2022-2023高一下学期化学人教版(2019)必修第二册第五章 化工生产中的重要非金属元素 测试题 含答案 含解析

第五章《化工生产中的重要非金属元素》测试题
一、单选题(共12题)
1.下列物质的性质与用途对应关系不正确的是
A.铜能导电可用于制作导线
B.浓硫酸具有氧化性可用作干燥剂
C.盐酸与Fe2O3反应可用于除铁锈
D.氯气与Ca(OH)2反应可用于制漂粉精
2.实验室检验溶液中是否存在SO42―,可选用的化学试剂依次为( )
A.KCl溶液,稀盐酸 B.稀硝酸,溶液
C.溶液 ,稀硝酸 D.稀盐酸,溶液
3.下列说法错误的是
A.SO2可作食品添加剂 B.细铁粉可作食品抗氧剂
C.双氧水可作消毒剂 D.熟石灰可作食品干燥剂
4.在AlCl3溶液中加入过量的氨水,下图中能正确表示加入氨水的量()与生成沉淀的量()的关系的是( )
A. B.
C. D.
5.下列实验现象、结论或解轻与实验操作相匹配的是
选项 实验操作 实验现象 结论或解释
A 向某待测溶液中滴加几滴新制氯水,振荡,再加入少量KSCN溶液 溶液变为红色 待测溶液中一定合有Fe2+
B 将SO2通入紫色石蕊溶液中 溶液先变红后褪色 SO2具有漂白性
C 向2mLKI溶液中滴加几滴淡水,振荡,再滴加2滴淀粉溶液 溶液呈蓝色 Br2的氧化性比I2的强
D 用洁净的玻璃棒蘸取少量某溶液进行焰色试验 火焰为黄色 该溶液为钠盐溶液
A.A B.B C.C D.D
6.下列实验对应的实验现象错误的是
选项 实验 含氯物质 试剂a 现象
A FeCl2溶液 KMnO4溶液 紫红色退去
B 新制氯水 NaHCO3溶液 产生无色气体
C 84消毒液 Na2SO3溶液 产生刺激性气味气体
D 稀盐酸 Na2S2O3溶液 产生刺激性气味气体和淡黄色浑浊
A.A B.B C.C D.D
7.一定条件下,将3.52g铜和铁的混合物溶于30mL一定浓度的热硝酸中,恰好完全反应,得到NO和NO2的混合气体0.08mol,且所得溶液不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。向反应后的溶液中加入1mol L-1的NaOH溶液,当金属离子恰好全部沉淀时得到6.24g沉淀。该硝酸的浓度为
A.2.4mol L-1 B.5.3mol L-1 C.7.2mol L-1 D.8mol L-1
8.不属于氮的固定的是
A.根瘤菌把氮气转化为氨 B.氮气和氢气在适宜条件下合成氨
C.镁在氮气中燃烧 D.工业上用氨和二氧化碳合成尿素
9.1molX与足量Y在一定条件下充分反应,可生成0.5mol气体的是
选项 x Y
A Al NaOH溶液
B NO2 H2O
C Na2O2 CO2
D Fe H2O(g)
A.A B.B C.C D.D
10.对下列实验现象的原因分析不正确的一项是
选项 实验现象 原因分析
A 久置的浓硝酸呈黄色 浓硝酸不稳定,分解生成的NO2 溶解在其中
B 铝片先用砂纸打磨,再加入到浓硝酸中,无明显现象 浓硝酸具有强氧化性,常温下, 铝被浓硝酸钝化
C SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液紫红色褪去 SO2具有漂白性,使其褪色
D 向湿润蔗糖中加入浓硫酸,固体迅速变黑,后体积急剧膨胀 在浓硫酸脱水作用下,蔗糖被炭化,炭与浓硫酸反应生成了CO2、SO2
A.A B.B C.C D.D
11.亚硝酸钠又称为“工业盐”,在新闻报道中常出现因误食工业盐而导致中毒的事件,下列关于亚硝酸钠的叙述不正确的是
A.亚硝酸钠外观与食盐相似
B.亚硝酸钠和食盐一样也具有咸味
C.食盐可用作食品的添加剂而亚硝酸钠绝对不可用作食品添加剂
D.亚硝酸钠溶液和食盐溶液中滴加硝酸银溶液均可产生白色沉淀
