内容正文:
零起点·化学
(6)猜想:能使品红褪色的含硫微粒可
(7)实验设计:结合以上信息,设计如
能为S02、H,S03、
下实验证明使品红褪色的微粒不是S0,请
已知:品红是一种棕红色晶体状有机
完成表格。
染料,微溶于水,溶于乙醇和酸,溶液呈
操作2
现象
红色。
不褪色
第二节
氮及其化合物
性气味的气体,极易溶于水(常温下,体积
知识梳理
比1:700)。
一、氮气与氮的固定
利用氨极易溶于水的特点,可用来做
1.氮元素位于元素周期表第二周期第
喷泉实验,如图。
VA族。在自然界中,氨元素主要以氨分子
的形式存在于空气中。
2.N2的化学性质:
(1)N,+3Mg点槛Mg,N2:
将滴管中的水挤入烧瓶,使烧瓶中的
(2)N,+0,放电或商温2NO;
氨气大量溶解,压强大幅降低,烧瓶内外形
(3)N2+3H2
高温高压2NH3。
成压强差。再松开橡胶管上的弹簧夹,烧
催化剂
3.将大气中游离态的氮转化为氮的化
杯中的水便由玻璃管喷入烧瓶,形成喷泉。
合物的过程叫做氮的固定。氮的固定也包
除NH外,其他极易溶于水的气体如
括人工固氮,即通过人为控制反应条件,将
HC1等,都可用来做喷泉实验。
氮气转变为氮的化合物的过程。
2.化学性质:
二、氮的氧化物
(1)氨溶于水时,会与水结合生成NH,
·H0,NH3·H20中有一少部分电离形成
物质
NO
NO2
NH和OH,所以氨水显碱性。
物理
红棕色、有刺激性
无色,不溶于水
性质
气味、易溶于水
NH +H2 0NH.H,0NH
2N0+02
2N02(常温下极易进行);
+0H
相互
3N02+H20一2HNO,+N0(工业制硝
转化
(2)氨几乎可以与所有的酸(难溶性酸
酸)
如H,SiO,除外)反应生成铵盐。如氨遇氯
三、氨
化氢时,会迅速反应生成氯化氨晶体,冒出
1.9
物理性质:氨(NH,)是无色、有刺激
白烟。
46
第六章化工生产中的重要非金属元素
NH,+HCI =NH CI
气体,浓硝酸见光或受热会分解产生二氧
(3)氨的催化氧化是工业制硝酸的
化氮。硝酸一般保留在棕色试剂瓶中,置
基础。
于阴凉处。
4NH,+50,4N0+6H,0
1.不稳定性:
3.NH,的实验室制法(铵盐与强碱即可):
4HN0,(浓)光威热4NO,↑+0,↑+
2H20
Ca(0H)2+2NH,Cl△CaL,+2NH,↑
2.强氧化性:能与Cu、C等反应,浓硝
+2H20。
酸被还原为NO2,稀硝酸被还原为NO。
NHCI和
(1)Cu+4HN03(浓)=Cu(N03)2+
Ca(OH)
灰
2N02↑+2H20
(2)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(N03)2+
2N0↑+4H,0
干燥试剂:碱石灰。
常温下,铁、铝的表面能被浓硝酸或浓
收集方法:向下排空气法(试管口放团
硫酸氧化(钝化),生成一层致密的氧化膜,
棉花,其作用为防止热的氨和冷的空气对
这层膜阻止酸与内层金属进一步反应。所
流,便于收集纯净的氨)。
以,常温下,虽然铁、铝制品不能用来盛稀
验满方法:湿润的红色石蕊试纸变蓝
硝酸,但却可以用来盛浓硝酸。
或用蘸有浓盐酸的玻璃棒。
六、酸雨及防治
四、铵盐
二氧化硫、氨氧化物以及它们在大气
铵盐是农业上常用的化肥,如硫酸铵、
中发生反应后的生成物溶于雨水会形成酸
碳酸氢铵、硝酸铵等。绝大多数铵盐易溶
雨。正常雨水由于溶解了二氧化碳,pH约
于水,受热易分解,与碱反应放出氨。
为5.6,而酸雨的pH小于5.6。
NH,C△NH,↑+HC1↑
酸雨对农作物、土壤、建筑物和桥梁等
NH,HC0,△-NH,↑+H,0+C02↑
有很大的危害,以,含二氧化硫、二氧化
氮等废气的工业大气,必须进行处理后才
Ca(OH)2+2NH,Cl△CaC,+2NH,↑
能排入大气。
+2H,0
【注意】雨雪在形成的过程中由于吸收
在实验室中,常利用铵盐与强碱反应
了S0,和N02而形成的pH<5.6的雨叫做酸
来制取氨。
雨,酸雨主要是人为地向大气中排放了过
NH+OH△NH,↑+H,0
多的酸性物质造成的。
上述Ca(OH),与NH4Cl的反应常在实
巩固练习
验室用来制取氨。
五,硝酸(HNO3)
1.
