
一、选择题
1.将足量的 SO2 气体通入 BaCl2 溶液中,未观察到有白色沉淀产生,当通入下列气体后,仍然观察不到白色沉淀产生的是( )
A.Cl2 .CO2 .NO2 .NH3
【答案】B
【详解】
A.Cl2具有氧化性,在溶液中将SO2氧化为SO42-离子,与钡离子结合生成白色沉淀BaSO4,选项A不符合;
B.亚硫酸、碳酸的酸性都比盐酸弱,根据强酸制备弱酸规律可知,SO2与CO2都不与BaCl2反应,都不会生成沉淀,选项B符合;
C.NO2与水反应生成,将SO2氧化为SO42-离子,与钡离子结合生成白色沉淀BaSO4,选项C不符合;
D.氨气具有碱性,与二氧化硫反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵与钡离子反应生成亚硫酸钡沉淀,选项D不符合;
答案选B。
2.下列叙述与氮的固定无关的是
A.工业合成氨
B.工业上将氨转化为和其他含氮化合物
C.豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为含氮化合物
D.电闪雷鸣的雨天,空气中的氮气会与氧气发生反应并最终转化为盐被植物吸收
【答案】B
【分析】
氮的固定是指将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程。
【详解】
A.工业合成氨属于氮的固定,属于人工固氮,故A不选;
B.工业上将氨转化为和其他含氮化合物,属于含氮化合物之间的相互转化,与固氮无关,故选B;
C.豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为含氮化合物,属于微生物固氮,故C不选;
D.电闪雷鸣的雨天,空气中的氮气会与氧气发生反应生成一氧化氮,属于自然固氮,故D不选。
答案选B。
3.如图所示,集气瓶内充满某混合气体,将集气瓶置于光亮处,然后挤压胶头滴管使胶头滴管内的水进入集气瓶,发现烧杯中的水会倒吸进入集气瓶,则集气瓶内的混合气体可能是( )
、 、 、 、
A. . . .
【答案】D
【详解】
一氧化碳与氧气在点燃条件下反应,在光照条件下不反应,且一氧化碳不溶于水,氧气难溶于水,压强几乎不变化,烧杯中的水不会进入,故不符合题意;
氨气和氧气在光照条件下不反应,但氨气易溶于水,将滴管内的水挤入集气瓶后,集气瓶内压强减小,烧杯中的水进入集气瓶,故符合题意;
二氧化氮和氧气与水反应生成,将滴管内的水挤入集气瓶后,集气瓶内压强减小,烧杯中的水进入集气瓶,故符合题意;
氮气与氢气在催化剂、加热条件下反应,在光照条件下不反应,且氮气与氢气都难溶于水,压强不变化,烧杯中的水不会进入,故不符合题意;
答案选D。
4.某氮的氧化物和一氧化碳在催化剂的作用下充分反应,生成氮气和二氧化碳。若测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为1∶2,则该氮的氧化物是( )
A.N2O .NO
C.NO2 .N2O5
【答案】B
【详解】
设氮的氧化物化学式为NxOy,则NxOy+2CO→N2+2CO2,则x :y=1∶1,即为NO,应选B。
5.在常温常压下,下列各组气体不能共存的是
A.SO2与O2 .NO2与NO .O2与N2 .NO与O2
【答案】D
【分析】
常温常压下,气体之间不能共存说明气体之间能发生反应,根据气体的性质解答。
【详解】
A.常温常压下,二氧化硫和氧气不反应,所以二者能共存,但在催化剂、加热条件下,二氧化硫和氧气发生氧化还原反应生成三氧化硫,故A不符合题意;
B.NO2 与 NO不反应,所以能共存,NO不稳定,易被氧气氧化生成二氧化氮,故B不符合题意;
C.常温常压下,氮气和氧气不反应,但在高温或放电条件下,氮气和氧气反应生成NO,故C不符合题意;
D.NO不稳定,易被氧气氧化生成二氧化氮,所以NO和 O2不能共存,故D符合题意;
答案选D。
6.某学生想利用下图装置(烧瓶位置不能移动)收集下列气体:①H2 ②Cl2 ③CH4 ④HCl ⑤NH3 ⑥NO ⑦NO2 ⑧SO2,下列操作正确的是( )
A.在烧瓶中充满水,由A进气收集①③⑤⑦
B.在烧瓶中充满水,由B进气收集⑥
C.烧瓶是干燥的,由A进气收集①③⑤
D.烧瓶是干燥的,由B进气收集②④⑥⑦⑧
【答案】C
【详解】
A、若在烧瓶中充满水,由A进气收集不溶于水的气体,为①③⑥,而其它气体与水反应或溶于水,故A错误;
B、在烧瓶中充满水,由B进气,不能收集气体,故B错误;
C、若烧瓶是干燥的,则由A口进气B口出气,该收集方法为向下排空气集气法,说明收集气体的密度小于空气,且常温下和空气中氧气不反应,则①③⑤符合,故C正确;
D、若烧瓶是干燥的,则由B口进气A口出气,该收集方法为向下排空气集气法,说明收集气体的密度大于空气,且常温下和空气中氧气不反应,满足条件的气体有②④⑦⑧,故D错误;
故选C。