12.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是(  )
选项 实验操作和现象 实验结论
A 向某溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失。 原溶液中一定有 SO42-
B 加入盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊。 原溶液中一定有CO32-
C 向某溶液中加入氢氧化钠溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝。 原溶液中一定无 NH4+
D 向某黄色溶液中加入淀粉 KI 溶液,溶液呈蓝色。 溶液中可能含 Br2
A.A B.B C.C D.D
二、非选择题(共10题)
13.我国科学家屠呦呦因青蒿素研究获得诺贝尔奖,某实验小组拟提取青蒿素
【查阅资料】青蒿素为无色针状晶体,熔点156~157℃,易溶于丙酮、氯仿和乙醚,在水中几乎不溶。实验室用乙醚提取青蒿素的工艺流程如图所示:
(1)在操作I前要对青蒿进行粉碎,其目的是_______。
(2)操作II的名称是___________。
(3)操作III进行的是重结晶,其操作步骤为加热溶解→____→____→过滤、洗涤、干燥。
14.盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”。现就三大酸与金属铜反应的情况,回答下列问题:
(1)稀盐酸不与Cu反应,若在稀盐酸中加入H2O2(常见氧化剂,作氧化剂时还原产物为水)后,则可使铜顺利溶解,溶液呈现蓝色。则该反应的离子反应方程式为_______
(2)在100mL 18.4 mol L 1浓硫酸中加入过量铜片,加热使之反应。
①写出发生反应的化学方程式_______。
②生成的气体在标准状况下的实际体积为_______(填序号) 。原因是_______。
a.等于20.61L b.大于20.61L c.小于20.61L
③若使剩余的铜片继续溶解,可在其中加入硝酸盐溶液(如KNO3溶液),则该反应的离子方程式为_______。
(3)根据如图操作及现象推断酸X为_______ (填序号)
a.浓盐酸 b.浓硫酸 c.浓硝酸
15.根据地球化学分析,地壳中存在量较大的9种元素含量如图所示,含量第一、第三、第四的三种元素用字母代号表示。
回答下列问题:
(1)X的名称为________,Z的元素符号为___________。
(2)Y元素的单质与Z3X4反应的化学方程式为___________,23.2 g Z3X4完全反应时,转移的电子数目为__________。(用NA代表阿伏加德罗常数的值)
(3)Y的氧化物既能与酸反应,也能与碱反应,属于_______氧化物(填“酸性”“两性”或“碱性”,下同);硅的氧化物既能与氢氟酸反应,也能与NaOH反应,属于_______氧化物。
(4)由粗硅制备硅烷(SiH4)的基本流程如下图所示:
已知:反应Ⅰ的化学方程式为Si+3HCl=SiHCl3+A,反应Ⅱ的化学方程式为SiHCl3+B=Si+3HCl。(均已配平)
①A的化学式与B的化学式_________(填“相同”或“不同”)。
②流程中的4个反应有_______个属于氧化还原反应。
③反应Ⅳ中生成的SiH4、NH3两种气体在常温常压下体积比为___________。
16.将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答:
(1)简要阐述上述产生混合气体的理由(用化学方程式回答)?
(2)NO、NO2的体积各为多少升?
(3)待产生的气体全部释放后,向溶液加入250 mL 5 mol/L的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为多少?