下列说法中不正确的是
硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的
A.氮的固定是将N,转化成含氮的化
零起点·化学
合物
A.稀HNO,与FeO反应
B.通过颜色就可以区分NO和NO,
B.稀HNO,与HⅢ反应
C.“雷雨发庄稼”所包含的物质转化为
C.稀HNO3与Fe,03反应
N2→NO→NO,→HNO,→硝酸盐
D.浓HNO3受热分解
D.1molN2可与3molH2反应生成
6.(2021全国甲卷)实验室制备下列气
2 mol NH
体的方法可行的是
(
2.下列化合物能用相应元素的单质直
气体
方法
接化合生成的是
(
A
氨气
加热氯化铵固体
A.CuS
B.N02
B
二氧化氮
将铝片加到冷浓硝酸中
C.S02
D.FeCl2
硫化氢
向硫化钠固体滴加浓硫酸
3.下列关于NO、NO,的说法正确的是
D
氧气
加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
(
7.下列物质中,既能与盐酸反应,又能
A.NO2能与水反应生成硝酸,但NO2不
与NaOH溶液反应的是
是酸性氧化物
①NaHCO,②Al③AL,Og
B.NO有毒,但NO2无毒
④NaC0,⑤(NH4)2S03
C.NO,与溴蒸气的鉴别可用NaOH溶
A.①②③⑤
B.②③④
液,溶于足量NaOH溶液得无色溶液的是
c.①③④⑤
D.①②④
NO2,得橙色溶液的为溴蒸气
8.下列实验室制取、干燥、收集NH并
D.NO、NO,均可用排水法收集
进行尾气处理的装置和原理能达到实验目
4.(2020·全国Ⅲ卷)喷泉实验装置如
的的是
(
图所示。应用下列各组气体和溶液,能出
现喷泉现象的是
()
B
气体
氯化铵固体
浓硫酸
溶液
选项
气体
溶液
制取NH
干燥NH
A
H2S
稀盐酸
C
HCI
稀氨水
no
稀H,S04
D
C02
饱和NaHCO,溶液
5.下列反应中,硝酸既表现出氧化性
又表现出酸性的是
(
收集NH
尾气处理
48
第六章化工生产中的重要非金属元素
9.1
能把Na,S0,溶液、NH4NO,溶液、
铜和稀HNO,反应生成了NO
KCl溶液、(NH4),SO,溶液这四种无色溶液
C.红棕色逐渐变浅的主要原因是
区分开的一种试剂是(必要时可加热)
3N02+H20=2HN03+N0
(
D.铜丝与液面脱离接触,反应停止,原
A.Ba(OH),溶液B.NaOH溶液
因是硝酸消耗完全
C.NaCl溶液
D.Ba(NO3)2溶液
12.将40mLN0,和N0的混合气体通
10.下列关于硝酸的说法正确的是
入倒立于水槽且盛满水的试管中,充分反
应后试管中剩余20mL气体,则原混合气
A.浓硝酸一般保存在棕色试剂瓶中
体中NO2与NO的体积比为
B.稀硝酸与少量的Fe反应生成
A.2:1
B.1:3
Fe(N03)2
C.3:1
D.1:1
C.常温下,浓硝酸与Fe不反应
13.某课外活动小组对教材中氨气的
D.浓硝酸与Cu反应生成NO,稀硝酸
催化氧化实验进行了改进,并利用实验生
与Cu反应生成NO,说明稀硝酸的氧化性
成的产物检验氨的化学性质,实验装置如
强于浓硝酸
下(夹持装置略):
KMnO
11.(2024湖南卷)某学生按图示方法
进行实验,观察到以下实验现象:
紫色
溶液
0
稀HNO
实验步骤:①按装置图连接好装置,检
①铜丝表面缓慢放出气泡,锥形瓶内
查装置的气密性后,装入试剂;
气体呈红棕色;
②先点燃C装置中的酒精灯,再点燃A
②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快,
装置中的酒精灯,待F处有连续不断的气
气体颜色逐渐变深;
泡产生时,点燃B装置中的酒精灯;