7.足量铜与一定量的浓反应,得到铜溶液和NO2、NO的混合气体2.24L(标准状况),这些气体与一定体积O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成.若向所得铜溶液中加入4mol•L﹣1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是50mL,下列说法正确的是( )
A.参加反应的是0.4mol .消耗氧气的体积为1.68 L
C.此反应过程中转移的电子为0.3 mol .混合气体中含NO21.12 L
【答案】D
【详解】
A. 沉淀达到最大,溶液中溶质为NaNO3,故产物中的氮元素为钠和氮氧化物,2.24L氮氧化物的物质的量为0.1 mol,根据N元素守恒,参加反应的物质的量为n(NaNO3)+n(NOx)=50×10-3L×4mol/L+0.1mol =0.3mol,故A错误;
B. Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,根据离子反应方程式求出参加n(OH-)=50×10-3L×4mol/L =0.2mol,n(Cu)=0.1mol,根据分析,铜失去得电子最终给了氧气,根据得失电子数目守恒,即n(Cu)×2=n(O2)×4,即n(O2)=0.2mol=0.05mol,即氧气的体积为0.05 mol×22.4L/ mol =1.12L,故B错误;
C. 铜和反应失去的电子物质的量为0.1×2mol=0.2mol,故C错误;
D. 2.24L氮氧化物的物质的量为0.1 mol,令NO的物质的量为x,则NO2的物质的量为0.1mol-x,根据得失电子数目守恒,即3x+(0.1mol-x)=0.2 mol,解得x=0.05mol,因此NO2体积为0.05 mol×22.4L/ mol =1.12L,故D正确;
答案选D。
8.将红热的木炭与浓共热产生的气体等分为①和②两份,第①份先通过适量蒸馏水,再通过少量澄石灰水;第②份直接通过少量澄清石灰水。则石灰水的变化最可能为( )
A.①不变浑浊,②变浑浊
B.①变浑浊,②不变浑浊
C.①变浑浊,②变浑浊
D.①不变浑浊,②不变浑浊
【答案】B
【详解】
与浓反应产生和的混合气体,混合气体直接通过澄清石灰水,与水反应生成,先与氢氧化钙反应,难以得到沉淀;混合气体先通过水,可与水反应生成和,和的混合气体再通过澄清石灰水,与氢氧化钙不反应,二氧化碳与氢氧化钙反应会产生沉淀,故选B。
9.某混合气体可能有、、、、和水蒸气中的一种或几种,当依次通过澄清石灰水(无浑浊现象)、氢氧化钡溶液(有浑浊现象)、浓硫酸、灼热的氧化铜(变红)和无水硫酸铜(变蓝)时,可判断该混合气体中一定有( )
A.、、 .、、 .、、 .、、
【答案】A
【详解】
由于混合气体通过氢氧化钡溶液(有浑浊现象),而通过澄清石灰水(无浑浊现象),证明混合气体中一定存在氯化氢和二氧化碳气体;经过浓硫酸干燥后,灼热的氧化铜(变红)说明氧化铜被还原成铜,无水硫酸铜(变蓝)说明反应后有水生成,证明混合气体中一定存在氢气,综上所述,该混合气体中一定有HCl、CO2、H2,故答案为A。
【点睛】
考查常见气体的检验与除杂方法,此题为混合物组成的推断题,完成此题,要根据题干叙述的内容,根据物质的有关性质,抓住解题的关键,根据“通过澄清石灰水(无浑浊现象)、氢氧化钡溶液(有浑浊现象)”可知混合气体中一定存在二氧化碳和氯化氢,一定不存在氨气;根据混合气体通过浓硫酸浓硫酸干燥后通过“灼热的氧化铜(变红)和无水硫酸铜(变蓝)”证明一定存在氢气,可能存在一氧化碳。
10.在一定条件下,将 6 体积的 NO2(不考虑 NO2 转化为 N2O4)和一定体积的 NO 置于试管中,并将试管倒置于盛有水的水槽中,待试管内液面不变后再通入 4.5 体积的 O2 充分反应后,剩余 1.5 体积气体,则原 NO 体积可能为( )
①3 体积 ②4 体积 ③5 体积 ④5.5 体积 ⑤2 体积
A.①③ .①⑤ .④ 或 ⑤ .② 或 ③
【答案】C
【分析】
根据4NO2+O2+2H2O═4HNO3、4NO+3O2+2H2O═4HNO3,剩余1.5体积气体,可能为NO,也可能为氧气,以此来计算。
【详解】
则一定体积的NO和3体积的氧气发生4NO+3O2+2H2O═4HNO3,①若剩余气体为NO,则由反应可知,消耗NO为4体积,则原NO的体积为1.5+4=5.5体积;
②若剩余气体为氧气,则4NO+3O2+2H2O═4HNO3中反应的氧气为1.5体积,则原NO的体积为=2体积,故选C。
11.下列说法正确的是( )
A.某溶液与NaOH溶液共热,产生使湿润的蓝色石蕊试纸变红色的气体,说明原溶液中存在NH
B.某溶液中加入AgNO3溶液时,产生白色沉淀,说明原溶液中含Cl-
C.用铂丝蘸取某溶液在酒精灯上灼烧时,火焰呈黄色,说明原溶液中含有Na+
D.某溶液中加入BaCl2溶液,再加足量稀盐酸,产生白色沉淀,原溶液中一定存SO
【答案】C
【详解】
A. 某溶液与NaOH溶液共热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,可说明原溶液中存在,故A错误;