17.中学化学中有许多与氮有关的反应。阅读材料,回答问题。
(1)氨气和氧气在催化剂存在下的反应方程式为4NH3十5O24NO+6H2O,完成下列计算:
①生成1molNO消耗氧气的体积为_________L(标准状况)。
②5 mol NH3和5 molO2反应生成4 molNO,过量的氨溶于产物水中成为氨水,所得氨水的密度为0.75g/mL,则该氨水的物质的量浓度为_____mol/L。
③如果没有催化剂,氨氧化生成NO的同时也生成氮气:4NH3+3O2=2N2+6H2O。若4 mol NH3和4 molO2恰好完全反应,则产物气体中NO的物质的量为_____ mol。
(2)已知真空管中反应2NO2N2O4,现向一真空管中充入4L标况下的NO2气体:
①若在上述反应中有50% NO2的转化为N2O4,所得混合气的平均摩尔质量为______g/mol(保留一位小数)。
②将4LNO2通过真空管反应后,恢复到原状况,得到气体3L,其中NO2为_______L。
(3)各种氮氧化物(NO、NO2)是主要的大气污染物之一,治理氮氧化物(NOx)废气的方法之一是用NaOH溶液进行吸收,其反应原理可表示如下:
NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O
现有一NO与NO2的混合气体,将其通入50mL 2mol/L的NaOH溶液中,恰好完全吸收,测得溶液中含有NO3-0.02mol。
①所得溶液中NaNO2的物质的量为____mol;②混合气体中V(NO):V(NO2)=________。
已知锌与浓硫酸反应生成SO2,与稀硫酸反应生成H2。32.5g的锌与50mL18.4mol/L的浓硫酸完分反应,锌完全溶解,同时收集到标准状况下气体VL,将反应后的溶液稀释到500mL,测得溶液中氢离子的浓度为0.08mol/L。
(1)反应过程中消耗的物质的量是___________。
(2)气体的成分是___________,V=___________。
19.将6.4 g铜加入到50 mL a mol/L的硝酸溶液中,铜全部溶解,得到NO2和NO的混合气体。将反应后溶液稀释至100 mL,测得NO的浓度为3 mol/L。
(1)混合气体中NO2和NO的总物质的量为____________mol(用含a的式子表示)。
(2)稀释后的溶液中H+的物质的量浓度为_____________mol/L。
(3)若a=9,则混合气体中NO2的物质的量为___________mol。
20.硫氰化钾(KSCN)俗称玫瑰红酸钾,是一种用途广泛的化学药品。主要用于合成树脂、杀虫、杀菌剂、芥子油、硫脲类和药物等。实验室模拟工业以NH3和CS2为原料制备KSCN的实验装置如图所示:
已知:①NH3不溶于CS2,CS2密度比水大且难溶于水;
②三颈烧瓶内盛放CS2、水和催化剂,发生反应:CS2+3NH3NH4SCN+NH4HS,该反应比较缓慢,且NH4SCN在高于170℃易分解。
(1)仪器a的名称___________。
(2)C装置的作用是:观察气泡的流速,便于调控生成氨气的速率;三颈烧瓶内的导气管插入下层CS2液体中,原因是___________。
(3)待实验中观察到___________现象时,熄灭A处酒精灯,待D中无气泡产生时关闭K1.保持三颈烧瓶内液温105℃一段时间,使NH4HS=NH3↑+H2S↑进行完全后,打开K2,继续保持液温105℃,滴入适量的KOH溶液,写出生成KSCN的化学方程式___________。
(4)装置E的作用为吸收尾气,防止污染环境,写出吸收NH3的离子方程式___________。(提示:→Cr3+)
(5)反应结束后将三颈烧瓶中的固体催化剂滤去,再蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥,得到硫氰化钾晶体。
(6)晶体中KSCN含量的测定:称取10.0g样品,配成1000mL溶液。量取20.00mL溶液于锥形瓶中,加入适量稀硝酸,再加入几滴Fe(NO3)3作指示剂,用0.1000mol·L-1AgNO3标准溶液滴定,达到滴定终点时消耗AgNO3标准溶液18.00mL。(已知:滴定时发生的反应为SCN-+Ag+=AgSCN↓(白色)晶体中KSCN的质量分数为___________。(只要求写出计算结果)
