、f是NH3、g是NO、h是NO2、i是HNO3。
【详解】A.将SO2通入紫色石蕊溶液,紫色石蕊变红,SO2不能使石蕊褪色,故A错误;
B.H2S和SO2反应生成S和水,反应方程式为H2S+SO2=3S+2H2O,H2S中S元素化合价升高发生氧化反应,SO2中S元素化合价降低发生还原反应,该反应中氧化产物和还原产物质量比为2:1,故B正确;
C.常温下,浓硫酸与Cu反应不反应,故C错误;
D.硫酸不挥发,硫酸和氨气反应不产生白烟,故D错误;
选B。
6.(23-24高一下·安徽池州贵池区·期中)甲、乙、丙、丁四种物质中,均含有相同的某种元素。在一定条件下它们之间存在如图转化关系:
下列说法错误的是
A.甲可能是单质,也可能是化合物 B.甲与丁反应可能生成盐
C.反应①②一定是氧化还原反应 D.反应③一定是化合反应
【答案】D
【分析】由图中转化可知,甲可发生连续氧化反应,且丙与水反应,可知甲可能为Na、S、N2、H2S、NH3等,丁为碱或含氧酸,以此来解答。
【详解】A.由上述分析可知,甲可能为Na、S、N2、H2S、NH3等,则可能为单质或化合物,故A正确;
B.若甲为氨气,丁为硝酸,二者反应生成盐,故B正确;
C.反应①②中O元素的化合价降低,一定是氧化还原反应,故C正确;
D.若丙为二氧化氮,与水发生氧化还原反应生成硝酸和NO,不属于化合反应,故D错误;
故选D。
7.(23-24高一下·安徽池州贵池区·期中)下列指定反应的离子方程式正确的是
A.与水反应:
B.将融入过量冷氨水中:
C.铜与浓硝酸反应:
D.向溶液中加入过量NaOH溶液并加热:
【答案】B
【详解】A.NO2与H2O反应生成NO和HNO3,离子方程式为3NO2+H2O=NO+2H++2,A错误;
B.将融入过量冷氨水中,发生酸性氧化物和碱的反应,生成盐和水,由于氨水过量,得到亚硫酸根和铵根,选项所给离子方程式正确,B正确;
C.浓硝酸和铜反应,硝酸的还原产物为NO2,正确的离子方程式为Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O,C错误;
D.向溶液中加入过量NaOH溶液并加热,氢氧根除了和铵根反应生成氨气和水还会和碳酸氢根反应生成碳酸根,正确的离子方程式为++2OH−=+NH3↑+2H2O,D错误;
本题选B。
8.(23-24高一下·安徽合肥一中肥东分校·期中)氮及其化合物的转化关系如下图所示,则下列说法不正确的是
A.路线①②③是工业生产硝酸的主要途径 B.路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径
C.上述所有反应都是氧化还原反应 D.氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成
【答案】D
【分析】闪电固氮特点是空气中的氮气与氧气反应得到一氧化氮,工业固氮的特点是氨气与氧气催化氧化得到一氧化氮,据此回答问题。
【详解】A.在工业上是用氨催化氧化方法制取硝酸,路线①②③就是工业生产硝酸的主要途径,A正确;
B.雷电固氮就是空气中的N2与O2在电火花作用下反应产生NO,NO被O2氧化产生NO2,NO2被水吸收得到硝酸,故路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径,B正确;
C.在上述反应中都存在N元素化合价的变化,因此都是氧化还原反应,C正确;
D.氮气与氧气在高温或放电时反应产生NO,无法一步得到二氧化氮,D错误;
故选D。
9.(23-24高一下·安徽安庆怀宁县第二中学·期中)下列选项所示的物质间转化不能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】A.钠常温时和氧气反应生成氧化钠,氧化钠和氧气在加热时生成过氧化钠,过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,A正确;
B.硫化氢在空气中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫在催化剂作用下和氧气反应生成三氧化硫,三氧化硫和水反应生成硫酸,B正确;
C.氨气催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸,C正确;
D.二氧化硅不能和水反应生成硅酸,D错误;
故选D。
10.(23-24高一下·安徽六安第二中学河西校区·期中)部分含硫物质的类别与相应化合价及部分物质间转化关系如图。下列说法错误的是
A.c可以使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,适量c可做食品添加剂
B.b附着在试管壁上可以用热的浓NaOH溶液洗涤
C.a在O2中燃烧可以生成d
D.e的浓溶液长时间暴露在空气中,质量增大,质量分数减小
【答案】C
【分析】根据部分含硫物质的类别与相应化合价图可知:a是H2S,b是S单质,c是SO2,d是SO3,e是H2SO4,f是亚硫酸盐,g是金属硫化物。
【详解】A.SO2与NaOH溶液反应生成亚硫酸,使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,二氧化硫可以杀菌、抗氧化,所以适量SO2可做食品添加剂,A正确;
B.S单质可以热的氢氧化钠反应生成硫化钠、亚硫酸钠和水,可以洗涤附着在试管壁上的S,B正确;
C.H2S在O2中燃烧只能生成SO2,C错误;
D.浓硫酸具有吸水性,浓硫酸长时间暴露在空气中,质量增大,质量分数减小,D正确;
故选C。
11.(23-24高一下·安徽六安第一中学·期中)合成氨及其衍生物工业是化工生产的重要门类,请结合图示判断下列说法正确的是
A.湿润的淀粉-KI试纸可以鉴别气体2和溴蒸气
B.饱和NaCl溶液中先通入过量CO2再通入过量NH3可以得到固体1
C.1L气体1、2的混合气与1LNH3在一定条件下转化为对环境无害的物质,混合气中气体1和气体2的体积比为1:1
D.硝酸铵作为氮肥雨天施用可提高利用率
【答案】C
【分析】由图可知,氨气和氧气反应生成气体1NO,NO和氧气生成气体2为NO2;饱和氨盐水通入二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠晶体,故固体1为NaHCO3,NaHCO3受热分解生成的固体2为Na2CO3。
【详解】A.NO2和溴蒸气都具有强氧化性,遇到湿润的淀粉-KI试纸都可以变蓝,不可以鉴别,A错误;
B.二氧化碳在氯化钠饱和溶液中溶解度小,不利于后续反应发生,应该在饱和氯化钠溶液中先通入过量氨气使溶液呈碱性,再通入过量二氧化碳可得到NaHCO3,B错误;
C.氨气具有一定还原性,1LNO、NO2的混合气与1L氨气在一定条件下转化为对环境无害的物质,化学方程式为,反应中NO、NO2的体积比等于化学计量数之比为1:1,C正确;
D.雨天施用导致硝酸铵溶解流失,D错误;
故选C。
12.(23-24高一下·安徽芜湖第一中学·期中)含S元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是
A.a为Na2SO3或者NaHSO3 B.c为不溶于盐酸的白色沉淀
C.d气体一定具有还原性 D.反应②中还可能生成淡黄色沉淀
【答案】A
【分析】由题干信息可知,盐a与足量的稀盐酸产生刺激性气味气体d,d能使KMnO4溶液褪色,故d为SO2,则盐a为Na2SO3或者NaHSO3,也可能是Na2S2O3,盐a与足量Cl2反应后将生成,则盐a为Na2SO3与BaCl2溶液反应得到沉淀c,故c为BaSO4,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,盐a为Na2SO3或者NaHSO3,也可能是Na2S2O3,A错误;
B.由分析可知,c为BaSO4,故c为不溶于盐酸的白色沉淀,B正确;
C.由分析可知,d为SO2,具有还原性,C正确;
D.由分析可知,盐a为Na2SO3或者NaHSO3,也可能是Na2S2O3,当Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O,反应②中还可能生成淡黄色沉淀,D正确;
故选A。
13.(23-24高一下·安徽芜湖第一中学·期中)元素化合价和物质类别是研究物质性质的两个维度,以下是氮元素及其化合物的价类二维图。下列说法错误的是
A.b→a和b→c均属于氮的固定 B.a→b→d→e→g的转化均可一步实现
C.汽车中的净化装置可实现c→b的转化 D.b、c、d、h均可能为e的还原产物
【答案】B
【详解】A.氮气转化为氮的化合物的反应属于氮的固定,b→a和b→c均属于氮的固定,A正确;
B.氮气和氧气反应只能生成一氧化氮,b→d不可一步实现,B错误;
C.汽车中的净化装置可实现一氧化氮到氮气的转化,即c→b的转化,C正确;
D.e中氮元素为最高价+5价,b、c、d、h均可能为e的还原产物,D正确;
故选B。
14.(23-24高一下·安徽合肥第一六八中·期中)我国硫矿资源丰富,居世界前列,下列说法错误的是
A.硫元素在自然界中的存在形式既有游离态又有化合态
B.在纯氧中焙烧生成和
C.自然界中的硫酸钙常以生石膏的形式存在,生石膏的化学式为
D.重晶石的主要成分为,常用作消化系统射线检查的内服药剂
【答案】B
【详解】A.硫元素在自然界中的存在形式既有游离态又有化合态,游离态的硫主要存在于火山口附近,化合态的硫主要以硫化物、硫酸盐等形式存在,A正确;
B.在纯氧中焙烧生成和,B错误;
C.自然界中的硫酸钙常以生石膏的形式存在,生石膏的化学式为,C正确;
D.重晶石的主要成分为,不溶于水也不溶于酸,常用作消化系统射线检查的内服药剂,D正确;
答案选B。
15.(23-24高一下·安徽合肥第一六八中·期中)氮及其部分化合物“价—类”二维图如图。下列说法正确的是
A.a被氧化为b的反应为工业制硝酸的主要反应
B.b到c、b到a的转化均为氮的固定
C.b与过量反应可直接生成d
D.c和d均为酸性氧化物
【答案】B
【分析】由图可知,a为NH3,b为N2,c为NO,d为NO2,据此分析作答。
【详解】A.a为NH3,b为N2,c为NO,a被氧化为c的反应为工业制硝酸的主要反应,故A错误;
B.a为NH3,b为N2,c为NO,b到c、b到a都是氮的单质转化为氮的化合物,都属于氮的固定,故B正确;
C.b为N2,c为NO,d为NO2,b与过量O2反应也只能生成c,不能直接得到d,故C错误;
D.NO不能与碱反应,NO2与碱发生歧化反应,都不符合酸性氧化物的定义,都不是酸性氧化物,故D错误;
故选:B。