B. 某溶液中加入AgNO3溶液时,产生白色沉淀,该沉淀可能为碳酸银,原溶液中可能含有碳酸根离子,不一定含Cl−,故B错误;
C. 焰色反应的火焰呈黄色,可说明原溶液中含有Na+,故C正确;
D. 某溶液中加入BaCl2溶液,产生的白色沉淀可能为AgCl,原溶液中不一定存,应先加稀盐酸,无沉淀,再加氯化钡,产生沉淀,故D错误。
故答案选:C。
12.某些离子的检验及结论一定正确的是( )
A.加入氢氧化钠溶液并加热,产生气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,一定有NH4+
B.加入稀盐酸产生无色无味气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,则一定有CO32-
C.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入盐酸沉淀不消失,一定有SO42-
D.某溶液加入稀盐酸酸化的AgNO3产生白色沉淀,则原溶液中一定含有Cl-
【答案】A
【详解】
A. 加入氢氧化钠溶液并加热,产生气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则说明该气体为氨气,推出原溶液中一定有NH4+,A项正确;
B. 原溶液中若含HCO3-,加入稀盐酸后也会产生无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体,故原溶液中不一定有CO32-,B项错误;
C. 产生不溶于盐酸的白色沉淀也可能是AgCl,则原溶液中不一定有SO42-,C项错误;
D. 加入盐酸酸化的AgNO3溶液时,则引入了Cl- ,故不能证明是原溶液中是否含有Cl-,D项错误;
答案选A。
13.某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,把剩余气体排入空气中,很快变为红棕色。对于原混合气体成分的判断中正确的是
A.肯定只有SO2 .肯定没有Cl2、O2和NO2
C.可能有Cl2和O2 .肯定只有NO
【答案】B
【详解】
该气体无色,排除了Cl2、NO2气体;该气体能使品红溶液褪色,则一定含有SO2气体;将剩余气体排放到空气中,气体迅速变为红棕色,判断一定含有NO气体,则一定无O2,一定含有的气体是SO2、NO,一定没有的气体为Cl2、NO2、O2,答案选B。
14.近年来在中国汽车的销量大幅增长的同时也带来了严重的空气污染。汽车尾气处理装置中,气体在催化剂表面吸附与解吸的过程如图所示,下列说法正确的是( )
A.汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2
B.反应中NO为氧化剂,N2为氧化产物
C.NO和O2必须在催化剂表面才能反应
D.催化转化总反应为
【答案】D
【详解】
A.汽车尾气的主要污染成分是CO、NO、NO2等,氮气为空气成分,不是空气污染物,故A错误;
B.根据图示反应,氮元素从NO中的价降为0价,化合价降低,所以一氧化氮为氧化剂,氮气为还原产物,碳元素的化合价从+2价升至+4价,二氧化碳为氧化产物,故B错误;
C. NO和在常温下就会发生反应生成二氧化氮,故C错误;
D.尾气处理净化的目的是把有毒的污染气体在催化剂作用下转化为空气中的无毒成分,根据图示反应的方程式为,故D正确。
答案选D。
15.某溶液可能含有Cl-、、、、Al3+、Cu2+、Fe3+和K+中的若干种。为检验其中含有的离子,进行如下实验:取该溶液10mL,加入过量的氢氧化钡溶液并加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体,同时产生白色沉淀,过滤;向上述滤液中通入足量CO2气体,产生白色沉淀。下列关于原溶液的说法正确的是( )
A.Al3+、一定存在,Cl- 可能不存在
B.至少存在4种离子
C.、至少含有一种
D.Al3+、Cu2+、Fe3+一定不存在,K+可能存在
【答案】A
【分析】
取10mL溶液,加入过量的氢氧化钡溶液并加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体即氨气,同时产生白色沉淀,一定不存在Cu2+、Fe3+,过滤;向上述滤液中通入足量CO2气体,产生白色沉淀即氢氧化铝,则含有Al3+,不含有;所以原溶液中一定存在、Al3+、,一定不存在、Cu2+、Fe3+,可能存在Cl-和K+,据此进行解答。
【详解】
A. 根据分析可知,原溶液中一定存在、Al3+、,一定不存在、Cu2+、Fe3+,可能存在Cl-和K+,故A正确;
B. 根据分析可知,原溶液中一定存在、Al3+、三种离子,故B错误;
C. 根据分析可知,原溶液中一定存在、Al3+、,一定不存在、Cu2+、Fe3+,故C错误;
D. 根据分析可知,原溶液中一定存在、Al3+、,一定不存在、Cu2+、Fe3+,可能存在Cl-和K+,故D错误;
故选A。