21.某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的是NO气体,设计了如下实验。实验装置如图所示:
(1)设计装置A的目的是_____________________________________________,
为达此目的应进行的操作是______________________________________;
A中反应的化学方程式是_________________________________________。
(2)在(1)中的操作后将装置B中铜丝插入稀硝酸,并微热之,观察到装置B中的现象是__________________________________________;
B中反应的离子方程式是________________________________________。
(3)装置E和F的作用是____________________________________;
为实现此目的,操作方法是__________________________________________。
(4)D装置的作用是____________________________________。
22.在实验室里,用加热铵盐和碱的混合物来制取氨气并验证氨气的某些性质。
Ⅰ. 图甲是实验室制取纯净、干燥氨气的装置图
(1)按图甲组装整套装置后首先要进行的操作是___________。
(2)写出制备氨气的化学方程式___________。
(3)物质X是___________。
Ⅱ.将收集到的氨气按图乙做“喷泉实验”,引发该实验的主要操作是___________。
参考答案:
1.B
A.铜具有导电性,且价格合适,可用于制作导线,A正确;
B.浓硫酸具有吸水性,所以用于作干燥剂,与其氧化性无关,B错误;
C.盐酸可以和Fe2O3反应生成水和易溶于水的氯化铁,可用于除铁锈,C正确;
D.氯气与Ca(OH)2反应生成氯化钙和次氯酸钙,次氯酸钙为漂粉精的有效成分,D正确;
综上所述答案为B。
2.D
实验室检验溶液中是否存在SO42―,应先向溶液中加入稀盐酸排除银离子的干扰并将溶液酸化,而后加入氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则证明存在硫酸根离子,故答案选D。
3.D
A.二氧化硫具有还原性,可以抑制氧化酶的活性,可以防止葡萄酒等氧化变质,故A正确;
B.铁粉具有强的还原性,所以细铁粉可作食品抗氧剂,故B正确;
C.过氧化氢具有强氧化性,具有杀菌消毒作用,可以用于消毒剂,故C正确;
D.熟石灰即氢氧化钙不具有吸水性,不能用于食品干燥剂,故D错误;
故答案为D。
4.D
氯化铝中加入氨水生成氢氧化铝沉淀,沉淀不能溶解在过量氨水中,发生的反应为Al3++3OH-═Al(OH)3↓,沉淀达到最大值后不能溶解在过量氨水中,沉淀量不再改变,则选项D图像符合题意,故答案为D。
5.C
A.向溶液中加入了氧化剂后滴加KSCN溶液,溶液变红,说明其中存在铁离子,但无法确定该铁离子是由亚铁离子氧化而来还是原本就存在于溶液中的,A错误;
B.二氧化硫的漂白性是由于其可以与部分有色物质化合成为无色物质,不能漂白石蕊试液,故紫色石蕊试液变红后不褪色,B错误;
C.向2mLKI溶液中滴加几滴溴水,振荡,再滴加2滴淀粉溶液,溶液变蓝色,说明Br2的氧化性比I2的强,C正确;
D.含钠元素的物质燃烧焰色试验都是黄色,不能确定是钠盐,可能是氢氧化钠等,D错误;
故答案选C。
6.C
A.FeCl2具有还原性,KMnO4具有氧化性,两者发生氧化还原反应生成MnCl2,KMnO4溶液的紫红色褪去,故A正确;
B.新制氯水含有H+,与NaHCO3溶液反应可产生二氧化碳气体,故B正确;
C.84消毒液有效成分为NaClO,具有强氧化性,而Na2SO3具有还原性,两者反应生成Na2SO4和NaCl,无氯气生成,即不产生刺激性气味气体,故C错误;
D.Na2S2O3中S为+2价,处于中间价态,加入稀盐酸发生歧化反应生成S和SO2,即产生刺激性气味气体和淡黄色浑浊,故D正确;
故选:C。
7.D