16.(23-24高一下·安徽合肥第一六八中·期中)下列含硫物质的说法正确的是
A.H2S中S处于最低价态,因此H2S只有还原性
B.S在空气中燃烧生成SO2,在氧气中燃烧生成 SO3
C.SO2、SO3通入紫色石蕊溶液中,溶液均变红色
D.浓H2SO4有脱水性,因此可以用作干燥剂
【答案】C
【详解】A.中S为-2价,处于最低价态,但H为+1价,化合价可以降低,所以既有氧化性又有还原性,A项错误;
B.S在空气、氧气中燃烧均生成,不会生成,B项错误;
C.溶于水生成、溶于水生成,两者均可以使紫色石蕊溶液变红,C项正确;
D.浓具有吸水性,实验室常用作干燥剂,D项错误;
答案选C。
17.(23-24高一下·安徽太和中学·期中)大气中主要来自天然气净化、炼焦、石油精炼、人造丝生产、造纸、橡胶、染料、制药等工业生产过程。将和空气的混合气体通入、和的混合溶液中回收S,其转化如图所示(CuS不溶于水)。下列说法中,正确的是
A.过程①中,生成CuS的反应为
B.过程②中,作还原剂
C.过程③中,每消耗1mol ,转移2mol
D.回收S的总反应为
【答案】D
【分析】由图可知,过程①发生的反应为硫化氢与溶液中的铜离子反应生成硫化铜沉淀和氢离子,反应的离子方程式为H2S+Cu2+=CuS↓+2H+,过程②发生的反应为溶液中铁离子与硫化铜反应生成铜离子、亚铁离子和硫,反应的离子方程式为CuS+2Fe3+=Cu2++2Fe2++S,过程③发生的反应为酸性条件下溶液中的亚铁离子与氧气反应生成铁离子和水,反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,则总反应为硫化氢与氧气反应生成硫和水,反应方程式为2H2S+O2=2H2O+2S↓。
【详解】A.由分析可知,生成CuS 的离子方程式为H2S+Cu2+=CuS↓+2H+,A错误;
B.由分析可知,过程②中,Fe3+转化为Fe2+,Fe3+为氧化剂,被还原,B错误;
C.过程③中,氧气和亚铁离子反应生成铁离子,通入1mol氧气转移4mol电子,C错误;
D.由分析可知,回收S的总反应为2H2S+O2=2H2O+2S↓,D正确;
故选D。
18.(23-24高一下·安徽芜湖安徽师范大学附属中学·期中)按图所示装置(部分夹持装置略)检验浓硫酸与木炭反应的产物。下列说法正确的是
A.Ⅰ中烧瓶内的反应体现了浓硫酸的酸性和强氧化性
B.Ⅱ中无水硫酸铜可替换为无水
C.Ⅲ中溶液褪色,证明产物中有
D.Ⅳ中溶液褪色且Ⅴ中产生沉淀,证明产物中一定有
【答案】C
试题
【分析】I中发生的反应为:,通过Ⅱ对产生的水进行检验,Ⅲ可以验证SO2的漂白性,Ⅳ可以验证SO2的还原性,V可以检验CO2的生成,但由于未知SO2是否除尽,不一定是CO2让其产生沉淀,据此作答。
【详解】A.浓硫酸与木炭共热发生氧化还原反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,硫元素化合价全部降低,体现浓硫酸强氧化性,未体现酸性,故A错误;
B.无水硫酸铜的作用是检验生成的水,通过观察颜色的变化检验水,无水氯化钙可以吸水,但是无水氯化钙无颜色变化,故B错误;
C.品红褪色证明二氧化硫的存在,故C正确;
D.澄清石灰水变浑浊,并不能证明产物中一定有CO2,原因为二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊,故D错误;
故选:C。
19.(23-24高一下·安徽合肥第八中学·期中)在给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能实现的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.氮气与氧气放电时能化合成NO,一氧化氮与水不反应,A项不符合题意;
B.二氧化硅难溶于水,也不能与水反应,B项不符合题意;
C.Fe与Cl2点燃时化合成FeCl3,氯化铁与NaOH溶液反应生成Fe(OH)3和NaCl,C项符合题意;
D.S与O2点燃只会生成SO2,D项不符合题意;
答案选C。
20.(23-24高一下·安徽合肥第八中学·期中)以下反应的离子方程式书写不正确的是
A.次氯酸钠溶液吸收少量二氧化硫:
B.向溶液通入足量:
C.用热NaOH溶液洗涤试管内壁的硫黄:
D.与过量NaOH溶液加热:
【答案】B
【详解】A.次氯酸钠有强的氧化性,会将氧化产生,被还原产生,由于气体少量,NaClO过量,所以反应产生的会再与过量结合生成弱酸HClO,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,结合物质的拆分原则,可得反应的离子方程式为:,A正确;
B.溶液通入足量二氧化硫,发生归中反应生成硫单质和水,,B错误;
C.热NaOH溶液洗涤试管内壁的硫黄,反应生成硫化钠和亚硫酸钠,C正确;
D.NaOH溶液过量,反应要以不足量的为标准,反应的离子方程式为:
,D正确;
故选B。
1.(23-24高一下·安徽池州贵池区·期中)探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—物质类别关系图如下。回答下列问题:
(1)实验室常用与制取物质A,A的电子式为 ,该反应的化学方程式为 。
(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)常温下,物质C的浓溶液可与铜反应,写出该反应的离子方程式: 。
(4)有一盛满和混合气体的12mL试管倒立于足量的水中,经过足够长时间后,试管内仍然剩余2mL气体,则原混合气体中的体积是 。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)4mL或1.2 mL
【分析】A为-3价的氢化物,即NH3,B为+4价氮的氧化物,即NO2,C为+5价酸,即为HNO3。
【详解】(1)
NH3的电子式为:;实验室制取氨气的化学方程式为:;
(2)NH3在催化剂和加热的条件下被O2氧化为NO,化学方程式为:;
(3)浓硝酸与铜反应生成硝酸铜、水和NO2,离子方程式为:;
(4)可能发生反应:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,3NO2+H2O=2HNO3+NO,若剩余气体为O2,则10mL混合气体以NO2和O2体积比为:4:1全部溶解,则消耗O2的体积为2mL,则混合气体中氧气体积为4mL;若反应后气体为NO,根据化学方程式:3NO2+H2O=2HNO3+NO,消耗NO2的体积为6mL,则6mL混合气体以NO2和O2体积比为:4:1全部溶解,则消耗氧气体积为:1.2mL,故答案为:4mL或1.2mL。
2.(23-24高一下·安徽卓越县中联盟皖豫名校联盟·期中)已知A为正盐,是极易溶于水的白色晶体。A~F各物质之间的转化关系如图所示,其中G、F均为强酸。请回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:A ;G 。
(2)写出下列反应的离子方程式:反应③: ,反应⑤: 。
(3)为了使气体B、D在水中能充分反应,先通入水中的气体为 (填化学式)。
(4)的稀溶液恰好能将铁完全溶解,测得反应后的溶液中,则 ;向反应后的溶液中继续滴入溶液,完全反应需要溶液的体积为 。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4) 1.5 25
【分析】A为正盐,是极易溶于水的白色晶体,A~F各物质之间的转化关系如图所示,其中G、F均为强酸,可推测A为(NH4)2SO3,B为二氧化硫,二氧化硫氧化后与水反应生成G为H2SO4,溶液C为NH4Cl,氯化铵与碱反应加热生成气体D为NH3,氨气催化氧化生成气体E为NO,一氧化氮与氧气和水反应生成强酸溶液F为HNO3,据此分析答题。
【详解】(1)由分析可知,A为,G为;
(2)反应③为氯化铵与氢氧化钠在加热条件下反应生成氨气,离子方程式为;反应⑤为一氧化氮与氧气和水反应生成硝酸,离子方程式为;
(3)为了使二氧化硫、氨气在水中充分反应,先通入水中的气体为氨气,因为氨气在水中溶解度大于二氧化硫,先通氨气使溶液呈碱性,可增大二氧化硫在溶液中的溶解度;
(4)由知,当反应的Fe为时,参加反应的HNO3为,故;加入G(H2SO4)溶液时,发生反应,由,知需要,所以需要。
3.(23-24高一下·安徽合肥第八中学·期中)沸石分子筛选择性催化还原NO的循环过程如图所示。下列说法正确的是
A.步骤一中与的物质的量之比为1∶2 B.反应过程中催化剂未参与电子得失
C.每生成22.4L理论上消耗0.25mol D.所有步骤均有氧化还原反应发生
【答案】A
【分析】
由图知,步骤一的反应为4Cu++O2+2H2O=4,步骤二的反应为+NO=Cu++HONO,步骤三的反应为HONO+NH3=NH4NO2,步骤四的反应为NH4NO2=N2+2H2O;总反应为4NO+O2+4NH3=4N2+6H2O。
【详解】
A.步骤一的反应为4Cu++O2+2H2O=4,O2与H2O的物质的量之比为1∶2,A项正确;
B.步骤一中Cu+与O2、H2O反应生成,Cu元素的化合价由+1价升至+2价,Cu+失去电子、被氧化,B项错误;
C.根据总反应4NO+O2+4NH3=4N2+6H2O知,每生成1molN2理论上消耗0.25molO2,未标注标准状况,不能计算N2物质的量,C项错误;
D.步骤三的反应中元素的化合价没有变化,没有氧化还原反应发生,D项错误;
答案选A。
4.(23-24高一下·安徽安庆二中·期中)硫元素的几种化合物存在下列转化关系,下列判断正确的是
浓H2SO4SO2Na2SO3溶液Na2S2O3S
A.反应①中生成的SO2具有还原性,故可作漂白剂
B.反应④中当消耗1mol稀硫酸时,电子转移6mol
C.可以用CS2清洗做过实验③后附着在试管壁上的硫
D.反应①中还原剂与氧化剂的物质的量之比是1:2
【答案】C
【详解】A.反应①中生成的SO2具有还原性,能和氧化剂发生氧化还原反应,可作漂白剂是利用二氧化硫结合有机色素生成不稳定的无色物质,故A错误;
B.反应④的化学方程式:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,消耗1mol硫酸反应中电子转移总数2e-,故B错误;
C.硫单质易溶于二硫化碳溶液,可以用CS2清洗做过实验③后附着在试管壁上的硫,故C正确;
D.反应①生成S的反应为:Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O,2mol浓硫酸只有1mol作氧化剂,故还原剂与氧化剂的物质的量之比是1:1,故D错误;