16.宇宙飞船的运载火箭的推进器引燃后发生剧烈反应,产生大量高温气体,从火箭尾部喷出。引燃后的高温气体成分有CO2、H2O、N2、NO等,这些气体均无色,但在卫星发射现场看到火箭喷射出大量的红烟,产生红烟的原因是( )
A.高温下N2遇空气生成NO2
B.NO遇空气反应生成NO2
C.CO2与NO反应生成NO2
D.NO与H2O反应生成NO2
【答案】B
【详解】
A.氮气为空气的主要组成气体,性质稳定,高温下N2遇空气不会直接生成NO2,故A错误;
B.一氧化氮极易被氧气氧化,NO在常温下能与氧气反应2NO+O2=2NO2,生成红棕色的NO2,所以B选项正确;
C.高温条件下一氧化碳在空气中不可能为反应产物,必然被氧气氧化成二氧化碳,所以,CO2与NO在空气中高温条件下不反应,故C错误;
D.一氧化氮和水之间不会发生反应,故D错误
故选B。
17.下列各组离子在选项条件下一定能大量共存的是 ( )
A.无色溶液:Na+、Cu2+、、SO
B.含稀硫酸的溶液:、Fe2+、Br−、NO
C.遇酚酞变红的溶液:Ba2+、K+、SO、
D.含烧碱的溶液:K+、Ba2+、、NO
【答案】D
【详解】
A. 铜离子在溶液中不是无色的,无色溶液不能大量存在Cu2+,A不选;
B. 含稀硫酸的溶液中Fe2+、NO之间发生氧化还原反应,不能大量共存,B不选;
C. 遇酚酞变红的溶液显碱性,Ba2+、SO之间反应生成硫酸钡沉淀,不能大量共存,C不选;
D. 含烧碱的溶液显强碱性,K+、Ba2+、、NO之间不反应,可以大量共存,D选;
答案选D。
18.如图所示是NH3的两个性质实验,下列有关说法中正确的是( )
A.两个实验均表现了NH3易溶于水
B.两个实验均表现了NH3易挥发
C.两个实验均表现了NH3是碱性气体
D.两个实验均表现了NH3是还原性气体
【答案】C
【详解】
A. 实验一体现了NH3易溶于水和氨气的水溶液呈碱性,实验二体现了氨气的挥发性而没有体现氨气易溶于水的性质,故A错误;
B. 实验一体现了NH3易溶于水,没有体现氨气的挥发性,故B错误;
C. 实验一证明氨气极易溶于水,溶于水形成一水合氨弱碱溶液,滴加酚酞的溶液变红色,证明氨气是碱性气体;实验二证明浓氨水易挥发,氨气遇到氯化氢发生反应生成氯化铵,证明氨气是碱性气体,所以两个实验均表现了NH3是碱性气体,故C正确;
D. 两个实验中都未发生氧化还原反应,没有体现氨气的还原性,故D错误;
答案选C。
19.实验室用右图装置干燥、收集某气体R,则R可能是
A.SO2 .NH3
C.HCl .Cl2
【答案】B
【详解】
A.二氧化硫能和碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,故A错误;
B.氨气为碱性气体,不能和碱石灰反应,能用碱石灰干燥,氨气的密度小于空气,可用向下排空气法收集,故B正确;
C.氯化氢能和碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,故C错误;
D.氯气能和碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,故D错误;
故选B。
20.同温、同压下,在3支体积相同的试管中分别充有体积比为1:1的两种气体组成的混合气体,它们是:①NO、NO2;②NO2、O2;③NH3、N2。现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积大小关系正确的是( )
A.①>②>③ .①>③>② .②>③>① .③=①>②
【答案】B
【详解】
假设气体体积为0.5V和0.5V,则:
①NO、NO2中,发生3NO2+H2O=2HNO3+NO,0.5VNO2的反应生成的NO,NO与水不反应,则剩余气体体积为0.5V+;
②NO2、O2中,发生4NO2+O2+2H2O=4HNO3,0.5VNO2的反应消耗0.125V的氧气,则剩余气体体积为0.375V;
③NH3、N2中氨气易溶于水,而氮气不溶于水,则剩余气体体积为0.5V;
综上所述,剩余气体体积由大到小的顺序为①>③>②,答案为B。
21.下列说法正确的是
A.某溶液和NaOH溶液共热,产生使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体,说明原溶液中一定存在NH
B.某溶液中加入AgNO3溶液时,产生白色沉淀,说明原溶液中一定含有Cl-
C.用铂丝蘸取某溶液在酒精灯火焰上灼烧时,火焰呈黄色,说明原溶液中含有Na+
D.某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液时,产生白色沉淀,原溶液中一定存在SO
【答案】C
【详解】
A.氨气是碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,所以某溶液与NaOH溶液共热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,可说明原溶液中存在 ,故A错误;