金属离子全部沉淀时,得到6.24g沉淀为氢氧化铜、氢氧化铁,故沉淀中氢氧根的质量为:6.24g -3.52g =2.72g,计算出氢氧根的物质的量,根据电荷守恒可知,金属提供的电子物质的量等于氢氧根的物质的量,设铜、镁合金中Cu、Fe的物质的量分别为x、y,则:
解得x、y的值,根据氮元素守恒n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO)+n(NO2),根据钠元素守恒可得:n(NaNO3)=n(NaOH)=n(OH-),可以得到n(HNO3)的值,利用c(HNO3)=可以得到硝酸的浓度,据此分析。
金属离子全部沉淀时,得到6.24g沉淀为氢氧化铜、氢氧化铁,故沉淀中氢氧根的质量为:6.24g -3.52g =2.72g,氢氧根的物质的量为,根据电荷守恒可知,金属提供的电子物质的量等于氢氧根的物质的量,设铜、镁合金中Cu、Fe的物质的量分别为x、y,则:
解得:x=0.02mol,y=0.04mol,根据氮元素守恒:n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO)+n(NO2), n(NaNO3)=n(NaOH)=n(OH-)=0.16mol,可以得到n(HNO3)=0.16mol+0.08mol=0.24mol,因此c(HNO3)==;
答案选D。
8.D
A.氮由游离态转化为化合态,属于氮的固定,根瘤菌把氮气转化为氨,属于氮的固定,所以A正确;
B.氮气和氢气在适宜条件下合成氨,氮由游离态转化为化合态,属于氮的固定,所以B正确;
C.镁在氮气中燃烧,生成氮化镁,氮由游离态转化为化合态,属于氮的固定,所以C正确;
D.工业上用氨和二氧化碳合成尿素,属于不同化合态的氮之间的转化,不属于氮的固定,故D错误;
故选D。
9.C
A.2Al — 3H2,1molAl与足量氢氧化钠溶液反应,则产生1.5mol氢气,故A错误;
B.3NO2 + H2O =2 HNO3 + NO,1mol二氧化氮参加反应将产生NO,故B错误;
C.2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2,1mol过氧化钠参加反应只产生0.5mol氧气,故C正确;
D.3Fe +4 H2O(g) Fe3O4 +4 H2,1molFe参加反应生成氢气,故D错误。
综上所述,答案为C。
10.C
A.HNO3不稳定受热分解成NO2,NO2溶于硝酸呈黄色,原因分析正确,不符合题意,故A错误;
B.铝与浓硝酸发生钝化反应,阻碍反应的进行,原因分析正确,不符合题意,故B错误;
C.利用SO2的还原性,使酸性高锰酸钾溶液褪色,不是利用SO2的漂白性,原因分析错误,符合题意,故C正确;
D.利用浓硫酸的脱水性,使蔗糖碳化,然后利用浓硫酸的强氧化性,与炭发生氧化还原反应,生成CO2和SO2,体积膨胀,解释原因正确,不符合题意,故D错误;
故选C。
11.C
A.根据信息,因误食亚硝酸钠而中毒,说明外观与食盐相似,故说法正确;
B.误食工业食盐,说明亚硝酸钠具有咸味,故说法正确;
C.少量亚硝酸钠加入食品中,增加食品保质期,故说法错误;
D.Cl-用硝酸银检验,有白色沉淀产生,而亚硝酸钠不与硝酸银反应,故说法正确。
12.D
A.能和氯化钡溶液反应生成白色不溶于盐酸的沉淀可能是Ag+或SO42-,所以原溶液中不一定含有硫酸根离子,故A错误;
B.将无色气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,说明生成二氧化碳或二氧化硫气体,能与盐酸反应生成二氧化碳或二氧化硫气体的离子可能为HCO3-、SO32-等,故B错误;
C.氨气极易溶于水,在稀溶液中,铵根离子与氢氧化钠反应,不加热,氨气未逸出,故不能说明原溶液中是否含有NH4+,故C错误;
D.向某黄色溶液中加入淀粉 KI 溶液,溶液呈蓝色,该黄色溶液能氧化碘离子生成碘,该溶液中可能含有溴,也可能含有铁离子,故D正确;
故选D。
13.(1)增大青蒿与乙醚的接触面积,提高浸取率
(2)蒸馏
(3) 趁热过滤 冷却结晶
利用青蒿素在有机溶剂中的溶解性,选择适当有机溶剂从原料中萃取青蒿素,并最终通过蒸馏提纯青蒿素。
(1)