故选:C。
5.(23-24高一下·安徽合肥六校联盟·期中)硫元素的“价-类二维图”如图所示。下列有关叙述正确的是
A.硫元素的性质活泼,自然界中不存在物质A
B.气体D具有强还原性,不能用F的浓溶液干燥
C.向H溶液中滴加G溶液并加热,可能生成气体D
D.可用溶液检验G中的阴离子
【答案】C
【详解】A.自然界中存在游离态的硫,主要在火山喷口处,故A错误;
B.气体D具有强还原性,但能用F的浓溶液干燥,相邻价态不发生氧化还原反应,故B错误;
C.H可能是亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,G可能为硫酸氢钠或硫酸钠,当G为硫酸氢钠时,硫酸氢钠与亚硫酸钠或亚硫酸氢钠反应生成二氧化硫气体,故C正确;
D.硫酸根中可能含有碳酸根或银离子,一般应先加足量盐酸,无现象,再加入氯化钡,有白色沉淀,说明含有硫酸根,故D错误;
本题选C。
6.(23-24高一下·安徽淮南二中·期中)利用“价-类”二维图研究物质的性质是一种行之有效的方法,下图是硫、氮的“价-类”二维图。下列说法正确的是
A.k加热易分解,通常生成
B.a与g的水溶液不会发生反应
C.d与氯水混合漂白能力一定增强
D.氮的固定一定是将氮气氧化为氮的氧化物
【答案】A
【详解】A.k为硝酸,硝酸加热易分解释放,A正确;
B.a为显酸性,g为显碱性,二者能发生反应生成铵盐,B错误;
C.d为,与氯水混合发生反应,产物无漂白性,C错误;
D.氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程,氮气可以被氧化,也可以被还原,D错误。
故选:A。
7.(23-24高一下·安徽阜阳太和中学·期中)研究不同价态硫元素之间的转化是合理利用硫元素的基本途径。回答下列问题:
I.如图是硫元素的“价—类”二维图。
(1)X的化学式为 ;属于 (填“酸性氧化物”或“碱性氧化物”)。
(2)的过度排放易造成硫酸型酸雨,减少酸雨的产生可采取的措施是___________(填字母)。
A.把工厂烟囱造高 B.煤使用之前先脱硫
C.逐渐用新能源代替含硫煤 D.加强空气中二氧化硫的监测
(3)易被氧化而变质,验证其已变质的实验操作及现象是 。
II.某化学兴趣小组,设计如图实验装置(夹持装置已省略),验证的部分性质。
(4)仪器b的名称为 。
(5)装置A中发生反应的化学方程式为 ,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(6)装置B中湿润的品红溶液褪色,证明有 (填“漂白性”或“氧化性”);装置C中产生白色沉淀,该白色沉淀为 (填化学式)。
(7)装置D中产生黄色浑浊,发生反应的离子方程式为 (过量)。
【答案】(1) 酸性氧化物
(2)BC
(3)取样溶于水,再取少量溶液于试管中,先滴加足量稀盐酸,再滴加溶液,若有白色沉淀产生,则已变质
(4)分液漏斗
(5)
(6) 漂白性
(7)
【分析】I.根据硫元素的“价—类”二维图,知X的化学式为H2S;II.A装置用浓硫酸和铜制取二氧化硫,可使湿润的品红试纸褪色,使湿润的蓝色石蕊试纸变红,通入硝酸钡溶液产生硫酸钡白色沉淀,通入硫化钠溶液产生黄色沉淀,最后用碱石灰吸收。
【详解】(1)根据硫元素的“价—类”二维图,知X的化学式为H2S;与碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物;
(2)煤使用之前先脱硫、逐渐用新能源代替含硫煤,可减少二氧化硫的形成,可以减少酸雨;把工厂烟囱造高以及加强空气中二氧化硫的监测,不能减少二氧化硫的排放,即不能减少酸雨,故选BC;
(3)易被氧化而变质,生成硫酸钠,验证其已变质的实验操作及现象是:取样溶于水,再取少量溶液于试管中,先滴加足量稀盐酸,再滴加溶液,若有白色沉淀产生,则已变质;
(4)仪器b的名称为分液漏斗;
(5)A装置用浓硫酸和铜制取二氧化硫,反应的化学方程式为,该反应中浓硫酸为氧化剂,铜是还原剂,1mol铜与2mol硫酸反应,其中只有1mol硫酸是氧化剂,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为;
(6)装置B中湿润的品红溶液褪色,证明有漂白性;具有还原性,溶于水显酸性,硝酸根在酸性条件下具有强氧化性,可以把氧化为硫酸根,因此装置C中产生白色沉淀;
(7)装置D中与硫离子发生氧化还原反应产生硫单质,发生反应的离子方程式为。
8.(23-24高一下·安徽阜阳太和中学·期中)已知X、Y和Z为中学化学中的常见元素﹐根据如图所示转化关系(反应条件及部分产物已略去)。回答下列问题:
(1)若A、B、C、D均为含X的化合物。A常用作制冷剂,D是一种强酸,则
①反应I的化学方程式为 。
②常温下,C的颜色为 色。
③足量的铜与一定量的D的浓溶液充分反应,向所得溶液中加入100mL 4 NaOH溶液,恰好沉淀完全。则消耗铜的质量为 g。
(2)若A、B、C、D均为含Y的化合物。A是一元强碱且焰色为黄色,E是“碳中和”的主角,则B的化学式为 ;C的用途有 (任写一种);E的空间结构为 。
(3)若A、B、C、D均为含Z的化合物。A为黄铁矿的主要成分,D为强酸,则
①A在空气中煅烧生成氧化铁的化学方程式为 。
②C→D的过程中选择用98.3%的浓硫酸吸收而不用吸收的原因是 。
【答案】(1) 红棕 12.8
(2) 焙制蛋糕 直线形
(3) 与反应放热,会产生大量酸雾,不利于吸收且会腐蚀设备
【详解】(1)若A、B、C、D均为含X的化合物,且A常用作制冷剂,A是氨气,故X为N元素,A为NH3,由A与E反应生成B,B与E反应生成C,考虑E为O2,B为NO,C为NO2,D为硝酸,F为H2O;
①反应I为氨气的催化氧化反应,化学方程式为;
②C为NO2,常温下为红棕色;
③足量的铜与一定量的D的浓溶液充分反应,反应后的溶液为硝酸铜溶液,向所得溶液中加入100mL 4 NaOH溶液,恰好沉淀完全,则生成的Cu(OH)2的物质的量为=0.2mol,根据Cu元素守恒,消耗的Cu也为0.2mol,质量为0.2mol=12.8g;
(2)若A、B、C、D均为含Y的化合物,其中A是一元强碱且焰色为黄色,A为NaOH,E是“碳中和”的主角,E为CO2,Y为C元素;B为Na2CO3,C为NaHCO3;
由分析可知,B为;C为NaHCO3,可用于焙制蛋糕或中和胃酸;E为CO2,空间构型为直线形;
(3)A为黄铁矿的主要成分,A为FeS2,B为SO2,C为SO3,D为H2SO4,E为O2,F为H2O;
①FeS2在空气中煅烧生成氧化铁的化学方程式为;
②SO3与水反应生成H2SO4过程中用用98.3%的浓硫酸吸收而不用吸收的原因是与反应放热,会产生大量酸雾,不利于吸收且会腐蚀设备。
9.(23-24高一下·安徽芜湖第一中学·期中)磷酸氢二铵常用于干粉灭火剂。某研究小组用磷酸吸收氨气制备(NH4)2HPO4,装置如图所示(夹持和搅拌装置已省略)。
回答问题:
(1)实验室用NH4Cl(s)和Ca(OH)2(s)制备氨气的化学方程式为
(2)请为尾气处理选择合适的装置及相应的试剂_______(选填字母)。
A.球形干燥管装碱石灰 B.烧杯装稀硫酸
C.球形干燥管装氧化钙 D.球形干燥管装CaCl2
(3)现有浓H3PO4质量分数为85%,密度为1.7g/mL。若实验需100mL1.7mol/L的H3PO4溶液,则需浓H3PO4 mL(保留一位小数)。
(4)装置中活塞K2的作用为 。
(5)当溶液pH为8.0~9.0时,停止通NH3,即可制得(NH4)2HPO4溶液。若继续通入NH3,当pH>10.0时,溶液中OH-、 和 (填离子符号)浓度明显增加。
(6)氨的催化氧化:已知NH3在Pt催化和加热条件下与氧气反应,如图是探究氨的催化氧化简易装置,观察到锥形瓶中铂丝保持红热,有红棕色气体或白烟产生,请写出氨的催化氧化的化学方程式: ,白烟为 (填化学式)
【答案】(1)
(2)BD
(3)11.5
(4)平衡气压防倒吸
(5)
(6)
【分析】本实验的实验目的为制备磷酸二氢铵,实验原理为,结合相关实验基础知识分析解答问题。
【详解】(1)实验室用NH4Cl(s)和Ca(OH)2(s)在加热的条件下制备氨气,反应的化学方程式为;
(2)尾气处理选择合适的装置及相应的试剂,需要能吸收NH3。
A.碱石灰不能吸收NH3,A错误;
B.烧杯装稀硫酸,硫酸可以与NH3反应,B正确;
C.氧化钙与NH3不反应,C错误;
D.CaCl2可以与NH3反应,D正确;
故选BD。
(3)根据公式可得,浓H3PO4的浓度,溶液稀释前后溶质的物质的量不变,因此配制100mL 1.7mol/L的H3PO4溶液,需要浓H3PO4的体积V=;
(4)由于NH3极易溶于水,因此可选择打开活塞K2以平衡气压,防止发生倒吸,装置中活塞K2的作用为:平衡气压防倒吸;
(5)继续通入NH3,继续反应生成(NH4)3PO4,当pH>10.0时,溶液中OH-、的浓度明显增加;
(6)氨的催化氧化的化学方程式:,NO转化为NO2最终转化为硝酸,硝酸与氨气反应生成的白烟为;
10.(23-24高一下·安徽芜湖第一中学·期中)黄铁矿(FeS2)因其浅黄铜色和明亮的金属光泽,常被误认为是黄金,故又称为“愚人金”。某兴趣小组设计如下实验方案,测定某高纯黄铁矿石中硫元素的含量。称取m₁g该黄铁矿样品放入如下图所示装置(夹持和加热装置省略)的石英管中,从a处不断地缓缓通入空气,高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全,得到红棕色固体和一种刺激性气味的气体。
(1)写出石英管中发生反应的化学方程式: 。
(2)上图中,干燥管甲内所盛试剂是 。
(3)有同学提出该实验装置存在安全隐患,请用简洁的文字说明: 。
(4)反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如下处理:
对滤渣洗涤、干燥、称量得m2g固体,则该黄铁矿中硫元素的质量分数:
(5)反应后乙瓶溶液所含的阴离子分别为:、 和 (填离子符号),请简要和写出检验的实验步骤: 。
【答案】(1)
(2)碱石灰(或氢氧化钠或氧化钙)
(3)装置乙易发生倒吸
(4)
(5) OH- 取少量溶液于试管,加入足量的盐酸,将产生的气体通入品红溶液,品红褪色。
【分析】黄铁矿石(主要成分为FeS2)在空气中高温灼烧生成Fe2O3和SO2,结合实验装置图及流程图可得,从干燥管a端通入空气,除去二氧化碳,在石英管中高温氧化FeS2,产生的SO2气体通过盛氢氧化钠溶液的锥形瓶乙,被吸收;乙瓶中的吸收液被H2O2氧化后,与BaCl2溶液反应转化为BaSO4沉淀,再通过称量沉淀的质量测定该黄铁矿石中硫元素的质量分数。