B.某溶液中加入AgNO3溶液时,产生白色沉淀,该沉淀可能为碳酸银,原溶液中可能含有碳酸根离子,不一定含Cl−,故B错误;
C.钠的焰色为黄色,若焰色试验的火焰呈黄色,可说明原溶液中含有Na+,故C正确;
D.某溶液中加入BaCl2溶液,产生的白色沉淀可能为AgCl,原溶液中不一定存在 ,应先加稀盐酸,无沉淀,再加氯化钡溶液,产生白色沉淀,才能证明溶液中存在 ,故D错误;
故答案选C。
22.对于某些离子的检验及结论一定正确的是 ( )
A.向某溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液变红,原溶液一定是酸。
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入盐酸,沉淀不消失,一定有SO
C.灼烧固体样品,焰色反应为黄色,样品一定是NaCl
D.加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,一定有NH
【答案】D
【详解】
A.向某溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液变红,原溶液一定显酸性,但不一定是酸的溶液,故A错误;
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入盐酸,沉淀不消失,此沉淀可能是BaSO4,也可能是AgCl,则原溶液中可能有SO,也可能是Ag+,故B错误;
C.灼烧固体样品,焰色反应为黄色,此样品一定含有Na元素,但不一定是NaCl,故C错误;
D.NH3的水溶液显碱性,则在含有NH的溶液中加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故D正确;
故答案为D。
23.对于某些离子的检验及结论一定正确的是
A.加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,一定有CO
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有SO
C.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液
D.加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,一定有NH
【答案】D
【详解】
A. 加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,溶液中可能含有CO或,故A错误;
B. 加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,溶液中可能含有银离子或SO,故B错误;
C. 用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色试验,火焰呈黄色,该溶液一定含有钠离子,但不能确定是否是钠盐溶液,故C错误;
D. 加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,说明产生了氨气,则该溶液中一定有NH,故D正确。
故选D。
24.下列说法正确的是( )
A.某盐溶液与NaOH溶液共热,产生使湿润红色石蕊试纸变蓝气体,说明原溶液中存在
B.某溶液中加入银溶液时,产生白色沉淀,说明原溶液中含有Cl-
C.用铂丝蘸取某溶液在酒精灯上灼烧时,火焰呈黄色,说明原溶液中一定含有NaCl
D.某溶液中加入BaCl2溶液生成白色沉淀,说明原溶液中有
【答案】A
【详解】
A.产生使湿润红色石蕊试纸变蓝气体,说明产生碱性气体氨气,则原溶液中存在铵根,故A正确;
B.白色沉淀也可能为硫酸银,所以原溶液中不一定含有氯离子,故B错误;
C.火焰呈黄色说明含有钠元素,但不一定是NaCl,也可能是NaOH、NaBr等,故C错误;
D.白色沉淀也可能是氯化银、碳酸钡,所以原溶液中不一定有硫酸根,故D错误;
综上所述答案为A。
25.一种盐X与烧碱混合共热,可放出无色气体Y,Y经一系列氧化后再溶于水可得Z溶液,Y和Z反应又生成X,则X是( )
A.(NH4)2SO4 .NH4NO3
C.NH4Cl .NH4HCO3
【答案】B
【详解】
一种盐与烧碱混合共热,可放出无色气体Y,则Y为NH3,氨气经一系列氧化后的产物再溶于水可得Z溶液,Z溶液为HNO3溶液,Y和Z溶液反应又可生成X,则盐X是铵,故选B。
二、非选择题
26.某小组同学利用如图所示装置探究氨气的性质。
请回答:
(1)实验室用NH4Cl和Ca(OH)2共热制取氨气,该反应的化学方程式是_____。
(2)①中湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明氨气的水溶液显______(填字母)。
a.碱性 b.还原性
(3)向②中滴入浓盐酸,现象是_____。
(4)下列装置中,能用于本实验中尾气吸收的是______(填字母)。
a. b.