③一段时间后气体颜色逐渐变浅,至
③反应一段时间后,熄灭A装置中的
几乎无色;
酒精灯;
④锥形瓶中液面下降,长颈漏斗中液
④熄灭B、C装置中的酒精灯。
面上升,最终铜丝与液面脱离接触,反应
请回答下列问题:
停止。
(1)写出实验室制备NH,的化学方程
下列说法正确的是
式
A.开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓
(2)写出氨催化氧化的化学方程式:
慢,原因是铜丝在稀HNO,中表面钝化
B.锥形瓶内出现了红棕色气体,表明
(3)装置D的作用是
零起点·化学
(4)描述实验过程中装置D和装置E
(6)该装置存在一处明显的缺陷,请提
中的现象:
出改进意见:
装置D
装置E
点燃A、B、C装
紫色石蕊溶液
(7)工业上常采用氨氧化法制取
置中的酒精灯
变红
HN0,现有10.0tNH,设NH,被氧化后的
熄灭A装置中
产物有95%转化为HN0,最终得到45.0t
的酒精灯,继续
红棕色慢
溶液由红色变为
溶质质量分数为63%的HN0,溶液,则氨氧
加热B装置中
慢褪去
蓝色,
化过程中NH的转化率为
(用百
的酒精灯
分数表示,结果保留3位有效数字)。
(5)装置F中的试剂是
50第二节氨及其化合物
1.D[解析]氮的固定是将游离的氨转化为氨的化
合物,包括自然固氨和人工固氨,A正确;NO无色,NO2
红棕色,可以通过颜色区分,B正确;“雷雨发庄稼”所包
含的化学变化为放电时氮气被O,氧化生成NO,NO被
O2氧化为NO2,NO2与H20反应生成HNO3,HNO3进一
步转变为硝酸盐,所涉及的物质转化为N2→NO→NO2→
HNO,→硝酸盐,C正确;氨气和氢气合成氨的反应为可
逆反应,故1molN2与3molH2反应生成NH3的物质的
量小于2mol,D错误。
2.C[解析]A.Cu与S加热时反应生成Cu2S,不能
直接生成CuS,故A错误;
B.氦气与氧气在高温或放电时反应生成NO,NO与
氧气反应生成二氧化氦,但N2与O2不能直接生成NO2,
故B错误;
CS与氧气点燃时反应生成二氧化硫,可由两种单
质直接化合生成S02,故C正确;
D.Fe与氯气加热时反应生成氯化铁,反应与量无
关,不能由两种单质直接化合生成FeCl2,故D错误。
3.A[解析]NO2与碱反应生成盐和水,但反应过程
中有元素化合价发生变化,所以NO2不是酸性氧化物,
故A正确;NO和NO2均为有毒有刺激性气味气体,故B
错误;NO2、渙蒸气与足量NaOH溶液作用均得到无色溶
液,所以用NaOH溶液无法鉴别NO2与溴蒸气,故C错
误;N0与水不反应且难溶于水,可用排水法收集,NO2与
水反应,不能用排水法收集,故D错误。
4.B[解析]A.H2S在稀盐酸中溶解度小,且与稀盐
酸不反应,不能出现喷泉,选项错误;BHCl气体极易溶
于稀氨水,且氯化氢气体与氨水反应生成氯化铵,产生压
强差,形成喷泉,选项正确;C.一氧化氨不溶于稀H2S04,
也不与稀H,S04反应,不能出现喷泉,选项错误;D,二氧
化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液,也不与碳酸氢钠反应,不
能出现喷泉,选项错误。
5.A[解析]反应的化学方程式为3Fe0+
10HN03(稀)一3Fe(NO3)3+N0↑+5H,0,HNO,中氦
元素的化合价一部分降低,一部分不变,HNO,既表现出氧
化性又表现出酸性,故A正确;反应的化学方程式为6HⅢ
+2HN03(稀)=3L2+2N0↑+4H20,HN03中氮元
素化合价降低,HNO,只表现出氧化性,故B错误;反应
的化学方程式为Fe203+6HN0,一2Fe(N03)3+
3H20,HNO3中各元素的化合价均没有变化,HNO3只表
