1、专题十氮及其化合物考点1氮及氮的氧化物1.新题型2020安徽滁州中学模拟光化学烟雾的形成机理如图所示。下列叙述错误的是()A.光化学烟雾的分散剂是空气B.氧原子是产生光化学烟雾的催化剂C.PAN()属于有机物D.光化学烟雾的形成与氮氧化物和碳氢化合物大量排放有关2.2020湖南四校摸底调研联考如图是某元素的价类二维图,其中A为正盐,X是一种强碱,通常条件下Z是无色液体,E的相对分子质量比D大16,各物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是()A.A作肥料时不适合与草木灰混合使用B.同主族元素的氢化物中B的沸点最低C.C一般用排水法收集D.DE的反应可用于检验D3.2020福建六校联考下列实验方
2、案能达到实验目的的是()选项实验目的实验方案A鉴别NO2、溴蒸气用湿润的淀粉-碘化钾试纸放在集气瓶口,若试纸变蓝则该气体为溴蒸气B验证I-还原性强于Cl-向NaI溶液中依次滴入少量新制氯水和苯,振荡、静置,上层溶液呈紫红色C检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质将Fe(NO3)2晶体样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变成红色D检验SO2的漂白性将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,观察溶液是否褪色4.2019广东百校联考实验室可用如图装置制取少量氮气。下列说法正确的是()A.中盛放的是五氧化二磷B.实验开始时先点燃中的酒精灯,再点燃中的酒精灯C.中硬质玻璃管中的反应为2NH3+3CuO
3、N2+3Cu+3H2OD.实验结束时先熄灭中的酒精灯,再将导管从水槽中拿出5.2019湖北武汉部分重点中学联考,12分某学校化学学习小组为探究二氧化氮的性质,按如图所示装置进行实验。请回答下列问题:(1)装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是,该装置中发生反应的化学方程式为。(2)实验过程中,装置乙、丙中出现的现象分别是,;装置丙中的试管内发生反应的离子方程式为。(3)取下装置丙中的试管C,向其中滴加FeSO4溶液,溶液变为色,为了证明铁元素在该反应中的产物,可以再向溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为色。考点2氨及铵盐6.2020四川成都摸底测试下列有关氨气的制备、干燥、收集和尾气处理错误的是()甲
4、乙丙丁A.图甲:实验室制氨气B.图乙:干燥氨气C.图丙:收集氨气D.图丁:尾气处理7.2020河北石家庄摸底考试汽车尾气中的氮氧化物(NOx)与大气中的NH3发生如下作用,形成一种雾霾。NOxN2O5HNO3烟(一种雾霾)有关该雾霾的叙述错误的是()A.该雾霾中含硝酸铵固体B.反应是非氧化还原反应C.NH3是形成该雾霾的催化剂D.NH3可能来自过度使用氮肥8.2019广东佛山第一中学模拟,14分氨气是一种重要化合物,在工农业生产、生活中有着重要应用。(1)氨的催化氧化是工业生产硝酸的重要步骤。某化学课外活动小组设计了如图装置模拟该实验过程(部分固定装置略去)。装置A的分液漏斗中盛放浓氨水,则圆
5、底烧瓶中盛放的药品应该是(填化学式)。装置C中反应的化学方程式为;反应后,装置E中除存在较多的H+外,还可能存在的一种阳离子是,试设计实验证明这种离子的存在:。(2)下列哪个装置可以同时起到装置D和E的作用(填标号)。(3)若将氯气和氨气在集气瓶中混合,会出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一种生成物是空气的主要成分之一,请写出该反应的化学方程式:。该反应生成的还原产物的化学键类型是。考点3硝酸9.2020辽宁六校联考把8.0 g铁粉投入40 mL某HNO3溶液中,充分反应后剩余固体2.4 g,产生NO2和NO的混合气体0.12 mol。若不考虑N2O4的存在,则原HNO3溶液的物质的量浓度是(