【答案】Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O a 有白烟生成 b
【分析】
实验室用加热氯化铵和氢氧化钙混合物的方法制取氨气;氨气易溶于水,氨水显碱性;氨气与氯化氢反应生成氯化铵固体;根据氨气极易溶于水的性质和实验安全进行判断。
【详解】
(1)在加热条件下,氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水,反应方程式为:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)氨气极易溶于水,氨气和水反应生成一水合氨,一水合氨电离出氢氧根离子和铵根离子而使溶液呈碱性,①中湿润的红色石蕊试纸变蓝;
(3)向②中滴入浓盐酸,浓盐酸挥发出的HCl遇NH3反应生成氯化铵固体,氯化铵固体是白色固体小颗粒,有白烟生成;
(4)氨气极易溶于水,为防止倒吸,可以选用b装置,增大接触面积,若使用a装置,这种密闭型的容器不能很好的吸收氨气,故不使用它吸收氨气。
【点睛】
(4)的a装置是否可用于吸收氨气是学生的易错点,需要考虑氨气的溶解性和实验安全,还要考虑吸收效果要好。
27.实验室用粗盐水(溶质主要成分为NaCl),制备NaHCO3固体,流程如图:
(1)“精制”是为了除去粗盐水中含有的Ca2+、Mg2+、SO等杂质离子,并获得NaCl饱和溶液,“精制”过程中包含除杂、过滤、蒸发浓缩等操作,需要加入的试剂为稍过量的①Na2CO3、②BaCl2、③盐酸、④NaOH,加入试剂的先后顺序为___(填序号)。
(2)已知“反应”分两步进行。第一步生成NH4HCO3;
第二步的反应方程式为:NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl。
①第一步反应的化学方程式为___。
②第二步反应能发生的原因是___。
(3)向“过滤”所得滤液中加入NaCl,并通入氨气,过滤,得到固体,该固体可能含有NaCl和NH4Cl,检验该固体中含有NH4Cl的方法是___。
【答案】②①④③或②④①③或④②①③ NH3+H2O+CO2=NH4HCO3(或NH3·H2O+CO2=NH4HCO3) 因为有沉淀生成 取少许固体放入试管中,将试管在酒精灯上充分加热,若试管内有白烟,试管壁上有固体凝结,则固体中含有NH4Cl或向装有固体的试管中加入NaOH浓溶液,并加热,若产生了能使湿润红色石蕊变蓝的气体,则含有NH4Cl
【分析】
粗盐中的杂质使用沉淀法除去;先利用二氧化碳是酸性气体、氨气是碱性气体,反应生成NH4HCO3,再利用NaHCO3的溶解度小,生成NaHCO3固体。
【详解】
(1)用氯化钡除去硫酸根离子,碳酸钠除去钙离子和过量的钡离子,氢氧化钠除去镁离子,过滤后,最后加盐酸除去过量的碳酸根离子,必须满足碳酸钠在氯化钡后面加,以便把过量的氯化钡除去,所以加入试剂的先后顺序为②①④③或②④①③或④②①③;
(2)①第一步反应用NH3、H2O和CO2生成NH4HCO3,第一步的化学方程式为NH3+H2O+CO2=NH4HCO3(或NH3·H2O+CO2=NH4HCO3);
②第二步反应生成的NaHCO3溶解度小,相当于生成了沉淀,所以原因为有沉淀生成;
(3) NH4Cl加热时能分解成氨气和氯化氢,气体遇冷后又能生成NH4Cl固体,铵盐能与碱反应,加热时生成氨气,使湿润红色石蕊变蓝,所以检验NH4Cl的方法是:取少许固体放入试管中,将试管在酒精灯上充分加热,若试管内有白烟,试管壁上有固体凝结,则固体中含有NH4Cl或向装有固体的试管中加入NaOH浓溶液,并加热,若产生了能使湿润红色石蕊变蓝的气体,则含有NH4Cl。
【点睛】
注意除杂的原则:要将杂质完全除尽,所加试剂一般过量,但过量的试剂在后面的操作中能方便除去,所以粗盐提纯的顺序必修满足碳酸钠要把过量的氯化钡除去;固体铵盐的检验有多种方法,注意溶液中铵根离子的检验一般只用滴加氢氧化钠,加热,用湿润红色石蕊试纸检验。
28.某课外活动小组欲利用 CuO 与 NH3 反应,研究 NH3 的某种性质并测定其组成,设计了如下实验装置(夹持装置未画出)进行实验。请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_____;仪器b中可选择的试剂为________(填名称)。
(2)实验室中,利用装置A,还可制取的无色气体是______ (填字母)。
A.Cl2 B.O2 C.CO2 D.NO2
(3)实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体,量气管有无色无味的气体,上述现象证明NH3具有______性,写出相应的化学方程式____________。
(4)E装置中浓硫酸的作用________。
(5)读取气体体积前,应对装置F进行的操作:__________。
(6)实验完毕,若测得干燥管D增重mg,装置F测得气体的体积为nL(已折算成标准状况),则氨分子中氮、氢的原子个数比为___________(用含m、n字母的代数式表示)。
【答案】分液漏斗 固体氢氧化钠或氧化钙或碱石灰 BC 还原 3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2, 吸收未反应的氨气,阻止F中水蒸气进入D 慢慢上下移动右边漏斗,使左右两管液面相平
【分析】
A装置利用浓氨水与固体氢氧化钠、氧化钙或碱石灰作用制得氨气,经过B中碱石灰干燥后的氨气进入C中,将加热的CuO还原为Cu,同时生成水和氮气,其中D中碱石灰增重的质量就是反应生成的水,F中所得气体的体积为氮气,结合原子守恒即可计算出氨分子中氮、氢的原子个数比,据此分析解题。