根据实验室用乙醚提取青蒿素的工艺流程可知,在操作Ⅰ之前对青蒿进行干燥粉碎,可以增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率。
(2)
提取液经过蒸馏后可得青蒿素粗品。
(3)
重结晶的操作步骤为加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
14.(1)Cu+H2O2+2HCl=2H2O+CuCl2
(2) Cu+2H2SO4(浓) 2H2O+CuSO4 +SO2↑ c 浓硫酸反应过程中浓度不断降低,稀硫酸不和铜反应 3Cu+8H++2 4H2O+3Cu2+ +2NO↑
(3)b
【解析】(1)
稀盐酸不与Cu反应,若在稀盐酸中加入H2O2(常见氧化剂,作氧化剂时还原产物为水)后,则可使铜顺利溶解,溶液呈现蓝色,说明Cu在双氧水氧化作用下与盐酸反应生成氯化铜和水,其反应的离子反应方程式为Cu+H2O2+2HCl=2H2O+CuCl2;故答案为:Cu+H2O2+2HCl=2H2O+CuCl2。
(2)
①铜和浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,则发生反应的化学方程式Cu+2H2SO4(浓) 2H2O+CuSO4 +SO2↑;故答案为:Cu+2H2SO4(浓) 2H2O+CuSO4 +SO2↑。
②100mL 18.4 mol L 1浓硫酸物质的量为1.84mol,由于浓硫酸反应过程中浓度不断降低,稀硫酸不和铜反应,因此根据方程式关系得到生成的二氧化硫气体小于0.92mol即生成的气体在标准状况下的实际体积为小于0.92mol×1.0 L mol 1=20.61L;故答案为:c;浓硫酸反应过程中浓度不断降低,稀硫酸不和铜反应。
③若使剩余的铜片继续溶解,可在其中加入硝酸盐溶液(如KNO3溶液),硝酸根在酸性条件下和铜反应生成一氧化氮、硝酸铜和水,其该反应的离子方程式为3Cu+8H++2 4H2O+3Cu2+ +2NO↑;故答案为:3Cu+8H++2 4H2O+3Cu2+ +2NO↑。
(3)
铁中加入X未见溶解,说明酸不是浓盐酸,可能是浓硫酸或浓硝酸钝化,再加入水,变为稀溶液,与铁反应,加入氯化钡有沉淀,说明只能是硫酸钡沉淀,因此酸为浓硫酸;故答案为:b。
15. 氧 Fe 8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3 0.8NA 两性 酸性 相同 4 1∶4
(1)根据各元素在地壳中含量可知,第一位为氧元素,第二位为硅元素,第三位为铝元素,第四位为铁元素,按要求写出化学用语,故答案为:氧;Fe;
(2)Al与Fe3O4发生铝热反应可得到Fe,反应条件为高温,1 mol Fe3O4发生反应时转移8 mol电子,故0.1 mol Fe3O4发生反应时转移0.8NA个电子,故答案为:8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3;0.8NA;
(3)Al2O3与酸反应生成盐和水,与碱反应也生成盐和水,属于两性氧化物;SiO2与碱反应生成盐和水,与HF反应生成SiF4和水,SiF4不属于盐,故SiO2属于酸性氧化物,故答案为:两性;酸性;
(4)①题干中两个方程式:Si+3HCl=SiHCl3+A和SiHCl3+B=Si+3HCl,根据原子守恒,A、B均为H2,故答案为:相同;
②反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均有价态的变化,属于氧化还原反应,故答案为:4;
③反应Ⅳ的化学方程式为:Mg2Si+4NH4Cl=SiH4↑+2MgCl2+4NH3↑,SiH4、NH3两种气体在常温常压下,体积比为1∶4,故答案为:1∶4;
16.(1),
(2)
(3)
(1)产生混合气体的理由为,
(2)根据电子转移守恒可知:溶解后共失去,,,解之得 ,所以。
(3)待产生的气体全部释放后,向溶液加入的溶液,恰好使溶液中的全部转化成沉淀,此时溶液中溶质为硝酸钠,可根据钠离子守恒求出,再根据N原子守恒求出,所以则原硝酸溶液的浓度 。