【详解】(1)由题意,黄铁矿石(主要成分为FeS2)在空气中高温灼烧生成Fe2O3和SO2,所以石英管中发生反应的化学方程式为:;故答案:
(2)为防止空气中的二氧化碳对测定硫元素含量造成影响,所以干燥管中应盛有碱石灰(或氢氧化钠或氧化钙),吸收空气中的二氧化碳;
(3)由于产生的SO2气体较易溶于水,所以乙装置左边应加一个防倒吸装置,否则装置乙易发生倒吸。
(4)由已知可得,S元素质量为:,所以m1g黄铁矿样品中S元素质量分数为:÷m1 g×100%=。
(5)产生的SO2气体通过盛有过量氢氧化钠溶液的锥形瓶乙中,乙瓶溶液所含的阴离子、、OH-,检验的实验步骤为取少量溶液于试管,加入足量的盐酸,将产生的气体通入品红溶液,品红褪色。
11.(23-24高一下·安徽合肥第一六八中·期中)含氮物质转化关系如图。
回答下列问题:
(1)实验室制备的化学方程式为 ,下列可用于吸收氨气尾气的装置为 (填标号)。
(2)图中标出以氨为原料制备硝酸的过程,写出过程Ⅱ的化学反应方程式 ,过程Ⅳ不断通入空气,理论上能使最终完全吸收,发生反应的化学方程式 ,1.7吨理论上可以得到 吨质量分数为63%的硝酸。
(3)过程Ⅴ是工业生产中吸收的一种方法,其产物除外还有一种无污染气体和另一种盐,且氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1,写出与溶液反应的离子方程式 。
(4)常温常压下,一定体积的与混合后被水完全吸收转化成200mL稀硝酸。200mL 稀硝酸恰好将5.6g铁完全溶解,测得反应后的溶液。 。
【答案】(1) ac
(2) 10
(3)
(4)1.5mol/L
【分析】氮气和氢气反应生成氨气,氨气与氧气发生催化氧化生成NO和水,NO和氧气发生氧化反应生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸和NO,二氧化氮和碳酸钠溶液反应生成亚硝酸钠和硝酸钠;
【详解】(1)实验室利用氯化铵和氢氧化钙固体共热制备,反应的化学方程式为;
a.吸收装置中的导气管插入到CCl4中,有缓冲作用,能防止倒吸,故正确;
b.吸收装置中的导气管插入到水中,没有缓冲作用,不能防止倒吸,故错误;
c.吸收装置中的导管没有直接伸入到液体中,而是与大肚瓶连接紧密,有缓冲作用,气体充分被吸收,能防止倒吸,故正确;
d.吸收装置中的导管下连漏斗,漏斗的边缘紧靠液面,有缓冲作用,但CCl4不能吸收氨气,故错误;
答案选ac;
(2)过程Ⅱ中氨气与氧气发生催化氧化生成NO和水,反应的化学方程式:;过程Ⅳ不断通入空气,理论上能使NO2最终完全吸收,发生反应的化学方程式为;由氮元素守恒可得关系式:
,解得x=10,1.7吨理论上可以得到10吨质量分数为63%的硝酸;
(3)二氧化氮和碳酸钠溶液反应的产物除NaNO3外还有一种无污染气体和另一种盐,且氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:1,即生成亚硝酸钠和硝酸钠,NO2与Na2CO3溶液反应的离子方程式:;
(4)已知常温下,稀硝酸可将铁氧化成Fe3+,稀硝酸与铁反应生成Fe3+和NO,反应的离子方程式为;5.6g铁的物质的量为,反应后的溶液中n(Fe2+):n(Fe3+)=3:1,说明硝酸与铁反应即生成硝酸亚铁又生出硝酸铁,依据得失电子守恒可知其离子方程式为:4Fe+12H++3=3Fe2++Fe3++3NO↑+6H2O,则0.1mol铁消耗0.3molHNO3,稀硝酸c=。
12.(23-24高一下·安徽合肥第一六八中·期中)某化学小组进行制备和性质的实验探究,设计了如图装置制备并验证的性质(部分夹持装置略去,a-d处均为浸有相应试液的脱脂棉)。
回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式 。
(2)打开K,点燃酒精灯开始反应,能证明具有漂白性的现象是 ,c处发生反应的离子方程式是 。
(3)关闭K停止加热,由于余热Cu和浓还要反应一段时间,装置B的作用是 ,此时装置B中现象是 。
(4)取一定质量的铜片和一定体积的浓硫酸于圆底烧瓶中共热至反应完全。发现烧瓶中有铜片剩余,该同学根据所学知识认为还有一定量的剩余。下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中存在余酸的是_______。
A.铁粉 B.溶液
C.溶液 D.银粉
(5)工业生产过程中产生的尾气需要测定的含量,符合标准才能排放。已知有VL(已换算成标准状况)尾气,通入足量溶液吸收再加入足量溶液充分反应后(不考虑尾气中其他成分的反应),过滤、洗涤、干燥,称量得到bg沉淀。溶液的作用是 ,尾气中含量(体积分数)的计算式是 (用含V、b的代数式表示)。
【答案】(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2) b处品红溶液褪色
(3) 储存SO2 长颈漏斗中液面上升
(4)AC
(5) 将SO2氧化为硫酸 ×100%
【分析】装置A加热Cu和浓硫酸制备,二氧化硫水溶液呈酸性,能使紫色石蕊变红,二氧化硫具有漂白性,能使品红褪色,二氧化硫具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,二氧化硫有毒,用NaOH溶液吸收处理;
【详解】(1)装置A中Cu和浓硫酸加热生成硫酸铜、和水,发生反应的化学方程式Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)二氧化硫具有漂白性,能使品红褪色,能证明具有漂白性的现象是b处品红溶液褪色;二氧化硫具有还原性,与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应生成锰离子、硫酸根离子和水,c处发生反应的离子方程式是;
(3)关闭K停止加热,由于余热Cu和浓H2SO4还要反应一段时间,生成的SO2进入B装置,导致B装置中压强增大,外界大气压不变,则长颈漏斗中液面上升,所以装置B的作用是储存SO2气体,此时装置B中现象是长颈漏斗中液面上升,故答案为:储存SO2;长颈漏斗中液面上升;
(4)浓硫酸反应到一定程度后变为稀硫酸,稀硫酸和Fe反应生成氢气、和NaHCO3溶液反应生成CO2气体,氯化钡溶液用于检验硫酸根离子,稀硫酸和Ag不反应,所以能用来证明反应结束后的烧瓶中存在余酸的是AC,故答案为:AC;
(5)H2O2具有氧化性,能和SO2反应生成H2SO4,反应方程式为H2O2+SO2=H2SO4,H2SO4和BaCl2反应生成BaSO4沉淀,总方程式为H2O2+SO2+BaCl2=BaSO4↓+2HCl,根据方程式知,n(SO2)=n(BaSO4)=mol,标况下V(SO2)=mol×22.4L/mol=L,则尾气中SO2的体积分数为×100%,故答案为:将SO2氧化为硫酸;×100%。
13.(23-24高一下·安徽太和中学·期中)二氧化硫是一把“双刃剑”,既是重要的化工原料,又是大气污染物。某化学小组用如图装置制备,并验证的部分性质(夹持及加热仪器已省略)。
实验部分操作:
I.检查气密性后,加入药品,开始实验,关闭,打开和仪器a活塞,至B处固体变蓝。
II.关闭,打开。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 ,装置D的作用是 。
(2)实验过程中观察到C处蘸有酸性溶液的棉花褪色,写出C处发生反应的离子方程式: (已知转化为)。
(3)装置A (填“需要”或“不需要”)加热,装置A中发生的化学反应方程式为 。
(4)若试剂X是品红溶液,则可验证的 性。
(5)若试剂X是溶液,反应一段时间,可观察到现象为 ,该反应中表现 性。
(6)若试剂X是的溶液,装置E中得到了大量白色沉淀;而用的溶液,装置E中无白色沉淀生成。
①前者生成的白色沉淀为,生成该沉淀的原因是 (由语言描述)。
②后者无白色沉淀生成,可说明酸性: (填“>”或“<”)HCl。
【答案】(1) 分液漏斗 吸收二氧化硫,防止污染空气
(2)
(3) 需要
(4)漂白性
(5) 黄色沉淀 氧化性
(6) 二氧化硫通入溶液中,与水反应生成亚硫酸,溶液呈酸性,酸性环境下硝酸根离子具有氧化性,将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,与钡离子形成硫酸钡沉淀 <
【分析】铜与浓硫酸反应生成二氧化硫,经无水硫酸铜后与高锰酸钾发生反应以证明其具有还原性,试剂X可用于证明其不同化学性质,二氧化硫为有害气体,需进行尾气处理,用NaOH溶液吸收。
【详解】(1)仪器a的名称为分液漏斗;NaOH溶液可用于吸收二氧化硫,防止污染空气;
(2)酸性溶液与二氧化硫发生氧化还原反应,离子方程式:;
(3)浓硫酸与铜制加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式:;
(4)若试剂X是品红溶液,通入二氧化硫后溶液褪色,可验证的漂白性;
(5)若试剂X是溶液,反应一段时间,可观察到有黄色沉淀形成,二氧化硫与发生归中反应,其中二氧化硫体现氧化性;
(6)①二氧化硫通入溶液中,与水反应生成亚硫酸,溶液呈酸性,酸性环境下硝酸根离子具有氧化性,将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,与钡离子形成硫酸钡沉淀;
②后者无白色沉淀生成,根据强酸制弱酸可判断,酸性:。
14.(23-24高一下·安徽太和中学·期中)某化学学习小组设计实验制取氨气并探究氨气的有关性质:
(1)已知NH3难溶于有机溶剂CCl4,该小组成员设计实验制备氨气并探究氨气的还原性及产物,提供实验装置如图:
①装置C中发生反应的化学方程式为
②根据上述提供的装置正确的连接顺序为 (用各接口序号表示)
③该装置在设计上有一定的缺陷,你对该装置的改进措施是 。
(2)利用改进后的装置进行实验,观察到CuO全部变为红色物质,无水CuSO4变蓝,同时生成一种无污染的气体。请写出NH3与CuO反应的化学方程式
(3)有同学认为:NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O 。(已知:Cu2O+2H+=Cu+Cu2+ +H2O)
(4)按下图装置进行NH3性质实验。
①先打开旋塞1,现象是 ,稳定后,关闭旋塞1。
②再打开旋塞2,B瓶中的现象是 。
【答案】(1) 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+ CaCl2+2H2O g→ab→ef→d 在装置C和A之间连接一个盛有碱石灰的干燥管