【详解】
(1)装置中仪器a为分液漏斗;仪器b是利用分液漏斗中滴入的氨水使锥形瓶中的固体溶热促进一水合氨分解生成氨气,可选择固体氢氧化钠、氧化钙或碱石灰;
(2)利用装置A,可制取的无色气体;
A.可利用高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气,但氯气为黄绿色气体,故A不选;
B.利用过氧化氢在二氧化锰催化下分解制备氧气,氧气是无色气体,故B选;
C.利用稀盐酸滴入大理石上反应制备无色的二氧化碳气体,故C选;
D.可利用Cu和浓反应制备二氧化氮,但NO2是红棕色气体,故D不选;
故答案为BC;
(3)实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体,量气管有无色无味的气体,说明氨气和氧化铜反应生成铜、氮气和水,氨气被氧化铜氧化,表现还原性,结合原子守恒配平写出的化学方程式为:3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2;
(4)依据流程分析,浓硫酸是吸收过量的氨气,且阻止F中水蒸气进入D,以免影响生成水的测定;
(5)读取气体体积前,应对装置F进行的操作是:慢慢上下移动右边漏斗,使左右两管液面相平,保证氮气产生的压强等于外界大气压,再读数;
(6)若测得干燥管D增重mg,则生成水的物质的量=,装置F测得气体的体积为nL(已折算成标准状况)为N2,物质的量=,依据元素守恒得到氮原子和氢原子物质的量之比=(×2):(×2)=,则氨分子中氮、氢的原子个数比为。
【点睛】
本题考查氨气的实验室制备及性质探究,解题关键是反应现象分析判断,涉及装置流程分析,量气装置的使用方法,测定元素物质的量之比的计算,属基础考查。
29.某课外活动小组用如图所示的实验装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F为氨气和氯气的发生装置,C为纯净、干燥的氯气与氨气反应的装置。
| 备选装置 | ||
| Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ |
(1)装置F中发生反应的离子方程式是___________________________________。
(2)装置A中的烧瓶内固体可选用________(填字母)。
A.碱石灰 B.浓硫酸 C.生石灰 D.五氧化二磷 E.烧碱
(3)虚线框内应添加必要的除杂装置,请从如图的备选装置中选择,并将编号填入下列空格:
B:________、D:________、E:________。
(4)氯气和氨气在常温下混合就能发生反应生成氯化铵和氮气,该反应的化学方程式为:____________________________________;
(5)装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,请设计一个实验方案确定该白色固体中的阳离子:_______________________________________
【答案】MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O ACE Ⅱ Ⅲ Ⅰ 8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2 用试管取少量固体,加入浓烧碱溶液,加热,再将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,红色石蕊试纸变蓝证明该白色固体中的阳离子为NH4+
【分析】
(1) 浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水;
(2)利用物质溶解时放出的热量促进氨水的挥发来制取氨气,且该物质和氨气不反应;
(3)氨气和氯气均需要干燥,且氯气中混有HCl;
(4)氯气和氨气在常温下混合就能发生反应生成氯化铵和氮气,由此写出反应方程式;
(5)鉴定氯化铵中铵根离子,利用与浓NaOH反应生成氨气的性质判断。
【详解】
(1)装置F中浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,发生反应的离子方程式是MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2) A.碱石灰、C.生石灰、E烧碱都是碱性物质,且碱石灰、生石灰、氢氧化钠溶于水放出大量的热,使溶液温度升高,有利于NH3•H2O分解,有氨气逸出,则可以用来制备氨气,而D.五氧化二磷、B.浓硫酸虽然溶于水时放热,但是酸性物质,能与NH3•H2O反应生成铵盐,无氨气逸出,故答案为A、C、E;
(3) 氨气中混有水蒸气,氨气是碱性气体,要除去水蒸气只能用碱性物质,故选Ⅱ;制取的氯气中混有氯化氢气体和水蒸气,氯化氢极易溶于水,氯气也能溶于水,所以不能用水除去氯化氢气体;氯气和 水反应生成盐酸和次氯酸,食盐水中含有氯离子,能抑制氯气的溶解,所以要想除去氯气中的氯化氢E应选Ⅰ;水蒸气常用浓硫酸除去,故D选Ⅲ;
(4) 氯气和氨气在常温下混合,发生反应生成氯化铵和氮气的化学方程式为8NH3+3C12=6NH4C1+N2;
(5)检验白色固体中的阳离子的方法是用试管取少量固体,加入浓烧碱溶液,加热,再将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,红色石蕊试纸变蓝证明该白色固体中的阳离子为NH4+。