现出酸性,故C错误;反应的化学方程式为4HNO(浓)
△4N0,↑+0,↑+2H,0,HN0,中氮元素的化合价
降低,氧元素的化合价升高,HNO,既表现出氧化性又表
现出还原性,故D错误。
6D[解析]氯化铵不稳定受热易分解,但是分解产
生的氨气与氯化氢遇冷又极易反应生成氯化铵固体,因
此不能用于制备氨,A错误;将铝片放到浓硝酸中会发生
钝化,不能制得二氧化氨,B错误;向硫化钠中滴加浓硫
酸,浓硫酸有强氧化性,硫化钠有还原性,二者发生氧化
还原反应,不能生成硫化氢,C错误。
7.A[解析]①NaHCO3与NaOH溶液反应生成
Na2C0,和H,0;与盐酸反应生成NaCl、H20和C02,①
符合题意;
②Al与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和H2;与
盐酸反应生成A1CL3和H2,②符合题意;
③Al,O3与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和
H20,与盐酸反应生成A1Cl3和H20,③符合题意;
④Na2CO3与NaOH溶液不能发生反应,④不符合
题意:
⑤常温下,(NH,)zSO3与稀NaOH溶液反应生成
NH3·H20和Na2S03,与盐酸反应生成NH,Cl、H,0和
S0,,⑤符合题意;
综上所述可知:符合题意的是①②③⑤,故答案
为A。
8D[解析]A.氯化铵固体受热分解生成氨气和氯
化氢,气体冷却后又重新化合生成氯化铵,得不到氨气,
A错误;
B.浓硫酸能吸收氨气,不能用浓硫酸干噪氨气,B
错误;
C氨气密度小于空气的,应该用向下排空气法收集,
即短口进,长口出,C错误;
D.氨气极易溶于水,倒扣的漏斗可以防倒吸,D
正确。
9.A[解析]Na2SO4溶液与Ba(OH)2溶液反应有
白色沉淀产生,NH,NO3溶液、(NH4)2SO,溶液分别与Ba
(OH)2溶液混合加热,前者有氨气放出,后者既有氨气
放出,又产生白色沉淀,由此可鉴别出Na2SO,溶液、
NH,NO3溶液和(NH4)2SO4溶液,则剩余的一种为KCl
溶液,故选A。
10.A[解析]浓硝酸见光或受热会分解产生二氧化
氨,一般保存在棕色试剂瓶中,A正确;硝酸具有强氧化
性,将Fe氧化成Fe(NO3)3,Fe少量,只能生成
Fe(NO3)3,B错误;常温下,Fe遇浓硝酸钝化,C错误;硝
酸的氧化性强弱与浓度有关,硝酸的浓度越大氧化性越
强,所以浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,D错误。
11.C[解析]金属铜与稀硝酸不会发生钝化,开始
反应时速率较慢,可能的原因是铜表面有氧化铜,故A错
误;由于装置内有空气,铜和稀HNO3反应生成的NO迅
速被氧气氧化为红棕色的NO2,产生的NO2浓度逐渐增
加,气体颜色逐渐变深,故B错误;装置内氧气逐渐被消
耗,生成的NO2量逐渐达到最大值,同时装置内的NO2
能与溶液中的H20反应:3N02+H20=2HNO3+N0,气
体颜色变浅,故C正确:由于该装置为密闭体系,生成的
NO无法排出,逐渐将锥形瓶内液体压入长颈漏斗,铜丝
与液面脱离接触,反应停止,故D错误。
12.C[解析]40mLN02和N0的混合气体通入倒
立于水槽中盛满水的试管中发生反应为3N02+H20
=2HNO3+N0,剩余20mL气体,反应前后气体体积减
少20mL,根据化学反应3N02+H,0=2HN03+N0
△V(气体体积减少)计算V(N02)=30mL,原气体中V
(N0)=10mL,所以原混合气体的体积比为V(NO2):V
(N0)=3:1,故C符合题意。
13.(1)2NH,C1+Ca(0H2△CaCl,+2NH,↑+2H,0
(2)4N+50,会4N0+6,0