(2)2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O
(3)取少量样品于试管中,加入稀硫酸,若溶液出现蓝色,说明红色物质中含有Cu2O;反之,则没有
(4) B瓶中出现白烟(必须指出B瓶) 烧杯中溶液倒吸入B瓶(且紫色石蕊溶液变红色)
【详解】(1)①在装置C中用NH4Cl与Ca(OH)2混合加热制取NH3,则发生反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+ CaCl2+2H2O;
②装置d连接顺序为:制取氨气→氨还原性验证→产物检验→尾气处理,所以装置正确的接口连接顺序为g→ab→ef→d;
③氨气还原CuO生成水,为防止氨气中混入水的干扰,制取的氨气必须干燥,不能选择酸性干燥剂和无水氯化钙,可选用碱石灰或生石灰干燥,即在装置C和A之间连接一个盛有碱石灰的干燥管;
(2)氨气还原CuO的现象为:黑色固体全部变为红色物质,无水CuSO4变蓝,同时生成一种无污染的气体N2,即氨气还原CuO生成H2O、Cu和N2,反应的化学方程式为:2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O;
(3)根据信息:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O可知,Cu2O能与稀硫酸、HCl等非氧化性酸反应,生成蓝色溶液,所以设计的实验方案是:取少量样品于试管中,加入稀硫酸,若溶液出现蓝色,说明红色物质中含有Cu2O;反之,则没有Cu2O;
(4)①打开旋塞1,由于A中HCl的气体压强大于B瓶,所以A中HCl气体向B瓶中扩散,并在B瓶发生反应:NH3+HCl=NH4Cl,NH3与HCl混合发生反应产生NH4Cl白色固体,因此会看到B瓶中出现白烟现象;
②再打开旋塞2,由于B瓶中气体压强减小,烧杯中的溶液在外界大气压强作用下倒吸至B瓶中,NH4Cl是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,酸性溶液可以使紫色石蕊试液变为红色,因此B瓶中的现象是烧杯中溶液倒吸入B瓶(且紫色石蕊溶液变红色)。
15.(23-24高一下·安徽芜湖安徽师范大学附属中学·期中)Na2S2O5可用作防腐剂、棉布漂白后脱氯剂。某兴趣小组欲利用如图装置制备Na2S2O5。
步骤:检验装置气密性后装入药品。打开弹簧夹和仪器a的活塞,逐滴滴入70%硫酸,在碳酸钠悬浊液中通入SO2至悬浊液变澄清后又析出大量晶体时,关闭活塞,将C装置中的反应液过滤﹑洗涤、干燥,即得Na2S2O5晶体。
(1)仪器的名称为 。
(2)B装置的作用是 。
(3)C装置中的反应分两步进行,第一步为Na2CO3 + 2SO2 + H2O = 2NaHSO3 + CO2,该反应能发生的原因为 ;第二步为NaHSO3转化成Na2S2O5,写出该步反应的化学方程式: 。
(4)C装置中的反应液过滤后,用饱和SO2水溶液洗涤,其目的是 。
(5)D装置中NaOH溶液的作用是 。
(6)已知Na2S2O5不稳定,在空气中易被氧化成Na2SO4,与强酸反应生成相应的盐和SO2,请设计简单实验检验Na2S2O5是否变质: 。
【答案】(1)分液漏斗
(2)安全瓶,防止倒吸
(3) 亚硫酸的酸性比碳酸强
(4)减少Na2S2O5在水中的溶解
(5)吸收未反应完的气体,防止污染环境
(6)取少量固体于试管中,加入足量盐酸,再加入几滴氯化钡溶液,若有白色沉淀出现,则已变质,反之,未变质
【分析】装置A中用亚硫酸钠固体和70%的硫酸制取二氧化硫,B为安全瓶,起防倒吸的作用,将二氧化硫通入装置C中,和其中的碳酸钠悬浊液反应生成亚硫酸氢钠,之后将得到的亚硫酸氢钠转化为Na2S2O5,由于二氧化硫有毒,用氢氧化钠溶液进行尾气吸收。
【详解】(1)根据仪器a的构造可知,其名称为分液漏斗;
(2)B装置的作用是安全瓶,防止倒吸;
(3)二氧化硫和水生成亚硫酸,由于亚硫酸酸性强于碳酸,所以反应Na2CO3 + 2SO2 + H2O = 2NaHSO3 + CO2能够发生;亚硫酸氢钠转化为Na2S2O5,反应中没有元素化合价变化,其反应的化学方程式为;
(4)C装置中的反应液过滤后,用饱和SO2水溶液洗涤,其目的是减少Na2S2O5在水中的溶解;
(5)二氧化硫有毒,不能直接排放到空气中,所以D装置中NaOH溶液的作用是吸收未反应完的二氧化硫,防止污染空气;
(6)Na2S2O5不稳定,在空气中易被氧化成Na2SO4,所以检验Na2S2O5是否变质,即检验样品中是否含有硫酸钠,应先加入过量的盐酸酸化后,再加入氯化钡溶液,其方法是取少量固体于试管中,加入足量盐酸,再加入几滴氯化钡溶液,若有白色沉淀出现,则已变质,反之,则未变质。
16.(23-24高一下·安徽合肥第八中学·期中)是一种常见的化肥,某工厂用石膏、、和制备的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)通入和的顺序 (填“能”或“否”)互换,原因为 。
(2)工序②中反应的离子方程式为 。
(3)工序②中气体要适量,判断其未过量的简单实验方法是取少量滤液于试管中,滴加少量 溶液,若无浑浊出现则未过量。
(4)下列仪器在工序③中不需要的是 (填序号)。
①分液漏斗 ②蒸发皿 ③玻璃棒 ④坩埚 ⑤烧杯
(5)工序④的操作步骤为 、 、过滤、洗涤、干燥。
(6)工厂后面还可以如何操作,提高制备的经济效益 。
【答案】(1) 否 在悬浊液中溶解度太小,产物产率太低
(2)
(3)NaOH
(4)①②④
(5) 加热浓缩 降温结晶
(6)将返回工序②中,将生石灰与溶液混合后产生的返回工序①中
【分析】根据流程图,需要向硫酸钙浊液中通入氨气和二氧化碳,由于氨气极易溶于水,首先通入氨气,使溶液成碱性,再通入适量的二氧化碳,硫酸钙与氨气、水和二氧化碳反应生成硫酸铵和碳酸钙沉淀,过滤,然后将滤液蒸发结晶,可以使硫酸铵从溶液中析出,碳酸钙煅烧生成氧化钙和二氧化碳,据此分析解答。
【详解】(1)由于CO2微溶于水,NH3易溶于水,应先通入足量NH3,使溶液呈碱性,然后再通入适量CO2,反应的化学方程式为CaSO4+2NH3+CO2+H2O=(NH4)2SO4+CaCO3↓,通入NH3和CO2的顺序不可以互换,故答案为:否;CO2在悬浊液中溶解度太小,产物产率太低;
(2)工序②中硫酸钙与氨气、水和二氧化碳反应生成硫酸铵和碳酸钙沉淀,离子方程式为:。
(3)过量会将部分变成,滴加NaOH,会产生浑浊。
(4)过滤装置不需要分液漏斗、蒸发皿和坩埚,故选①②④。
(5)加热浓缩、降温结晶可得到晶体;
(6)将返回工序②中,将生石灰与溶液混合后产生的返回工序①中,可以提高制备的经济效益。
17.(23-24高一下·安徽合肥第八中学·期中)长期存放的亚硫酸钠可能会被空气中的氧气氧化。某化学兴趣小组通过实验来测定某无水亚硫酸钠试剂的质量分数,设计了如图所示实验装置:
请回答下面的问题:
(1)a仪器的名称为 。
(2)A装置中不使用98%浓硫酸的原因是 ,为保证实验的准确性,硫酸在 (填现象)后再滴加。
(3)A中反应的化学方程式为 。B装置中反应的离子方程式为 。
(4)某同学认为A装置设计有明显不足之处,不足之处为 。
(5)实验前称量m g样品放入锥形瓶中,实验后向B装置反应后的溶液中加入足量的溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥,得白色沉淀n g,原样品中的质量分数为 。
(6)以下操作能使的质量分数偏高的是 。
a.溶液换成溶液 b.白色沉淀没有洗涤干净
c.先滴加较浓硫酸,一段时间后再滴加浓盐酸 d.B、D装置间增加饱和食盐水溶液的洗气装置
【答案】(1)分液漏斗
(2) 98%浓硫酸不电离,反应速度过慢 B中水面上方充满黄绿色气体
(3)
(4)A中缺少通入装置,A中不会全部进入B中,造成测定误差
(5)
(6)b
【分析】二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水,硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫、硫酸钠和水,二氧化硫、氯气和水反应生成硫酸和盐酸,氯气、二氧化硫有毒,会污染环境,因此要进行尾气处理。
【详解】(1)a仪器的名称为分液漏斗。
(2)98%浓硫酸缺少水不电离,反应速度慢。为提高实验准确性,必须反应彻底,因此在装置中充满氯气后才能滴加硫酸。
(3)A中硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫、硫酸钠和水,反应的化学方程式为:,B装置中氯气和二氧化硫反应生成硫酸和HCl,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:。
(4)A中不可能全部进入B中,必然造成误差。
(5)根据硫元素守恒计算,得到的ng沉淀是BaSO4,根据Na2SO3~SO2~BaSO4,可知Na2SO3为 ,所以Na2SO3的质量分为数为=。
(6)a.溶液换成溶液,得到的固体仍然是BaSO4,对实验结构没有影响,a不选;
b.白色沉淀没有洗涤干净,n变大,质量分数偏高,b选;
c.先滴加较浓硫酸,一段时间后再滴加浓盐酸,生成的二氧化硫后有部分被NaOH溶液吸收,导致BaSO4固体的质量偏小,c不选;
d.HCl对该反应没有影响,B、D装置间增加饱和食盐水溶液的洗气装置除去Cl2中的HCl气体,对实验结构没有影响,d不选;
故选b。
18.(23-24高一下·安徽合肥六校联盟·期中)依据图中氮元素及其化合物的转化关系,回答问题:
(1)图1中,X的化学式为 ,从化合价上看,X具有 性(填“氧化”或“还原”)。
(2)图2中,属于氮的固定的过程是 。(填序号)
(3)回答下列关于NH3的问题:
①实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气,该反应的化学方程式为 。
②氨气是重要的化工原料,可以合成多种物质,写出其催化氧化的化学方程式 。
(4)工业生产中利用氨水吸收SO2和NO2,原理如图所示:
NO2被吸收过程的离子方程式是 。
(5)化学反应N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)的能量变化如图所示:
①该反应 (填“吸收”或“放出”)能量;
②断开1molH-H键要吸收436kJ的能量,断开1 molNN键要吸收946kJ的能量,形成1molN-H需要释放391kJ的能量,故E3=