2.有关溶液中生成沉淀的计算,我们要注意多研究沉淀达到最大量时溶液中的溶质,一般可根据溶质中某离子找到守恒关系,使计算变得非常简便。
17. 28 6 2 61.3 2 0.08 3:7
(1)①根据方程式可知,生成1molNO的同时消耗氧气的物质的量是1.25mol,1.25molO2在标准状况下的体积为1.25mol×22.4L/mol=28L。
②根据方程式可知,5 mol NH3和5 molO2反应生成4 molNO、6mol水,剩余1mol氨气,所得氨水中水的质量是6mol×18g/mol=108g,氨气的质量是1mol×17g/mol=17g,则所得溶液的体积是=0.16667L,因此该氨水的物质的量浓度为1mol÷0.16667L=6 mol/L。
③设生成NO的氨气是xmol,消耗氧气是1.25xmol,生成氮气的氨气是ymol,消耗氧气是0.75ymol,则x+y=4、1.25x+0.75y=4,解得x=y=2,所以产物气体中NO的物质的量为2mol。
(2)①若在上述反应中有50% NO2的转化为N2O4,则所得混合气体中NO2和N2O4的物质的量之比是2:1,所得混合气的平均摩尔质量为=61.3g/mol。
②2NO2N2O4 △V↓
2 1 1
V(NO2) 4L-3L=1L
解得V(NO2)=2L,则剩余NO2的体积为4L-2L=2L。
(3)①测得溶液中含有NO3-0.02mol,则硝酸钠是0.02mol,根据钠离子守恒可知,亚硝酸钠的物质的量是2mol/L×0.05L-0.02mol=0.08mol。
②根据方程式2NO2+2NaOH= NaNO2+NaNO3+H2O可知,生成0.02mol硝酸钠的同时还有0.02mol亚硝酸钠生成,消耗的NO2为0.04mol;则反应NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O中生成亚硝酸钠是0.08mol-0.02mol=0.06mol,消耗NO2和NO均是0.03mol,则混合气体中V(NO):V(NO2)=0.03mol:(0.04mol+0.03mol)=3:7。
18.(1)0.90mol
(2) SO2和H2 11.2L
(1)32.5 g的锌的物质的量n(Zn)=32.5g÷65g/mol=0.5mol;加入的硫酸的物质的量n(H2SO4)=c·V=18.4 mol/L×0.05 L=0.92 mol,与Zn反应后溶液中剩余H+的物质的量为n(H+)=0.08 mol/L×0.5 L=0.04 mol,则剩余硫酸的物质的量为n(H2SO4)=n(H+)=0.02 mol,故反应的硫酸的物质的量n(H2SO4)反应=0.92 mol-0.02 mol=0.90 mol;
(2)假设锌只和浓硫酸反应生成SO2,根据锌和浓硫酸反应的化学方程式:Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O,0.5moL锌消耗硫酸的物质的量为1mol,而硫酸只消耗了0.90mol,所以反应生成的气体有SO2和氢气。锌和稀硫酸反应:Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑,两个反应里,锌的物质的量和生成气体的物质的量相等,所以生成的气体共0.5mol,在标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L。
19.(1)0.05a-0.3
(2)1
(3)0.125
(1)硝酸的物质的量为0.05L×amol/L=0.05amol,反应后溶液中NO的物质的量为0.1L×3mol/L=0.3mol,则由氮原子守恒可知,混合气体中NO2和NO的总物质的量为0.05amol-0.3mol=(0.05a-0.3)mol;
(2)Cu的物质的量为=0.1mol,将反应后溶液稀释至100mL,测得NO的浓度为3mol/L,则铜离子的浓度为=1mol/L,设稀释后的溶液中H+的物质的量浓度为x,由电荷守恒可知,1mol/L×2+x=3mol/L×1,解得x=1mol/L;
(3)a=9,则混合气体中NO2和NO的总物质的量为(0.05×9-0.3)mol=0.15mol,