30.NH3及其盐都是重要的化工原料。
(1)用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3,反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为__。
(2)按如图装置进行NH3性质实验。
①先打开旋塞1,B瓶中的现象是___,原因是___,稳定后,关闭旋塞1。
②再打开旋塞2,B瓶中的现象是____。
【答案】A、C、G 有白烟生成 A瓶中的氯化氢移动到B瓶中,与B瓶中的氨气反应生成氯化铵,能看到白烟 液体进入B瓶中,溶液的颜色变红
【分析】
(1)实验室用加热固体氯化铵和熟石灰制取氨气,反应发生为固体与固体加热制取气体的装置,根据氨气为易溶于水密度比空气小的气体性质选择收集装置,氨气极易溶于水,尾气处理需考虑倒吸;
(2)由于A中压强比B中大,所以当打开旋塞1时,A中的HCl会进入B中与NH3反应生成氯化铵,产生大量的白烟,稳定后,再打开旋塞2,由于氯化氢和氮气反应生成了固体氯化铵,导致烧瓶内的压强减小,使烧杯中的石蕊溶液进入B瓶。
【详解】
(1)实验室用加热固体氯化铵和熟石灰制取氨气,反应发生为固体与固体加热制取气体的装置,应选择装置A制备氨气,氨气为易溶于水,不能用排水法收集,密度比空气小,需用向下排空气法收集,应选择装置C收集氨气,氨气极易溶于水,尾气处理需考虑倒吸,倒扣的漏斗边缘浸入水中能防止倒吸,应选装置G进行尾气处理,故答案为:ACG;
(2)①由于A中压强比B中大,所以当打开旋塞1时,A中的HCl会进入B中与NH3反应生成氯化铵,产生大量的白烟,故答案为:有白烟生成;A瓶中的氯化氢移动到B瓶中,与B瓶中的氨气反应生成氯化铵,能看到白烟;
②稳定后,再打开旋塞2,由于氯化氢和氨气反应生成了固体氯化铵,导致烧瓶内的压强减小,使烧杯中的石蕊溶液进入B瓶,氯化铵溶液呈酸性,溶液变为红色,故答案为:液体进入B瓶中,溶液的颜色变红。
【点睛】
由于氯化氢和氨气反应生成了固体氯化铵,导致烧瓶内的压强减小,使烧杯中的石蕊溶液进入B瓶是分析关键。
31.我国化学家侯德榜(如图)改进国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如图:
该生产纯碱的方法称联合制碱法或侯德榜制碱法联合制碱法或侯德榜制碱法,在制得纯碱的同时,还可得到一种副产品。
(1)上述沉淀池中发生的化学反应方程式是________,实验室分离出沉淀的操作是________,该操作使用的玻璃仪器有________。
(2)写出上述流程中X物质的分子式________。
(3)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了________ 的循环(填上述流程中的编号1、2)。
(4)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,还需要的试剂有________。
(5)向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品.通氨气的作用有_______
A.增大的浓度,使NH4Cl更多地析出
B.使NaHCO3更多地析出
C.使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度
【答案】NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓ 过滤 漏斗、烧杯、玻璃棒 CO2 1 滴加稀和银溶液 AC
【分析】
由流程可知,合成氨提供氨气,与二氧化碳、食盐水反应生成NH4Cl、NaHCO3,在沉淀池中过滤分离出碳酸氢钠,碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、水、二氧化碳,X为二氧化碳,可循环使用,母液中含氯化铵。
【详解】
(1)在沉淀池中,饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳,析出碳酸氢钠晶体,反应方程式为:NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓,过滤是将固体不溶物跟液体物质分离的一种方法,过滤操作需要的仪器有:烧杯、玻璃棒、铁架台、漏斗;其中使用的玻璃仪器有:漏斗、烧杯、玻璃棒;
(2)碳酸氢钠不稳定,受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O,可将CO2通入沉淀中加以循环利用,故X为CO2;
(3)循环1是将未反应的氯化钠返回沉淀池中,使NaCl加以充分利用;
(4)检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠即检验溶液中是否含氯离子,可以先向溶液中加入稀酸化,使Na2CO3发生反应,转化为NaNO3,再加入银溶液,若观察到反应产生白色沉淀,则说明有氯化钠存在;
(5)A.氨气溶于水后生成氨水,氨水电离成铵根,增大铵根的浓度有利于氯化铵的析出来,A正确;
B.通入氨气使溶液碱性增强,使碳酸氢钠转换为溶解度较大的碳酸钠,不利用NaHCO3更多地析出,B错误;
C.通入氨气使溶液碱性增强,使碳酸氢钠转换为溶解度较大的碳酸钠,可以提高氯化铵的纯度,C正确;
故答案为:AC。
【点睛】
本题以纯碱工业制取碳酸钠为线索,考查分离提纯、物质的循环利用,把握制备工业流程的反应原理、物质性质与分离方法的关系是解题关键。