6、)A.6.0 molL-1B.7.0 molL-1C.8.0 molL-1D.9.0 molL-110.2020山东泰安第四中学期中考试向含Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的某种稀溶液中逐渐加入铁粉,c(Fe2+)的变化如图所示。下列说法错误的是()A.n(Fe)=01 mol时:Fe+NO3-+4H+Fe3+NO+2H2OB.n(Fe)=12 mol时:Fe+2Fe3+3Fe2+C.n(Fe)=23 mol时:Fe+Cu2+Fe2+CuD.原溶液中三种溶质浓度相等11.2020广东北大附中深圳南山分校期中考试某实验小组同学把小块木炭在酒精灯上烧至红热,迅速投入热的浓硝酸中,发生剧
7、烈反应,同时有大量红棕色气体产生,液面上木炭迅速燃烧发出亮光。经查阅资料可知浓硝酸分解产生NO2和O2。为了探究“液面上木炭迅速燃烧发出亮光”的原因,该小组同学用如图所示装置完成如表所示实验:序号实验实验集气瓶中所盛气体O2加热浓硝酸产生的气体现象木炭迅速燃烧发出亮光木炭迅速燃烧发出亮光下列说法正确的是()A.浓硝酸分解产生的V(NO2)V(O2)=11B.红棕色气体的产生表明木炭与浓硝酸发生了反应C.能使液面上木炭迅速燃烧发出亮光的主要气体是氧气D.以上实验不能确定使液面上木炭迅速燃烧发出亮光的主要气体一定是NO212.2020北京师范大学实验中学期中考试,8分NaNO2因外观和食盐相似,又
8、有咸味,容易使人误食中毒。已知NaNO2能发生反应:2NaNO2+4HI2NO+I2+2NaI+2H2O。(1)上述反应中氧化剂是,氧化产物是(填化学式)。(2)鉴别NaNO2、NaCl可选用的物质有水、淀粉-碘化钾试纸、淀粉、白酒、食醋。根据上述反应,你认为必须选用的物质有(填序号)。(3)某厂废液中,含有2%5%的NaNO2,直接排放会造成污染,下列试剂能使NaNO2转化为N2的是(填标号)。A.NaClB.NH4ClC.HNO3D.浓H2SO4(4)已知反应10Al+6NaNO3+4NaOH10NaAlO2+3N2+2H2O。若该反应过程中转移5 mol e-,则生成标准状况下N2的体积
9、为L。一、选择题(每小题6分,共24分)1.2020安徽示范高中联考对比分析下列实验所得结论正确的是()A.由中收集的气体能使带火星木条复燃可推断NO2能助燃B.中产生红棕色气体可以证明浓硝酸有不稳定性C.的气体产物中检测出有CO2,由此证明C能将硝酸还原D.、中产生的气体通入足量水中后都无污染性气体产生2.新题型2020辽宁六校第一次联考以Pt-g-C3N4为催化剂,用光催化氧化法脱除NO的过程如图所示。该脱除过程中,下列说法不正确的是()A.该过程中太阳能转化为化学能B.Pt端发生的是氧化反应C.过程发生的反应为H2O2-2e-O2+2H+D.过程的化学方程式为2NO2+H2O22HNO3
10、3.新情境下列实验中根据现象得出的结论错误的是()选项实验过程现象结论A将充有NO2的密闭烧瓶放入热水中烧瓶内气体颜色变深由NO2生成N2O4的反应的HKspCu(OH)24.2020河北邯郸大名一中模拟汽车尾气的治理是减轻空气污染的有效途径。科学家研究发现TiO2的混凝土或沥青可以适度消除汽车尾气中的氮氧化物,其原理如图所示。下列关于“消除”过程的叙述错误的是()A.部分光能转变为化学能B.消除总反应为4NOx+(5-2x)O2+2H2O4HNO3C.使用纳米TiO2,产生的光生电子和光生空穴更多,NOx消除效率更高D.1 mol O2-比1 molOH多9NA个电子(NA为阿伏加德罗常数)