设混合气体中NO2的物质的量为m,NO的物质的量为(0.15mol-m),由氧化还原反应中铜元素失去电子,氮元素得到电子,根据电子守恒可知,m×(5-4)+(0.15mol-m)×(5-2)=0.1mol×(2-0),解得m=0.125mol。
20. 球形干燥管 使氨气与CS2充分接触,防倒吸 三颈烧瓶内液体不分层 冷却结晶 87.3%
A中加入氯化铵和氢氧化钙固体,加热A制取氨气,用碱石灰除去氨气中的水蒸气,把干燥的氨气通入CS2中,通过观察气泡的流速,调控生成氨气的速率,把氨气通入盛放CS2、水和催化剂的三颈烧瓶中发生反应CS2+3NH3NH4SCN+NH4HS,用装置E吸收尾气。
(1)根据图示,仪器a的名称是球形干燥管;
(2)氨气不溶于CS2,氨气易溶于水,为使氨气与CS2充分接触,防倒吸,三颈烧瓶内的导气管插入下层CS2液体中;
(3) CS2难溶于水,若三颈烧瓶内的液体不分层说明CS2完全反应,所以观察到三颈烧瓶内液体不分层时,熄灭A处酒精灯;待D中无气泡产生时关闭K1.保持三颈烧瓶内液温105℃一段时间,使NH4HS=NH3↑+H2S↑进行完全后,打开K2,继续保持液温105℃,滴入适量的KOH溶液,NH4SCN与KOH反应生成KSCN、氨气、水,反应的化学方程式是;
(4) 吸收NH3,氧化产物是氮气、还原产物是Cr3+,根据得失电子守恒,反应的离子方程式;
(5)反应结束后将三颈烧瓶中的固体催化剂滤去,再蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到硫氰化钾晶体。
(6)设20.00mLKSCN溶液中KSCN的物质的量为xmol;
x=0.0018mol
晶体中KSCN的质量分数为=87.3%。
21. 利用生成的CO2将整套装置内的空气赶尽,以排除对Cu与稀HNO3反应生成的气体产物观察的干扰 打开K,当装置C中产生白色沉淀时,关闭K CaCO3+2HNO3===Ca(NO3)2+CO2↑+H2O 铜丝上产生气泡,稀硝酸液面上气体仍为无色,溶液变为蓝色 3Cu+8H++2NO3-===3Cu2++2NO↑+4H2O 验证无色气体为NO 将注射器F中的空气推入E中 吸收NO2、CO2等尾气,防止污染大气
(1)因烧瓶中有空气,则生成的NO能与氧气反应生成二氧化氮,利用A装置反应生成的二氧化碳气体赶净装置中 的空气避免对一氧化氮气体检验的干扰;为达到此目的,应进行的操作是观察到C中变浑浊,关闭K,移动铜丝与硝酸接触;碳酸钙溶于稀硝酸发生反应的化学方程式为CaCO3+2HNO3===Ca(NO3)2+CO2↑+H2O;
(2)因铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,其离子反应为3Cu+2NO3-+8H+═3Cu2++2NO↑+4H2O,观察到气泡冒出和溶液变为蓝色;
(3)将F中的空气推入E中,发生2NO+O2=2NO2,E中无色气体变为红棕色,证明NO存在,则装置E和F的作用是验证NO的生成;
(4)NO、NO2都有毒,能污染环境,氮的氧化物能被NaOH溶液吸收,则装置D的作用为吸收多余的氮氧化物,防止污染空气。
22. 检验装置气密性 Ca(OH)2+ 2NH4ClCaCl2 + 2H2O+ 2NH3↑ 碱石灰 打开止水夹,挤压胶头滴管的胶头,使少量水进入烧瓶;
Ⅰ为Ca(OH)2与NH4Cl加热制取氨气,Ⅱ为氨气“喷泉实验”,据此解题。
Ⅰ.(1) 实验室制备氨气的气体发生装置、干燥装置、收集装置连接好后需要检验装置气密性;
故答案为:检验装置气密性;
(2)氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,方程式:Ca(OH)2+ 2NH4ClCaCl2 + 2H2O+ 2NH3↑;
故答案为:Ca(OH)2+ 2NH4ClCaCl2 + 2H2O+ 2NH3↑;
(3)氨气为碱性气体,应选择碱性干燥剂,可以选择碱石灰;
故答案为:碱石灰;
Ⅱ.氨气按图乙做“喷泉实验”,引发该实验的主要操作是:打开止水夹,挤压胶头滴管的胶头,使少量水进入烧瓶;
故答案为:打开止水夹,挤压胶头滴管的胶头,使少量水进入烧瓶

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