【答案】(1) N2O5 氧化
(2)①
(3)
(4)2NO2+4=N2+4
(5) 放出 92kJ
【分析】(4)SO2和氨水反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵和NO2反应生成N2和铵盐,根据化合价升降可知,该铵盐为硫酸铵,则吸收过程的化学方程式为2NO2+4=N2+4。
【详解】(1)X中氮元素化合价是+5价,则其氧化物的化学式为N2O5;氮元素处于最高价,因此X具有氧化性。
(2)由图可知,反应①是将游离态的N2转化为氮的化合物Mg3N2的过程,属于氮的固定。
(3)①实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2加热的条件下反应制取氨气,反应的化学方程式为;
②氨气与氧气发生催化氧化生成NO和水,反应的化学方程式为。
(4)SO2和氨水反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵和NO2反应生成N2和硫酸铵,吸收过程的离子方程式为2NO2+4=N2+4。
(5)①由图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应放出能量;
②由图可知,1molN2(g)和3molH2(g)断键吸收的能量E1=1mol×946kJ·mol-1+3mol×436kJ·mol-1=2254kJ,成键形成2molNH3(g)释放的能量E2=6mol×391kJ·mol-1=2346kJ,则E3=E2-E1=2346kJ-2254kJ=92kJ。
19.(23-24高一下·安徽合肥六校联盟·期中)实验室可用下列装置(部分夹持仪器略去)制取SO2并验证其性质。
(1)检查装置A、B气密性的操作为:先关闭装置A中滴液仪器活塞和装置B中止水夹K,往长颈漏斗中注水至水柱高于广口瓶液面,若观察到 ,则气密性良好。
(2)装置A中滴加硫酸的仪器名称为 。
(3)实验时,通气一段时间后,C中试管中出现大量淡黄色浑浊现象,证明二氧化硫具有 (填“还原性”、“氧化性”或“漂白性”)。
(4)试管D中反应的离子方程式为 。
(5)用下图所示装置验证H2SO3酸性比H2CO3强。
请从下列试剂中选择合适试剂以完成实验(要求:试剂不重复,填代号):
a.品红溶液 b.酸性KMnO4溶液 c.饱和NaHCO3溶液 d.饱和NaHSO3溶液
X为 ,Y为 ,Z为 。
【答案】(1)水柱高度保持不变
(2)分液漏斗
(3)氧化性
(4)SO2+Cl2+2H2O=4H+++2Cl-
(5) c b a
【分析】装置A中,用亚硫酸钠与硫酸反应,制取二氧化硫;装置B用于检验装置的气密性,及控制二氧化硫的通入;装置C检验二氧化硫的氧化性;装置D检验二氧化硫的还原性,据此分析作答。
【详解】(1)检查装置A、B气密性的操作为:先关闭装置A中分液漏斗活塞和装置B中止水夹K,往长颈漏斗中注水至水柱高于广口瓶液面,若观察到一段时间后,长颈漏斗和广口瓶中水柱高度保持不变,则气密性良好,故答案为:水柱高度保持不变;
(2)装置A中滴加硫酸的仪器名称为分液漏斗;
(3)实验时,通气一段时间后,C中试管中出现大量淡黄色浑浊现象,说明SO2将S2-氧化为S,证明二氧化硫具有氧化性,故答案为:氧化性;
(4)试管D中,由于氯气有强氧化性,SO2、Cl2、H2O反应SO2化合价升高得硫酸,化学方程式为:Cl2+SO2+H2O=H2SO4+2HCl,则离子方程式为:SO2+Cl2+2H2O=4H+++2Cl-,故答案为:SO2+Cl2+2H2O=4H+++2Cl-;
(5)先将SO2通入饱和NaHCO3溶液中发生反应:NaHCO3+SO2=NaHSO3+CO2,然后用酸性KMnO4溶液吸收CO2中的SO2,再用品红溶液检验SO2是否除尽,最后用澄清石灰水检验CO2,若澄清石灰水变浑浊,说明发生反应SO2+NaHCO3=NaHSO3+CO2,可以证明H2SO3酸性比H2CO3强,则X为饱和NaHCO3溶液,Y为酸性KMnO4溶液,Z为品红溶液,故答案为:c;b;a。
20.(23-24高一下·安徽淮南二中·期中)如图是无机物在一定条件下的转化关系(部分产物及反应条件未标出)。已知:常温下A为气体,都含有相同的元素。
试回答下列问题。
(1)写出反应①的化学方程式: 。
(2)在①②③④中属于氮的固定的是 (填序号)。
(3)下列说法正确的是_______(填字母)。
A.通过水可以除去中含有的少量D
B.物质均可以用向上排空气法收集
C.的浓溶液的存放方法是保存在无色细口玻璃瓶
D.物质中只含离子键
(4)易溶于水。已知某温度压强下,将体积为的试管充满后倒扣在水中。
①最终试管中所得的物质的量浓度为(不考虑的扩散) 。
②若按物质的量之比被溶液吸收,只生成一种盐,则该反应的离子方程式是 。为提高吸收速率与效率,最好选用 装置(填字母)。
(5)工业上可用①②③由制取,为了提高原料的利用率并尽量减轻对环境的污染,C须循环使用。若消耗的制取,在该过程中至少消耗的的物质的量为 。
(6)实验室里检验中阳离子的方法是 。
【答案】(1)4NH3+5O24NO+6H2O
(2)④
(3)AD
(4) NO+NO2+=2+CO2 B
(5)2
(6)取样品放入试管里,然后用胶头滴管滴入少量较浓的氢氧化钠溶液,给试管加热,将润湿的红色石蕊试纸悬放于试管口处,试纸由红色变成蓝色,证明铵根离子存在
【分析】已知:A为气体,A~F都含有相同的元素,A能和氧气、氢气反应,B和氧气生成C,推测A为氮气、B为氨气、C为一氧化氮,一氧化氮和氧气生成二氧化氮,二氧化氮和水生成硝酸,硝酸和氨气生成硝酸铵,故D为二氧化氮、E为硝酸、F为硝酸铵。
【详解】(1)反应①为氨气和氧气在催化剂作用下生成NO和水,方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O。
(2)氮的固定为游离态氮转化为化合态的氮,①②③④中属于氮的固定的是④。
(3)A.二氧化氮和水生成NO,则通过水可以除去C中含有的少量D,A正确;
B.NO会和氧气转化为二氧化氮,故NO不用向上排空气法收集,B错误;
C.浓硝酸见光易分解,其浓溶液的存放方法是保存在棕色细口玻璃瓶,C错误;
D.物质硝酸铵是由铵根离子、硝酸根离子构成的,含有离子键,D正确;
故选AD。
(4)①3NO2+H2O=2HNO3+NO,体积为VmL的试管充满D后倒扣在水中,试管中会剩余三分之一的NO,液体进入试管的三分之而,则最终试管中所得二氧化氮的物质的量浓度为;
②若一氧化氮、二氧化氮按物质的量之比1:1被Na2CO3溶液吸收,只生成一种盐,一氧化氮中氮化合价为+2、二氧化氮中氮化合价为+4,则该反应中生成+3价氮的盐为NaNO2,根据质量守恒可知同时生成二氧化碳,反应离子方程式是NO+NO2+=2+CO2。为提高吸收速率与效率,最好选用B,通过多孔球泡增加气体与碱液的接触面积。
(5)NH3转化为HNO3中氮化合价由-3变为+5,氧气为氧化剂化合价由0变为-2,结合电子守恒可知NH3~8e-~2O2,消耗1mol的B制取E,在该过程中至少消耗的O2的物质的量为2mol。
(6)实验室里检验硝酸铵中阳离子的方法是:取样品放入试管里,然后用胶头滴管滴入少量较浓的氢氧化钠溶液,给试管加热,将润湿的红色石蕊试纸悬放于试管口处,试纸由红色变成蓝色,证明铵根离子存在。
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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·安徽阜阳太和中学·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,下列关于氮及其化合物的说法错误的是
A.雷雨天气,的过程属于氮的固定
B.NO、均为大气污染气体,在大气中可稳定存在
C.可用浓盐酸检测输送的管道是否发生泄漏
D.常温下,可用铁罐储存浓硝酸
2.(23-24高一下·安徽合肥第一中学·期中)科学研究人员提出在有机碳源和微生物的作用下,可以实现大气中的氮循环(如图所示),减少对环境的污染。下列说法正确的是
A.温度越高,越有利于转化为
B.在转化过程中既有被氧化又有被还原
C.转化成消耗33.6L
D.转化为的过程属于氮的固定
3.(23-24高一下·安徽六安第一中学·期中)氯、硫元素的价类二维图如图所示。下列说法正确的是
A.i与j能发生氧化还原反应
B.d、h的水溶液在空气中久置,溶液酸性均减弱
C.Fe分别与b、g反应,产物中铁元素的化合价相同
D.反应的离子方程式为
4.(23-24高一下·安徽黄山屯溪第一中学·期中)A、B、C、D、E五种物质有如下图转化关系,下列说法错误的是
A.若C是能导致酸雨的某种氧化物,则E可能为强酸
B.若C是焰色呈黄色的某种强碱,D、E的水溶液均呈碱性,则A、B均可能为离子化合物
C.若C为常见的温室气体,则A、B均可能为二元化合物
D.若C为常见的两性氢氧化物,则A到C可通过化合反应一步实现
5.(23-24高一下·安徽宿州、示范高中·期中)部分含氮、硫元素的化合物的价-类二维图如图所示。下列关于各物质的说法正确的是
A.将c分别通入紫色石蕊溶液和品红溶液中,最终都褪色,证明c具有漂白性
B.a和c反应转化为b,该反应中氧化产物和还原产物质量比为2:1
C.e的浓溶液常温下与Cu反应,e呈现酸性和强氧化性
D.e和f反应产生白烟,可用来检验气体f存在
6.(23-24高一下·安徽池州贵池区·期中)甲、乙、丙、丁四种物质中,均含有相同的某种元素。在一定条件下它们之间存在如图转化关系:
下列说法错误的是
A.甲可能是单质,也可能是化合物 B.甲与丁反应可能生成盐
C.反应①②一定是氧化还原反应 D.反应③一定是化合反应
7.(23-24高一下·安徽池州贵池区·期中)下列指定反应的离子方程式正确的是
A.与水反应:
B.将融入过量冷氨水中:
C.铜与浓硝酸反应:
D.向溶液中加入过量NaOH溶液并加热:
8.(23-24高一下·安徽合肥一中肥东分校·期中)氮及其化合物的转化关系如下图所示,则下列说法不正确的是
A.路线①②③是工业生产硝酸的主要途径 B.路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径
C.上述所有反应都是氧化还原反应 D.氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成
9.(23-24高一下·安徽安庆怀宁县第二中学·期中)下列选项所示的物质间转化不能实现的是
A.