11、二、非选择题(共49分)5.2020江西南昌摸底测试,6分磷及其化合物的用途非常广泛。完成下列填空:(1)画出磷的原子结构示意图:。(2)工业上制磷的反应为2Ca3(PO4)2+6SiO2+10C6CaSiO3+P4+10CO。该反应的氧化产物是(填化学式);CaSiO3中共价键的类型为。(3)次磷酸钠的结构为Na+-。次磷酸钠的化学式为,P的化合价为。次磷酸钠为(填“正”或“酸式”)盐。6.新情境、新素材15分肼又称联氨,是重要的化工原料和火箭燃料,与强氧化剂作用能生成氮气,能强烈吸水生成水合肼。水合肼的沸点为118.5 ,熔点为-40 ,溶于水和乙醇,不溶于氯仿和乙醚,有类似于氨的刺鼻气味
12、,遇空气发烟,具有强碱性。某探究小组利用反应CO(NH2)2+2NaOH+NaClONa2CO3+N2H4H2O+NaCl制取水合肼。实验一:制备NaClO溶液,实验装置如图1所示(夹持装置已略)。图1(1)装置中发生反应的离子方程式为。(2)装置中竖直的长玻璃管的作用是。(3)装置中使用冰水浴的主要目的是防止生成NaClO3,若控制不当会形成NaCl、NaClO、NaClO3、NaOH的共存体系,则下列判断正确的是(填标号)。a.n(NaCl)n(NaClO)n(NaClO3)可能为1161b.标准状况下通入2.24 L Cl2,反应转移的电子数可能为0.2NA(NA为阿伏加德罗常数的值)实
13、验二:制取N2H4H2O,实验装置如图2所示。图2步骤1:将实验一所得的混合液放入分液漏斗中,缓慢滴入盛有尿素的烧瓶中,急速升温。步骤2:升温至一定温度后开始回流,待溶液回流5 min后开始收集馏分。步骤3:烧瓶底部的固体充分反应后,将馏分倒入烧瓶中,再次蒸馏,重复两次。(4)直形冷凝管中的冷却水必须“下进上出”的原因是(任写一点)。(5)急速升温的原因是温度过低时反应速率慢,水合肼会被NaClO氧化为一种性质稳定的气体,造成产物水合肼的产率降低,写出该反应的化学方程式:。(6)称取馏分5.000 g,加水配成250 mL溶液。取25.00 mL溶液于锥形瓶中,加入几滴淀粉溶液,用0.200
14、0 molL-1的I2标准溶液滴定。滴定反应中氧化产物和还原产物分别为N2和I-,写出滴定终点的判断方法:;若消耗的I2标准溶液的平均体积为20.00 mL,则馏分中水合肼(N2H4H2O)的质量分数为(保留三位有效数字);滴定操作中,若盛放碘的标准溶液的滴定管没有润洗,则测得的馏分中水合肼(N2H4H2O)的质量分数会(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。7.新素材2020湖北三校联考,14分工业上采用酸性高浓度含砷废水(砷主要以亚砷酸H3AsO3形式存在)提取中药药剂As2O3,工艺流程如图1所示:图1回答下列问题:(1)已知砷元素与N在同一主族,As比N多两个电子层,则砷元素的原子序数为,
15、“沉砷”中所用Na2S的电子式为。(2)已知:As2S3与过量的S2-存在反应As2S3(s)+3S2-(aq)2AsS33-(aq);沉砷中FeSO4的作用是。(3)焙烧过程生成的氧化铁中可能混有四氧化三铁,证明四氧化三铁存在的试剂是(写名称)。(4)调节pH=1时,由Na3AsO4制备As2O3的离子方程式为。(5)一定条件下,用雄黄(As4S4)制备As2O3的转化关系如图2所示。若反应中,1 mol As4S4(其中As为+2价)参加反应时,转移28 mol e-,则物质a为(填化学式)。图2图3(6)某原电池装置如图3所示,电池总反应为AsO43-+2I-+H2OAsO33-+I2+
