1、专题十氮及其化合物考点1 氮及氮的氧化物1.新题型2021广东惠州调研改编自然界中时刻存在着氮气的转化。实现氮气按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题,如图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图:下列叙述正确的是()A.N2NH3,NH3NO均属于氮的固定B.催化剂a作用下氮原子发生了氧化反应C.催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂D.使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量2.2021河北衡水中学期中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
2、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D3.2021江苏启东中学月考改编下列实验方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.实验室可用如图装置制取少量氮气。下列说法
3、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+3CuON2+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5.2021四川成都龙泉中学月考,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
4、加KSCN溶液,溶液变为色。考点2 氨及铵盐6.2021上海闵行区模拟下列有关氨气的制备、干燥、收集和尾气处理错误的是() 甲 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.新形式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8.2021山东青岛二中月考,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
5、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)同时起到装置D和E的作用的装置是(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,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9.2021甘肃天水一中月考改编把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
6、,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()A.6.0 molL-1 B.7.0 molL-1C.8.0 molL-1 D.9.0 molL-110.2021江苏南通期中向含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11.2021北京丰台
7、区期中室温下,某兴趣小组在通风橱中进行如下实验:实验现象试管中开始无明显现象,逐渐有微小气泡生成,反应越来越剧烈,液面上方出现浅红棕色气体,溶液呈蓝色试管中剧烈反应,迅速生成大量红棕色气体,溶液呈绿色;之后向绿色溶液中持续通入N2,溶液变为蓝色下列说法正确的是()A.试管中浅红棕色气体为 NO2,是硝酸被还原生成的B.等质量的Cu完全溶解时,试管中消耗的HNO3更多C.换成Fe之后重复实验,依然是试管中反应更剧烈D.试管中反应后溶液颜色与试管中的不同, 是由于溶有NO212.2021安徽六安城南中学月考,8分NaNO2因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。已知酸性条件下NaNO2能发生
8、反应:2NaNO2+4HI2NO+I2+2NaI+2H2O。(1)上述反应中氧化剂是,氧化产物是(均填化学式)。(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电子,则生成标准状况下N2的体积为L。一、选择题(每小题6分,共24分)1.2
9、021安徽定远中学质检改编对比分析下列实验,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2021安徽合肥调研利用某分子筛作催化剂,NH3可脱除废气中的NO和NO2,生成两种无毒物质,其反应历程如图所示,下列说法正确的是()A.过程均为氧化还原反应B.上述历程的总反应为2NH3+NO+NO22N2+3H2OC.NH3、NH4+、H2O中的质子数、电子数相同D.过程中,生成11.2 L N2时转移的电子数为1.5
10、NA3.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)24.2021湖南郴州质检汽车尾气的治理是减轻空气污染的有效途径。科学家研究发现含有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为阿伏加德罗常数的
11、值) 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
12、刺鼻气味,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
13、常数的值)实验二: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,
14、用0.200 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
15、的原子序数为,“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电子,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-+H2OAsO
16、33-+I2+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2021安徽合肥调研,14分氮化硼(BN)是白色难溶于水的粉末状固体,高温下易被氧化。根据题意,回答下列问题:.制备氮化硼实验室以硼粉(黑色)为原料制备氮化硼的装置如图1所示,图2中提供了三种不同的氨气发生及干燥装置以及相关药品。图1图2(1)图2装置中可填入图1虚线框中的是(填字母);简述产生NH3的反应原理。(2)图2装置中盛放碱石灰的仪器名称为;图1中多孔球泡的作用是。(3)当三颈烧瓶中出现的现象时说明反应完全