B.
C.
D.
10.(23-24高一下·安徽六安第二中学河西校区·期中)部分含硫物质的类别与相应化合价及部分物质间转化关系如图。下列说法错误的是
A.c可以使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,适量c可做食品添加剂
B.b附着在试管壁上可以用热的浓NaOH溶液洗涤
C.a在O2中燃烧可以生成d
D.e的浓溶液长时间暴露在空气中,质量增大,质量分数减小
11.(23-24高一下·安徽六安第一中学·期中)合成氨及其衍生物工业是化工生产的重要门类,请结合图示判断下列说法正确的是
A.湿润的淀粉-KI试纸可以鉴别气体2和溴蒸气
B.饱和NaCl溶液中先通入过量CO2再通入过量NH3可以得到固体1
C.1L气体1、2的混合气与1LNH3在一定条件下转化为对环境无害的物质,混合气中气体1和气体2的体积比为1:1
D.硝酸铵作为氮肥雨天施用可提高利用率
12.(23-24高一下·安徽芜湖第一中学·期中)含S元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是
A.a为Na2SO3或者NaHSO3 B.c为不溶于盐酸的白色沉淀
C.d气体一定具有还原性 D.反应②中还可能生成淡黄色沉淀
13.(23-24高一下·安徽芜湖第一中学·期中)元素化合价和物质类别是研究物质性质的两个维度,以下是氮元素及其化合物的价类二维图。下列说法错误的是
A.b→a和b→c均属于氮的固定 B.a→b→d→e→g的转化均可一步实现
C.汽车中的净化装置可实现c→b的转化 D.b、c、d、h均可能为e的还原产物
14.(23-24高一下·安徽合肥第一六八中·期中)我国硫矿资源丰富,居世界前列,下列说法错误的是
A.硫元素在自然界中的存在形式既有游离态又有化合态
B.在纯氧中焙烧生成和
C.自然界中的硫酸钙常以生石膏的形式存在,生石膏的化学式为
D.重晶石的主要成分为,常用作消化系统射线检查的内服药剂
15.(23-24高一下·安徽合肥第一六八中·期中)氮及其部分化合物“价—类”二维图如图。下列说法正确的是
A.a被氧化为b的反应为工业制硝酸的主要反应
B.b到c、b到a的转化均为氮的固定
C.b与过量反应可直接生成d
D.c和d均为酸性氧化物
16.(23-24高一下·安徽合肥第一六八中·期中)下列含硫物质的说法正确的是
A.H2S中S处于最低价态,因此H2S只有还原性
B.S在空气中燃烧生成SO2,在氧气中燃烧生成 SO3
C.SO2、SO3通入紫色石蕊溶液中,溶液均变红色
D.浓H2SO4有脱水性,因此可以用作干燥剂
17.(23-24高一下·安徽太和中学·期中)大气中主要来自天然气净化、炼焦、石油精炼、人造丝生产、造纸、橡胶、染料、制药等工业生产过程。将和空气的混合气体通入、和的混合溶液中回收S,其转化如图所示(CuS不溶于水)。下列说法中,正确的是
A.过程①中,生成CuS的反应为
B.过程②中,作还原剂
C.过程③中,每消耗1mol ,转移2mol
D.回收S的总反应为
18.(23-24高一下·安徽芜湖安徽师范大学附属中学·期中)按图所示装置(部分夹持装置略)检验浓硫酸与木炭反应的产物。下列说法正确的是
A.Ⅰ中烧瓶内的反应体现了浓硫酸的酸性和强氧化性
B.Ⅱ中无水硫酸铜可替换为无水
C.Ⅲ中溶液褪色,证明产物中有
D.Ⅳ中溶液褪色且Ⅴ中产生沉淀,证明产物中一定有
19.(23-24高一下·安徽合肥第八中学·期中)在给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能实现的是
A. B.
C. D.
20.(23-24高一下·安徽合肥第八中学·期中)以下反应的离子方程式书写不正确的是
A.次氯酸钠溶液吸收少量二氧化硫:
B.向溶液通入足量:
C.用热NaOH溶液洗涤试管内壁的硫黄:
D.与过量NaOH溶液加热:
1.(23-24高一下·安徽池州贵池区·期中)探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—物质类别关系图如下。回答下列问题:
(1)实验室常用与制取物质A,A的电子式为 ,该反应的化学方程式为 。
(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)常温下,物质C的浓溶液可与铜反应,写出该反应的离子方程式: 。
(4)有一盛满和混合气体的12mL试管倒立于足量的水中,经过足够长时间后,试管内仍然剩余2mL气体,则原混合气体中的体积是 。
2.(23-24高一下·安徽卓越县中联盟皖豫名校联盟·期中)已知A为正盐,是极易溶于水的白色晶体。A~F各物质之间的转化关系如图所示,其中G、F均为强酸。请回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:A ;G 。
(2)写出下列反应的离子方程式:反应③: ,反应⑤: 。
(3)为了使气体B、D在水中能充分反应,先通入水中的气体为 (填化学式)。
(4)的稀溶液恰好能将铁完全溶解,测得反应后的溶液中,则 ;向反应后的溶液中继续滴入溶液,完全反应需要溶液的体积为 。
3.(23-24高一下·安徽合肥第八中学·期中)沸石分子筛选择性催化还原NO的循环过程如图所示。下列说法正确的是
A.步骤一中与的物质的量之比为1∶2 B.反应过程中催化剂未参与电子得失
C.每生成22.4L理论上消耗0.25mol D.所有步骤均有氧化还原反应发生
4.(23-24高一下·安徽安庆二中·期中)硫元素的几种化合物存在下列转化关系,下列判断正确的是
浓H2SO4SO2Na2SO3溶液Na2S2O3S
A.反应①中生成的SO2具有还原性,故可作漂白剂
B.反应④中当消耗1mol稀硫酸时,电子转移6mol
C.可以用CS2清洗做过实验③后附着在试管壁上的硫
D.反应①中还原剂与氧化剂的物质的量之比是1:2
5.(23-24高一下·安徽合肥六校联盟·期中)硫元素的“价-类二维图”如图所示。下列有关叙述正确的是
A.硫元素的性质活泼,自然界中不存在物质A
B.气体D具有强还原性,不能用F的浓溶液干燥
C.向H溶液中滴加G溶液并加热,可能生成气体D
D.可用溶液检验G中的阴离子
6.(23-24高一下·安徽淮南二中·期中)利用“价-类”二维图研究物质的性质是一种行之有效的方法,下图是硫、氮的“价-类”二维图。下列说法正确的是
A.k加热易分解,通常生成
B.a与g的水溶液不会发生反应
C.d与氯水混合漂白能力一定增强
D.氮的固定一定是将氮气氧化为氮的氧化物
7.(23-24高一下·安徽阜阳太和中学·期中)研究不同价态硫元素之间的转化是合理利用硫元素的基本途径。回答下列问题:
I.如图是硫元素的“价—类”二维图。
(1)X的化学式为 ;属于 (填“酸性氧化物”或“碱性氧化物”)。
(2)的过度排放易造成硫酸型酸雨,减少酸雨的产生可采取的措施是___________(填字母)。
A.把工厂烟囱造高 B.煤使用之前先脱硫
C.逐渐用新能源代替含硫煤 D.加强空气中二氧化硫的监测
(3)易被氧化而变质,验证其已变质的实验操作及现象是 。
II.某化学兴趣小组,设计如图实验装置(夹持装置已省略),验证的部分性质。
(4)仪器b的名称为 。
(5)装置A中发生反应的化学方程式为 ,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(6)装置B中湿润的品红溶液褪色,证明有 (填“漂白性”或“氧化性”);装置C中产生白色沉淀,该白色沉淀为 (填化学式)。
(7)装置D中产生黄色浑浊,发生反应的离子方程式为 (过量)。
8.(23-24高一下·安徽阜阳太和中学·期中)已知X、Y和Z为中学化学中的常见元素﹐根据如图所示转化关系(反应条件及部分产物已略去)。回答下列问题:
(1)若A、B、C、D均为含X的化合物。A常用作制冷剂,D是一种强酸,则
①反应I的化学方程式为 。
②常温下,C的颜色为 色。
③足量的铜与一定量的D的浓溶液充分反应,向所得溶液中加入100mL 4 NaOH溶液,恰好沉淀完全。则消耗铜的质量为 g。
(2)若A、B、C、D均为含Y的化合物。A是一元强碱且焰色为黄色,E是“碳中和”的主角,则B的化学式为 ;C的用途有 (任写一种);E的空间结构为 。
(3)若A、B、C、D均为含Z的化合物。A为黄铁矿的主要成分,D为强酸,则
①A在空气中煅烧生成氧化铁的化学方程式为 。
②C→D的过程中选择用98.3%的浓硫酸吸收而不用吸收的原因是 。
9.(23-24高一下·安徽芜湖第一中学·期中)磷酸氢二铵常用于干粉灭火剂。某研究小组用磷酸吸收氨气制备(NH4)2HPO4,装置如图所示(夹持和搅拌装置已省略)。
回答问题:
(1)实验室用NH4Cl(s)和Ca(OH)2(s)制备氨气的化学方程式为
(2)请为尾气处理选择合适的装置及相应的试剂_______(选填字母)。
A.球形干燥管装碱石灰 B.烧杯装稀硫酸
C.球形干燥管装氧化钙 D.球形干燥管装CaCl2
(3)现有浓H3PO4质量分数为85%,密度为1.7g/mL。若实验需100mL1.7mol/L的H3PO4溶液,则需浓H3PO4 mL(保留一位小数)。
(4)装置中活塞K2的作用为 。
(5)当溶液pH为8.0~9.0时,停止通NH3,即可制得(NH4)2HPO4溶液。若继续通入NH3,当pH>10.0时,溶液中OH-、 和 (填离子符号)浓度明显增加。
(6)氨的催化氧化:已知NH3在Pt催化和加热条件下与氧气反应,如图是探究氨的催化氧化简易装置,观察到锥形瓶中铂丝保持红热,有红棕色气体或白烟产生,请写出氨的催化氧化的化学方程式: ,白烟为 (填化学式)
10.(23-24高一下·安徽芜湖第一中学·期中)黄铁矿(FeS2)因其浅黄铜色和明亮的金属光泽,常被误认为是黄金,故又称为“愚人金”。某兴趣小组设计如下实验方案,测定某高纯黄铁矿石中硫元素的含量。称取m₁g该黄铁矿样品放入如下图所示装置(夹持和加热装置省略)的石英管中,从a处不断地缓缓通入空气,高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全,得到红棕色固体和一种刺激性气味的气体。
(1)写出石英管中发生反应的化学方程式: 。
(2)上图中,干燥管甲内所盛试剂是 。
(3)有同学提出该实验装置存在安全隐患,请用简洁的文字说明: 。