16、2OH-。当P烧杯中溶液由无色变成蓝色时,正极上的电极反应式为。一段时间后灵敏电流计指针不发生偏转。欲使指针偏转方向与起始时相反,可采取的措施是(举一例)。8.新素材14分三氯氧磷(POCl3)常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料,实验室制备POCl3并测定产品含量的实验过程如下:.制备POCl3。采用氧气氧化液态PCl3法制取POCl3,实验装置(加热及夹持仪器略)如图所示:已知:Ag+SCN-AgSCN;Ksp(AgCl)Ksp(AgSCN);磷酸银溶于硝酸。PCl3和POCl3的相关信息如表所示:物质熔点/沸点/相对分子质量其他PCl3-93.676.1137.5两者互溶,均为无色液体,遇水
17、均剧烈反应生成含氧酸和氯化氢POCl31.18105.5153.5(1)POCl3遇水反应的化学方程式为。(2)装置B的作用除干燥O2外,还有。干燥管的作用是。(3)反应温度要控制在6065 ,原因是。.测定POCl3产品的质量分数。实验步骤:制备POCl3实验结束后,待三颈烧瓶中的液体冷却至室温,准确称取30.7 g POCl3产品,置于盛有60.00 mL蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解,将水解液配成100.00 mL溶液。取10.00 mL溶液于锥形瓶中,加入10.00 mL 3.2 molL-1 AgNO3标准溶液。加入少许硝基苯用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖。以X为指示剂,用0.2
18、molL-1 KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液,达到滴定终点时共用去10.00 mL KSCN溶液。(4)步骤中加入硝基苯的作用是。若无此操作,所测产品中氯元素的质量分数将会(填“偏大”“偏小”或“不变”)。(5)步骤中X为,产品中POCl3的质量分数为。专题十氮及其化合物1.B光化学烟雾中的O3、醛类、PAN及硝酸分散在空气中,分散剂为空气,A正确;根据题图可知,氧原子是中间体,不是产生光化学烟雾的催化剂,B错误;PAN()中含有碳元素且不属于常见的含碳无机物,其属于有机物,C正确;由题图知光化学烟雾的形成与氮氧化物和碳氢化合物的大量排放有关,D正确。2.B正盐A和强碱X反应可生成氢化物
19、B,则B为NH3;B和Y连续反应最终生成E,且E的相对分子质量比D大16,则Y为O2,C为N2,D为NO,E为NO2;NO2和无色液体Z反应得到含氧酸F,则Z为H2O,F为HNO3。铵盐水解使溶液显酸性,草木灰的主要成分为K2CO3,CO32-水解使溶液显碱性,二者混合使用会降低肥效,A项正确;NH3分子之间存在氢键,其沸点比PH3高,B项错误;N2的相对分子质量与空气的平均相对分子质量相差不大,不能用排空气法收集,可利用其难溶于水的性质,用排水法收集,C项正确;NO转化为NO2,颜色由无色变为红棕色,可以检验NO的存在,D项正确。3.B溴蒸气和二氧化氮均可使湿润的淀粉-碘化钾试纸变蓝,不能确
20、定气体为二氧化氮还是溴蒸气,故A项错误;向NaI溶液中依次滴入少量新制氯水和苯,振荡、静置,上层溶液呈紫红色说明氯气与碘化钠溶液反应生成氯化钠和单质碘,由还原剂的还原性强于还原产物可知,碘离子的还原性强于氯离子, B项正确;将Fe(NO3)2晶体样品溶于稀硫酸后,NO3-在酸性溶液中具有强氧化性,能够氧化Fe2+,不能检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质, C项错误;二氧化硫具有还原性,酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,在该反应中,二氧化硫没有表现漂白性,D项错误。4.C含水蒸气的NH3能与P2O5反应,故A
