1、第二单元重要的含氮化工原料双基巩固学考突破1.下列关于氨的叙述错误的是()。A.氨易液化,因此可用来作制冷剂B.氨极易溶于水,因此用水吸收氨气时要防止倒吸C.氨极易溶于水,因此氨水比较稳定(不容易分解)D.氨溶解于水中所得溶液显弱碱性,可使酚酞溶液变红答案:C解析:氨气极易溶于水,但氨水中的NH3H2O不稳定,容易分解放出氨气,C项错误。2.下列操作不能用于检验NH3的是()。A.气体能使湿润的酚酞试纸变红B.气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝C.气体与浓硫酸反应生成铵盐D.气体与浓盐酸反应产生白烟答案:C解析:A、B选项所叙述的实验现象能证明被检验的是碱性气体,即氨气。NH3与挥发性酸所产生的气
2、体接触时,能生成相应的铵盐,产生白烟,如与HCl、HNO3、HBr等气体接触都产生白烟。3.如图所示装置中,干燥烧瓶中盛有某种气体,烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压胶头滴管,下列与实验事实不相符的是()。A.Cl2(饱和食盐水)无色喷泉B.NH3(H2O,含石蕊溶液)蓝色喷泉C.HCl(H2O,含石蕊溶液)红色喷泉D.CO2(NaOH溶液)无色喷泉答案:A解析:Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小,不能形成喷泉,A项与实验事实不相符;NH3、HCl极易溶于水,能形成喷泉;CO2与NaOH溶液发生反应也会使烧瓶内压强减小,形成喷泉。4.下列关于氨水的叙述正确的是()。A.氨水显碱性,是因为氨水是一种强
3、碱B.氨水和液氨成分相同C.氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3(除水外)D.1 molL-1的氨水指在1 L溶液中含NH3、NH3H2O、N物质的量之和为1 mol答案:D解析:溶于水的氨气大部分与水反应生成NH3H2O,所以除水外,物质的量浓度最大的粒子是NH3H2O;NH3H2O是一种弱碱,在水中发生部分电离使溶液呈碱性;氨水中共含有六种微粒,分别是H2O、NH3、NH3H2O、N、OH-和少量的H+,是一种混合物,液氨是纯净物。5.一定量的浓硝酸与过量的铜充分反应,生成的气体是()。A.只有NO2B.只有NOC.NO2和NOD.NO2和H2答案:C解析:随着反应的进行,HNO3的浓度降
4、低可能生成NO。6.下列反应中,硝酸既表现了氧化性又表现了酸性的是()。A.C+浓硝酸B.Cu+稀硝酸C.CuO+浓硝酸D.NaOH+HNO3答案:B解析:A项反应中,硝酸只表现氧化性;B项反应中,硝酸被还原为NO,表现氧化性,同时有Cu(NO3)2生成,又表现酸性;C项和D项反应都属于复分解反应,不属于氧化还原反应,硝酸只表现酸性。7.将相同质量的铜分别与过量浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是()。A.反应速率:两者相同B.消耗HNO3的物质的量:前者大,后者小C.反应生成气体的颜色:前者浅,后者深D.反应中转移的电子总数:前者多,后者少答案:B解析:HNO3浓度越大,反应速率越大。Cu与
5、浓硝酸、稀硝酸反应的化学方程式分别为Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,由反应的化学方程式可知,等质量的Cu分别与浓硝酸、稀硝酸完全反应时,耗酸量前者大,还原产物前者NO2为红棕色气体,后者NO为无色气体,而氧化产物都为Cu(NO3)2,反应过程中转移电子数相等。8.硝酸铵是一种常用的化肥,其工业生产流程如下,请回答下列问题。(1)写出反应容器B中发生反应的化学方程式:。(2)吸收塔C中通入空气的目的是;C、D两个反应容器中发生的反应,属于氧化还原反应的是(填反应容器代号)。(3)浓硝酸一般保存在棕色试剂瓶里
6、,并放置在阴凉处,用化学方程式解释原因:。(4)金属铜与稀硝酸反应的离子方程式为。答案:(1)4NH3+5O24NO+6H2O(2)将一氧化氮氧化成二氧化氮C(3)4HNO34NO2+O2+2H2O(4)3Cu+8H+2N3Cu2+2NO+4H2O解析:由NH4NO3的工业生产流程可知,N2与H2在铁砂网的作用下反应产生NH3,NH3在Pt-Rh合金作用下加热被空气中的O2氧化为NO和水,NO在吸收塔中与O2反应产生NO2,NO2被水吸收得到HNO3和NO。HNO3与NH3作用生成NH4NO3。(1)反应容器B中发生反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。(2)在吸收塔C中通入空气
7、的目的是将NO氧化成NO2;在C中发生反应:2NO+O22NO2,3NO2+H2O2HNO3+NO。在D中发生反应:HNO3+NH3NH4NO3。前两个反应是氧化还原反应,第三个反应不是氧化还原反应。所以发生氧化还原反应的容器为C。(3)浓硝酸不稳定,光照容易分解,温度越高越容易分解,为防止浓硝酸的分解,常把浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,放在冷暗处。分解的化学方程式为4HNO34NO2+O2+2H2O。(4)硝酸有氧化性,不仅能把活泼的金属氧化,还能把不活泼的金属如Cu氧化。金属Cu与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H+2N3Cu2+2NO+4H2O。9.喷泉是一种常见的现象,其产生的原因是存在