(4)反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如下处理:
对滤渣洗涤、干燥、称量得m2g固体,则该黄铁矿中硫元素的质量分数:
(5)反应后乙瓶溶液所含的阴离子分别为:、 和 (填离子符号),请简要和写出检验的实验步骤: 。
11.(23-24高一下·安徽合肥第一六八中·期中)含氮物质转化关系如图。
回答下列问题:
(1)实验室制备的化学方程式为 ,下列可用于吸收氨气尾气的装置为 (填标号)。
(2)图中标出以氨为原料制备硝酸的过程,写出过程Ⅱ的化学反应方程式 ,过程Ⅳ不断通入空气,理论上能使最终完全吸收,发生反应的化学方程式 ,1.7吨理论上可以得到 吨质量分数为63%的硝酸。
(3)过程Ⅴ是工业生产中吸收的一种方法,其产物除外还有一种无污染气体和另一种盐,且氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1,写出与溶液反应的离子方程式 。
(4)常温常压下,一定体积的与混合后被水完全吸收转化成200mL稀硝酸。200mL 稀硝酸恰好将5.6g铁完全溶解,测得反应后的溶液。 。
12.(23-24高一下·安徽合肥第一六八中·期中)某化学小组进行制备和性质的实验探究,设计了如图装置制备并验证的性质(部分夹持装置略去,a-d处均为浸有相应试液的脱脂棉)。
回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式 。
(2)打开K,点燃酒精灯开始反应,能证明具有漂白性的现象是 ,c处发生反应的离子方程式是 。
(3)关闭K停止加热,由于余热Cu和浓还要反应一段时间,装置B的作用是 ,此时装置B中现象是 。
(4)取一定质量的铜片和一定体积的浓硫酸于圆底烧瓶中共热至反应完全。发现烧瓶中有铜片剩余,该同学根据所学知识认为还有一定量的剩余。下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中存在余酸的是_______。
A.铁粉 B.溶液
C.溶液 D.银粉
(5)工业生产过程中产生的尾气需要测定的含量,符合标准才能排放。已知有VL(已换算成标准状况)尾气,通入足量溶液吸收再加入足量溶液充分反应后(不考虑尾气中其他成分的反应),过滤、洗涤、干燥,称量得到bg沉淀。溶液的作用是 ,尾气中含量(体积分数)的计算式是 (用含V、b的代数式表示)。
13.(23-24高一下·安徽太和中学·期中)二氧化硫是一把“双刃剑”,既是重要的化工原料,又是大气污染物。某化学小组用如图装置制备,并验证的部分性质(夹持及加热仪器已省略)。
实验部分操作:
I.检查气密性后,加入药品,开始实验,关闭,打开和仪器a活塞,至B处固体变蓝。
II.关闭,打开。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 ,装置D的作用是 。
(2)实验过程中观察到C处蘸有酸性溶液的棉花褪色,写出C处发生反应的离子方程式: (已知转化为)。
(3)装置A (填“需要”或“不需要”)加热,装置A中发生的化学反应方程式为 。
(4)若试剂X是品红溶液,则可验证的 性。
(5)若试剂X是溶液,反应一段时间,可观察到现象为 ,该反应中表现 性。
(6)若试剂X是的溶液,装置E中得到了大量白色沉淀;而用的溶液,装置E中无白色沉淀生成。
①前者生成的白色沉淀为,生成该沉淀的原因是 (由语言描述)。
②后者无白色沉淀生成,可说明酸性: (填“>”或“<”)HCl。
14.(23-24高一下·安徽太和中学·期中)某化学学习小组设计实验制取氨气并探究氨气的有关性质:
(1)已知NH3难溶于有机溶剂CCl4,该小组成员设计实验制备氨气并探究氨气的还原性及产物,提供实验装置如图:
①装置C中发生反应的化学方程式为
②根据上述提供的装置正确的连接顺序为 (用各接口序号表示)
③该装置在设计上有一定的缺陷,你对该装置的改进措施是 。
(2)利用改进后的装置进行实验,观察到CuO全部变为红色物质,无水CuSO4变蓝,同时生成一种无污染的气体。请写出NH3与CuO反应的化学方程式
(3)有同学认为:NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O 。(已知:Cu2O+2H+=Cu+Cu2+ +H2O)
(4)按下图装置进行NH3性质实验。
①先打开旋塞1,现象是 ,稳定后,关闭旋塞1。
②再打开旋塞2,B瓶中的现象是 。
15.(23-24高一下·安徽芜湖安徽师范大学附属中学·期中)Na2S2O5可用作防腐剂、棉布漂白后脱氯剂。某兴趣小组欲利用如图装置制备Na2S2O5。
步骤:检验装置气密性后装入药品。打开弹簧夹和仪器a的活塞,逐滴滴入70%硫酸,在碳酸钠悬浊液中通入SO2至悬浊液变澄清后又析出大量晶体时,关闭活塞,将C装置中的反应液过滤﹑洗涤、干燥,即得Na2S2O5晶体。
(1)仪器的名称为 。
(2)B装置的作用是 。
(3)C装置中的反应分两步进行,第一步为Na2CO3 + 2SO2 + H2O = 2NaHSO3 + CO2,该反应能发生的原因为 ;第二步为NaHSO3转化成Na2S2O5,写出该步反应的化学方程式: 。
(4)C装置中的反应液过滤后,用饱和SO2水溶液洗涤,其目的是 。
(5)D装置中NaOH溶液的作用是 。
(6)已知Na2S2O5不稳定,在空气中易被氧化成Na2SO4,与强酸反应生成相应的盐和SO2,请设计简单实验检验Na2S2O5是否变质: 。
16.(23-24高一下·安徽合肥第八中学·期中)是一种常见的化肥,某工厂用石膏、、和制备的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)通入和的顺序 (填“能”或“否”)互换,原因为 。
(2)工序②中反应的离子方程式为 。
(3)工序②中气体要适量,判断其未过量的简单实验方法是取少量滤液于试管中,滴加少量 溶液,若无浑浊出现则未过量。
(4)下列仪器在工序③中不需要的是 (填序号)。
①分液漏斗 ②蒸发皿 ③玻璃棒 ④坩埚 ⑤烧杯
(5)工序④的操作步骤为 、 、过滤、洗涤、干燥。
(6)工厂后面还可以如何操作,提高制备的经济效益 。
17.(23-24高一下·安徽合肥第八中学·期中)长期存放的亚硫酸钠可能会被空气中的氧气氧化。某化学兴趣小组通过实验来测定某无水亚硫酸钠试剂的质量分数,设计了如图所示实验装置:
请回答下面的问题:
(1)a仪器的名称为 。
(2)A装置中不使用98%浓硫酸的原因是 ,为保证实验的准确性,硫酸在 (填现象)后再滴加。
(3)A中反应的化学方程式为 。B装置中反应的离子方程式为 。
(4)某同学认为A装置设计有明显不足之处,不足之处为 。
(5)实验前称量m g样品放入锥形瓶中,实验后向B装置反应后的溶液中加入足量的溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥,得白色沉淀n g,原样品中的质量分数为 。
(6)以下操作能使的质量分数偏高的是 。
a.溶液换成溶液 b.白色沉淀没有洗涤干净
c.先滴加较浓硫酸,一段时间后再滴加浓盐酸 d.B、D装置间增加饱和食盐水溶液的洗气装置
18.(23-24高一下·安徽合肥六校联盟·期中)依据图中氮元素及其化合物的转化关系,回答问题:
(1)图1中,X的化学式为 ,从化合价上看,X具有 性(填“氧化”或“还原”)。
(2)图2中,属于氮的固定的过程是 。(填序号)
(3)回答下列关于NH3的问题:
①实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气,该反应的化学方程式为 。
②氨气是重要的化工原料,可以合成多种物质,写出其催化氧化的化学方程式 。
(4)工业生产中利用氨水吸收SO2和NO2,原理如图所示:
NO2被吸收过程的离子方程式是 。
(5)化学反应N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)的能量变化如图所示:
①该反应 (填“吸收”或“放出”)能量;
②断开1molH-H键要吸收436kJ的能量,断开1 molNN键要吸收946kJ的能量,形成1molN-H需要释放391kJ的能量,故E3=
19.(23-24高一下·安徽合肥六校联盟·期中)实验室可用下列装置(部分夹持仪器略去)制取SO2并验证其性质。
(1)检查装置A、B气密性的操作为:先关闭装置A中滴液仪器活塞和装置B中止水夹K,往长颈漏斗中注水至水柱高于广口瓶液面,若观察到 ,则气密性良好。
(2)装置A中滴加硫酸的仪器名称为 。
(3)实验时,通气一段时间后,C中试管中出现大量淡黄色浑浊现象,证明二氧化硫具有 (填“还原性”、“氧化性”或“漂白性”)。
(4)试管D中反应的离子方程式为 。
(5)用下图所示装置验证H2SO3酸性比H2CO3强。
请从下列试剂中选择合适试剂以完成实验(要求:试剂不重复,填代号):
a.品红溶液 b.酸性KMnO4溶液 c.饱和NaHCO3溶液 d.饱和NaHSO3溶液
X为 ,Y为 ,Z为 。
20.(23-24高一下·安徽淮南二中·期中)如图是无机物在一定条件下的转化关系(部分产物及反应条件未标出)。已知:常温下A为气体,都含有相同的元素。
试回答下列问题。
(1)写出反应①的化学方程式: 。
(2)在①②③④中属于氮的固定的是 (填序号)。
(3)下列说法正确的是_______(填字母)。
A.通过水可以除去中含有的少量D
B.物质均可以用向上排空气法收集
C.的浓溶液的存放方法是保存在无色细口玻璃瓶
D.物质中只含离子键
(4)易溶于水。已知某温度压强下,将体积为的试管充满后倒扣在水中。
①最终试管中所得的物质的量浓度为(不考虑的扩散) 。
②若按物质的量之比被溶液吸收,只生成一种盐,则该反应的离子方程式是 。为提高吸收速率与效率,最好选用 装置(填字母)。
(5)工业上可用①②③由制取,为了提高原料的利用率并尽量减轻对环境的污染,C须循环使用。若消耗的制取,在该过程中至少消耗的的物质的量为 。
(6)实验室里检验中阳离子的方法是 。
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学科网(北京)股份有限公司
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