21、错误;反应开始时,应先点燃中的酒精灯产生氨气以除去体系内的空气,故B错误;氨气在加热条件下能被氧化铜氧化,中硬质玻璃管中的反应为2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O,故C正确;实验结束时,应先将导管从水槽中拿出,否则会引起倒吸,故D错误。5.(除标明外,每空2分)(1)分液漏斗Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O(2)气体变为红棕色蒸馏水中有气泡产生3NO2+H2O2H+2NO3-+NO(3)黄(1分)红(1分)【解析】(1)根据仪器A的结构特点可知,A为分液漏斗;装置甲中发生反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O。(2)装置乙中
22、收集的是NO2,故装置乙中出现的现象是气体变为红棕色,装置丙中NO2会与水反应生成NO,故装置丙中的现象为蒸馏水中有气泡产生,发生反应的离子方程式为3NO2+H2O2H+2NO3-+NO。(3)试管C中生成的HNO3,能将Fe2+氧化成Fe3+,导致溶液显黄色,Fe3+遇SCN-显红色。6.D实验室制氨气常利用加热NH4Cl固体与Ca(OH)2固体的方法,反应原理为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O,A项正确;碱石灰与氨气不反应,可用碱石灰干燥氨气,B项正确;氨气的密度比空气的小,可用向下排空气法进行收集,C项正确;氨气极易溶于水,为防倒吸,倒置漏斗不能插入液面以下,D
23、项错误。7.CHNO3遇NH3生成NH4NO3,因此该雾霾中含硝酸铵固体,A项正确;反应为N2O5+H2O2HNO3,为非氧化还原反应,B项正确;氨气是形成该雾霾的反应物,而不是催化剂,C项错误;氮肥中的NH4+可转化为氨气,故大气中的NH3可能来自过度使用氮肥,D项正确。8.(每空2分)(1)Na2O2(其他合理答案也可)4NH3+5O2 4NO+6H2O NH4+取装置E中少许溶液放入一支洁净试管中,滴加氢氧化钠溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,证明溶液中含有NH4+(2)b(3)3Cl2+8NH36NH4Cl+N2离子键、共价键【解析】(1)过氧化钠和水发生反应2Na2O
24、2+2H2O4NaOH+O2,提供氨催化氧化所需的氧气,同时放出大量热,使浓氨水中的氨气逸出。氨催化氧化的产物是一氧化氮和水,是工业生产硝酸中获得一氧化氮的反应,化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O;过量的NH3在装置E中生成NH4+,铵根离子的检验是取装置E中少许溶液放入一支洁净试管中,加入强碱后加热能够产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。(2)装置D和E的作用是既防倒吸,又吸收二氧化氮,使二氧化氮和水反应制取硝酸。装置a中的导管没有伸入液体中,二氧化氮不能被充分吸收,且不安全;装置b中水的密度比四氯化碳的小且水和四氯化碳不互溶,所以水浮在四氯化碳的上层,四氯化碳不与二氧化氮反应,也
25、不溶解二氧化氮,故该装置既能够吸收二氧化氮制硝酸,又能够防倒吸;装置c中二氧化氮能被充分吸收,但会产生倒吸;装置d无法进行尾气吸收,故选装置b。(3)“氯气和氨气相遇,出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一种生成物是空气的主要成分之一”,故生成物为氯化铵和氮气,化学方程式为3Cl2+8NH36NH4Cl+N2。氯元素从氯气中的0价,变为NH4Cl中的-1价,所以NH4Cl为还原产物,故还原产物中含有离子键、共价键。9.C把8.0 g铁粉投入某HNO3溶液中,充分反应后剩余固体2.4 g,说明生成硝酸亚铁,硝酸完全反应,参加反应的Fe的质量=8.0 g-2.4 g=5.6 g,其物质的量=5.6g