(3)防倒吸
(4)有红棕色气体生成液面上方产生白烟
(5)NaOH溶液
(6)在A装置中的试管口放一团棉花防止导管堵塞
(7)80.5%
[解析](I)实验室中通常用加热NH,Cl和Ca(OH)2
的固体混合物的方法制备NH,反应的化学方程式为
2NH,C1+Ca(OH)2△CaCl2+2NH,↑+2H,0。(2)氢催
化氧化的化学方程式为4N+50,安40+6L0。
(3)NH可能未反应完且NH3易溶于水,装置D具有防
倒吸作用。(4)NH3催化氧化生成NO,NO与O2反应生
成红棕色NO2,NO2溶于水生成HNO,使紫色石蕊溶液
变红:熄灭A装置中的酒精灯,继续加热B装置中的酒
精灯,继续产生NH3,过量NH3使装置D中红棕色慢慢
褪去,NH3进入装置E和挥发出的HNO,反应生成硝酸
铵,即E装置中液面上方产生白烟,过量NH,使溶液显
碱性,溶液由红色变为蓝色。(5)过量的氨氧化物会污
染环境,装置F中可用NaOH溶液进行尾气处理。(6)试
管A内固体粉末易堵塞导管,则改进的措施是在A试管
口放一团棉花,防止导管堵塞。(7)设氨氧化过程中NH3
的转化率为x,根据关系式NH~HNO3得到
17
63
10.01×x×95%=45.0×63%,解得x≈0.805=80.5%。
第七章化学反应与能量
第一节化学反应与能量
1.B[解析]用石灰石烧制石灰的分解反应是吸热
反应,A错误;钠和水反应是放热反应,B正确;浓硫酸的
稀释是放热过程,不是化学反应,C错误;硫酸铵与氢氧
化钙生成氨气的反应是吸热反应,D错误。
2.C[解析]此反应为放热反应,反应物总能量高于
生成物总能量,图中不能准确表示反应过程中的能量变
化情况,A错误;甲烷燃烧时化学能转化为热能和光能
等,B错误;放热反应断开反应物中旧化学键吸收的能量
小于形成生成物中化学键放出的能量,C正确:该反应中
只有共价健断裂,D错误。
3.D[解析]断开H一H键吸收能量,故A错误;形
成Si一Si健放出热量,故B错误;反应条件与反应为放热
或吸热没有绝对关系,如铝热反应需要高温,但是为放热
反应,故C错误;吸热反应的反应物的总能量小于生成物
的总能量,故D正确。
4.A[解析]由物质的物质的量与反应放出的热量
成正比可知,2mol乙炔燃烧生成4mol二氧化碳气体和
液态水,并放出热量4bkJ,故A正确;由物质的物质的量
与反应放出的热量成正比可知,生成2mol二氧化碳气体
和液态水,并放出热量2bk,C,H(g)+20:
5
(g)=2C02(g)+H20(I)△H=-2bkJ·mol1,故
B错误。
5.A[解析]根据燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生
成稳定氧化物时放出的热量分析判断。
符合燃烧热的概念,故A正确;不符合燃烧热的概
念,甲烷生成的是一氧化碳,没有完全燃烧生成稳定氧化
物,故B错误;不符合燃烧热的概念,水是气体不稳定,故
C错误;燃烧热的热化学方程式,燃烧物的计量数必须为
1,故D错误。
6.D[解析]据盖斯定律,把已知两个反应相加减,
可求得制备水煤气反应的△H。①-②,得2C(s)+02(g)
-2H2(g)-02(g)=2C0(g)-2H,0(g)△H=-221.0kJ
·mol1-(-483.6kJ·mol1),即2C(s)+2H20(g)
2C0(g)+2H2(g)△H=+262.6kJ·mol1;C(s)+H,0
(g)一C0(g)+H,(g)的4H为+226·mo=+
2
131.3kJ·mol。
3
7.A[解析]已知:①H,S(g)+20,(g)—S0,(g)
+H20(g)△H,
3
②2H,S(g)+S0,(g)—2s,(g)+2H,0(g)△H,
③Hs(g)+0,(g)s(g)+H,0(g)△,