8、压强差。(1)图为化学教学中常用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是。A.SO2与NaOH溶液B.CO2与NaOH溶液C.NH3与H2OD.NO与H2O(2)在图的锥形瓶中,分别加入足量的下列物质后,能产生喷泉的是。A.Cu与稀盐酸B.NaHCO3与NaOH溶液C.CaCO3与稀硫酸D.NH4HCO3与稀盐酸(3)比较图和图两套装置,从产生喷泉的原理来分析,图是(填“增大”或“减小”,下同)上部烧瓶内气体压强;图是下部锥形瓶内气体压强。城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述(填“图”或“图”)装置中的原理相似。(4)某同学积极思考
9、喷泉实验原理的应用,设计了如图所示的装置。如果关闭止水夹c,打开止水夹a、b,再挤压胶头滴管。则可能出现的现象为。在操作的基础上,打开止水夹c,产生的现象是。答案:(1)D(2)D(3)减小增大图(4)盛有NH3的集气瓶中产生大量的白烟两烧瓶中同时产生喷泉解析:(1)NH3极易溶于H2O,SO2、CO2能与NaOH溶液发生反应而溶解,三者均能形成足够大的压强差,形成喷泉;只有D项NO不溶于水,不能形成足够大的压强差,不可能形成喷泉。(2)分析四个选项,只有D项能产生大量的气体,使锥形瓶内的压强明显增大,将液体压入烧瓶而产生喷泉。(3)对形成喷泉的可能原因进行归纳和总结,图是因为烧瓶内气体压强突
10、然减小而产生压强差,形成喷泉。图则是因为下部锥形瓶内的气体压强增大而产生压强差,形成喷泉。现实生活中的人造喷泉及火山爆发的原理与图原理相似。(4)图装置中如果关闭止水夹c,打开止水夹a、b,再挤压胶头滴管,氨气溶解,右侧烧瓶内气体压强减小,左侧烧瓶内的HCl进入右侧烧瓶,发生反应NH3+HClNH4Cl,在烧瓶中产生大量的白烟,左右两个烧瓶压强急剧减小,此时打开止水夹c,则两个烧瓶中同时产生喷泉。选考奠基素养提升1.同温同压下,两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满NH3、NO2,进行喷泉实验,经充分反应后,烧瓶内溶质的物质的量浓度为()。A.B.m2。6.某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产
11、生的气体主要是NO而设计了下列实验,装置如图所示(加热装置和固定装置均已略去)。图中K为止水夹(处于关闭状态),F是一半空的注射器。请回答下列问题:(1)设计装置A的目的是。(2)在完成(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为。(3)装置E和F的作用是;为实现此作用,其操作方法是。(4)装置D的作用是吸收多余的氮氧化物,防止污染空气,兼有的功能。(5)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。NO的体积为L,NO2的体积为L。参加反应的HNO3的物质的
12、量是。待产生的气体全部释放后,向溶液中加入V mL a molL-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸的浓度为 molL-1。答案:(1)产生CO2,赶走装置中的空气,防止因NO与O2反应生成NO2而产生干扰(2)铜丝表面产生气泡,稀硝酸液面上方仍为无色,溶液变蓝3Cu+8H+2N3Cu2+2NO+4H2O(3)验证NO的生成将注射器中的空气推入E中,若气体变为红棕色则说明生成了NO(4)防止倒吸(5)5.85.41.52 mol解析:(5)n(Cu)=0.51 mol,设混合气体中NO的物质的量为x,NO2的物质的量为y。根据气体的总体积为11.2 L,有:x+y
13、=0.5 mol。根据得失电子守恒有:3x+y=0.51 mol2。(重要的隐含条件!)式中,左边为N得电子数,右边为Cu失电子数,得失电子数相同。解方程组得:x=0.26 mol,y=0.24 mol。则:V(NO)=0.26 mol22.4 Lmol-15.8 L,V(NO2)=11.2 L-5.8 L=5.4 L。参加反应的HNO3分为两部分:一部分没有被还原,显酸性,生成Cu(NO3)2;另一部分被还原成NO2和NO,所以参加反应的HNO3为0.51 mol2+0.5 mol=1.52 mol。HNO3在反应中一部分变成气体,一部分以N的形式留在溶液中。变成气体的HNO3的物质的量为0.5 mol。加入NaOH溶液至恰好使溶液中Cu2+全部转化为沉淀,则溶液中只有NaNO3,其物质的量为10-3aV mol,也就是以N形式留在溶液中的HNO3的物质的量为10-3aV mol。所以,c(HNO3)= molL-1。