26、56gmol-1=0.1 mol,故nFe(NO3)2=0.1 mol,反应中硝酸起氧化剂、酸性作用,起酸性作用的硝酸转化为硝酸亚铁,起氧化作用的硝酸转化为NO和NO2,根据氮原子守恒可知n(HNO3)=2nFe(NO3)2+n(NO+NO2)=0.1 mol2+0.12 mol=0.32 mol,所以原HNO3溶液的物质的量浓度=0.32mol0.04L=8.0 molL-1。10.DFe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的稀溶液中粒子氧化性强弱为HNO3Fe3+Cu2+。铁先和氧化性强的粒子反应,n(Fe)为01 mol时,铁和稀硝酸反应,化学方程式为Fe+4HNO3Fe(NO3)3
27、+NO+2H2O,当加入1 mol铁时生成1 mol铁离子,消耗4 mol HNO3,亚铁离子的浓度不变, A项正确;铁和稀硝酸反应结束后,铁离子与Fe发生反应Fe+2Fe3+3Fe2+,此时加入的1 mol铁会和2 mol铁离子反应生成3 mol亚铁离子,B项正确;n(Fe)为23 mol时的反应为Fe+Cu2+Fe2+Cu,此时加入的1 mol铁会和1 mol铜离子反应生成1 mol Fe2+,C项正确;根据以上分析可知,溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的浓度之比为114, D项错误。11.D浓硝酸分解的化学方程式为4HNO34NO2+O2+2H2O,则V(NO2)V(O
28、2)=41, A项错误;红棕色气体为NO2,它的产生不能表明木炭与浓硝酸发生了反应,也可能是浓硝酸分解产生的, B项错误;实验中浓硝酸受热分解产生的气体为二氧化氮和氧气,木炭在此混合气体中能迅速燃烧发出亮光,可能是氧气助燃的作用,也可能是二氧化氮具有的助燃作用, C项错误、D项正确。12.(除标明外,每空2分)(1)NaNO2(1分)I2(1分)(2)(3)B(4)11.2【解析】(1)由反应2NaNO2+4HI2NO+I2+2NaI+2H2O可知,氮元素的化合价降低,则NaNO2是氧化剂;碘元素化合价升高,则氧化产物为I2。(2)水、淀粉、白酒与NaNO2都不反应,所以无明显现象;KI与Na
29、NO2必须在酸性条件下才能反应得到I2,食醋会电离出氢离子,故必须选用的物质有。(3)NaNO2N2,NaNO2被还原,必须加还原剂,故选NH4Cl。(4)在反应10Al+6NaNO3+4NaOH10NaAlO2+3N2+2H2O中溶解10molAl转移30mol电子,同时生成3molN2。若反应过程中转移5mole-,则生成标准状况下N2的体积为5mol3mol30mol22.4L/mol=11.2L。1.A中发生反应4HNO34NO2+O2+2H2O,收集的气体中O2的体积分数为20%,与空气中O2的体积分数(约21%)接近,而空气不能使带火星的木条复燃,由此可推断NO2能助燃,A项正确;
30、浓硝酸与红热的木炭反应可生成NO2,不能证明浓硝酸具有不稳定性,B项错误;红热的木炭与试管中的氧气反应也能生成二氧化碳,C项错误;、中生成的NO2溶于水后生成HNO3和NO,NO属于污染性气体,D项错误。2.C由题图可知,以Pt-g-C3N4为催化剂,在光催化条件下,NO发生氧化反应最终生成HNO3,在此过程中,太阳能转化为化学能,A项正确;由题图可知,Pt端发生失电子的氧化反应,B项正确;过程,O2在g-C3N4端被还原为H2O2,C项错误;过程,NO2和H2O2发生氧化还原反应生成HNO3,化学方程式为2NO2+H2O22HNO3,D项正确。【图像分析】根据题图中物质转化关系对各过程进行分
31、析:3.C将充有NO2的密闭烧瓶放入热水中,温度影响平衡2NO2N2O4的移动,则根据现象可知由NO2生成N2O4的反应的HKspCu(OH)2,故D正确。4.D由题图可知,在TiO2的催化作用下,紫外线提供能量,发生化学反应,即将部分光能转化为化学能,A正确;根据题图分析可知,消除总反应为4NOx+(5-2x)O2+2H2O4HNO3,B正确;纳米TiO2与紫外线接触面积更大,将产生更多的光生电子和光生空穴,从而消除更多的NOx,C正确;1 mol O2-含有17 mol电子,1 molOH含有9 mol电子,即1 mol O2-比1 mol OH多8NA个电子,D错误。5.(1)(1分)(
32、2)CO(1分)极性键(1分)(3)NaH2PO2(1分)+1(1分)正(1分)【解析】(1)P为15号元素,最外层电子数为5。(2)根据题给反应中元素化合价变化可知CO为氧化产物;CaSiO3为离子化合物,共价键存在于Si与O之间,为极性键。(3)由次磷酸钠的结构可确定其化学式为NaH2PO2;根据化合物中各元素化合价代数和为0可知磷元素的化合价为+1。结合次磷酸钠的结构可确定次磷酸的结构式为,次磷酸只能电离出羟基中的H,为一元酸,故次磷酸钠为正盐。6.(1)2MnO4-+16H+10Cl-5Cl2 +2Mn2+8H2O(2分)(2)平衡压强,防止压强过大引起仪器炸裂(2分)(3)a(2分)
33、(4)采用“逆流”原理,使冷却水与蒸气能够充分接触,冷凝效果更好;若“上进下出”,冷却水不易充满冷凝管,冷凝效果差;若“上进下出”,因温差大易使冷凝管破裂(答出其中一条即可)(2分)(5)N2H4H2O+2NaClO2NaCl+ N2+ 3H2O(2分)(6)当滴入最后一滴I2标准溶液时,溶液由无色变为蓝色且半分钟内颜色不变化(2分)20.0%(2分)偏大(1分)【解析】(1)根据题图1可知,装置中反应的离子方程式为2MnO4-+16H+10Cl-5Cl2+2Mn2+8H2O。(2)竖直的长玻璃管与大气相通,可以起到平衡压强的作用,防止压强过大引起仪器炸裂。(3)根据得失电子守恒可知a正确;根
34、据“极端假设法”,0.1molCl2完全反应转移的电子数应介于0.1NA0.53NA之间,不可能为0.2NA,b错误。(4)若“上进下出”,冷却水不易充满冷凝管,不仅冷凝效果差,还会因温差大而易使冷凝管破裂;若“下进上出”,属于“逆流”原理的应用,冷却水与蒸气能够充分接触,冷凝效果更好。(5)根据题意和相关信息,可以得出相应的化学方程式。(6)根据关系式2I2N2H4H2O,可以得出馏分中水合肼的质量分数=0.2000molL-120.0010-3L0.5250mL25.00mL50gmol-15.000g100%=20.0%;若盛放碘标准溶液的滴定管没有润洗,则会造成碘标准溶液浓度偏小,测定
35、时消耗碘标准溶液的体积偏大,测得的馏分中水合肼(N2H4H2O)的质量分数偏大。7.(除标明外,每空2分)(1)33(1分)Na+S2-Na+(1分)(2)与过量的S2-结合生成FeS沉淀,防止As2S3与S2-结合生成AsS33-(或与S2-结合生成FeS沉淀,使平衡左移,提高沉砷效果)(3)稀硫酸、铁氰化钾(或稀硫酸、高锰酸钾)(4)2AsO43-+2SO2+2H+As2O3+2SO42-+H2O(5)SO2(6)AsO43-+H2O+2e-AsO33-+2OH-向Q烧杯加入Na3AsO3固体(或加入NaOH,合理即可)【解析】(1)已知砷元素与N位于同一主族,As比N多两个电子层,即As
36、为第四周期第A族元素。第二周期有8种元素,第三周期有8种元素,第四周期有18种元素,故第四周期0族元素的原子序数为2+8+8+18=36,故砷元素的原子序数为36-3=33。硫化钠为离子化合物,电子式为Na+S2-Na+。(2)亚铁离子与过量的S2-结合生成FeS沉淀,防止As2S3与S2-结合生成AsS33-,即使平衡As2S3(s)+3S2-(aq)2AsS33-(aq)逆向移动,提高沉砷效果。(3)四氧化三铁中含有+2价Fe,具有还原性,可先用稀硫酸溶解,再在酸性条件下,滴加高锰酸钾溶液,溶液褪色,则可证明四氧化三铁存在,即可用稀硫酸、高锰酸钾检验。(4)调节pH=1时,由Na3AsO4
37、制备As2O3的离子方程式为2AsO43-+2SO2+2H+As2O3+2SO42-+H2O。(5)As4S4中As为+2价、S为-2价,且生成As2O3,1molAs4S4参加反应时,转移28mole-,则S的化合价升高6,生成物中S的化合价为+4,应为SO2。(6)P烧杯中溶液由无色变成蓝色,说明P烧杯Pt电极为负极,则Q烧杯中Pt电极为正极,发生还原反应,电极反应式为AsO43-+H2O+2e-AsO33-+2OH-;一段时间后灵敏电流计指针不发生偏转,说明达到平衡状态,加入NaOH溶液,反应逆向进行,此时Q烧杯中Pt电极为负极,电子应由Q烧杯的Pt电极流出,即指针偏转方向与起始时相反。
38、8.(除标明外,每空2分)(1)POCl3+3H2OH3PO4+3HCl(2)平衡压强、观察O2的流速防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶(3)温度过低,反应速率太慢;温度过高,PCl3易挥发,利用率低(4)防止在滴加KSCN溶液时,将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀偏小(1分)(5)Fe(NO3)3(1分)50%【解析】(1)根据POCl3遇水剧烈反应生成含氧酸和氯化氢可知,POCl3遇水反应的化学方程式为POCl3+3H2OH3PO4+3HCl。(2)装置A为O2的发生装置,制得的O2中含有水蒸气,由于PCl3和POCl3遇水均剧烈反应生成含氧酸和氯化氢,因此装置B的主要作用是干燥O2,另外该装
39、置与大气相通,可以起到平衡压强的作用,还可以观察O2的流速。干燥管的作用是防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶。(3)反应温度要控制在6065,如果温度过低,反应速率太慢;如果温度过高,PCl3易挥发,利用率低。(4)氯元素含量测定的原理是Ag+Cl-AgCl、Ag+SCN-AgSCN,n(Cl-)=n(AgNO3)-n(KSCN)。已知Ksp(AgCl)Ksp(AgSCN),用KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液时,AgCl容易转化为AgSCN,加入硝基苯使AgCl沉淀表面被有机物覆盖,防止在滴加KSCN溶液时,AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀。若不加入硝基苯,则消耗的KSCN溶液体积偏大,会导致所测产品中氯元素的质量分数偏小。(5)步骤中X为指示剂,X的作用是指示Ag+和SCN-的反应达到滴定终点,根据SCN-遇Fe3+显红色,知X为Fe(NO3)3。根据滴定原理,10.00mL溶液中POCl3水解生成的n(Cl-)=n(AgNO3)-n(KSCN)=3.2molL-10.01L-0.2molL-10.01L=0.03mol。根据POCl33HCl,30.7gPOCl3产品中n(POCl3)=130.03mol10=0.1mol,故产品中POCl3的质量分数为153.5gmol-10.1mol30.7g100%=50%。