17、,此时应立即停止通入O2,原因是;制备氮化硼的化学方程式为。.测定氮化硼样品纯度为测定制得的氮化硼样品纯度,设计以下实验:称取0.062 5 g氮化硼样品,加入浓硫酸和催化剂,微热,使样品中的N元素全部转化为铵盐;向铵盐中加入足量NaOH溶液并加热,蒸出的氨用20.00 mL 0.100 8 molL-1稀硫酸吸收;用0.100 00 molL-1 NaOH溶液滴定剩余硫酸,消耗NaOH溶液的平均体积为20.32 mL。(4)氮化硼样品的纯度为。(5)下列实验操作可能使样品纯度测定结果偏低的是(填标号)。A.蒸出的氨未被稀硫酸完全吸收B.滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管C.读数时,滴定前平
18、视,滴定后俯视答案专题十氮及其化合物1.D氮的固定是指把空气中的氮气转化为氮的化合物的过程,NH3NO不属于氮的固定,A项错误。催化剂a作用下,N元素的化合价降低,发生还原反应,B项错误。催化剂a的表面只发生N2和H2中非极性键的断裂,没有极性键的断裂,C项错误。催化剂可以缩短反应时间,提高单位时间内生成物的产量,D项正确。2.B正盐A和强碱X反应可生成氢化物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,CO
19、32-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的还原性可知,碘离子的还原性强于氯离子的还原性,B项正确;
20、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
21、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F
22、e2+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
23、,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中少许溶液于一支洁净试管中,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2Na2O2+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
24、E中生成NH4+,铵根离子的检验是取装置E中少许溶液于一支洁净试管中,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,又吸收氨气和二氧化氮。装置a中的导管没有伸入液体中,吸收不充分且装置密闭,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和氨气反应,也不溶解二氧化氮和氨气,故该装置既能够吸收二氧化氮和氨气,又能够防倒吸;装置c中二氧化氮和氨气能被充分吸收,但会产生倒吸;装置d中水进入烧瓶后会沿导管进入装置C,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
25、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=5.6g56gmol-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
26、)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+NO+2H2O,当加入1 mol铁时生成1 mol铁离子,消耗4 mol HNO3,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
27、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试管中浅红棕色气体为NO和NO2的混合物,Cu与稀硝酸反应,硝酸被还原为NO,部分NO遇到空气中的氧气被氧化为红棕色的NO2,A项错误;等质量的Cu完全溶解时, 因稀硝酸被还原为NO,N的化合价由+5降到+2,而浓硝酸被还原为NO2,N的化合价由+5降到+4,故试管中消耗的HNO3较少,B项错误;换成Fe之后重复实验,F
28、e遇浓硝酸发生钝化,试管中无明显变化,C项错误;试管中持续通入氮气后,可以把溶液中溶解的NO2带走,溶液由绿色变为蓝色,说明试管中反应后溶液颜色与试管中的不同,与其中溶解的NO2有关,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NaNO2在酸性条件下反应得到I2,食醋会电离出氢离子,故必须选用的物质有。(3)NaNO2N2
29、,NaNO2被还原,必须加还原剂,N的氧化性弱于Cl和O,故选NH4Cl。(4)在反应10Al+6NaNO3+4NaOH10NaAlO2+3N2+2H2O中溶解10 mol Al转移30 mol电子,同时生成3 mol N2。若反应过程中转移5 mol电子,则生成标准状况下N2的体积为5 mol3mol30mol22.4 L/mol=11.2 L。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;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
30、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.B分析反应历程图中反应物与生成物的变化过程可知,过程、是非氧化还原反应,过程、是氧化还原反应,A项错误;由题给信息和反应历程图可知,NH3、NO和NO2是反应物,N2和H2O是生成物,所以历程的总反应为2NH3+NO+NO22N2+3H2O,B项正确;NH3、NH4+、H2O的电子数均为10,但NH3、H2O的质子数为10,NH4+的质子数为11,C项错误;D项未指明11.2 L N2是否处于标准状况下,不能确定转移电子数,D项错误。3.C将充有
31、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)(2)CO(1分
32、)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)(4)采用“
33、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;根据“极端假
34、设法”, 0.1 mol Cl2完全反应转移的电子数应小于0.2NA,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=0.200 0 molL-120.0010-3 L0.5250mL25.00mL50 gmol-15.000 g100%=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,测定时消耗碘标
35、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为第四周期
36、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;也可用稀硫酸、铁氰化钾检验。(4)调节pH=1时,由Na3AsO4制备As2
37、O3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As2O3,1 mol As4S4参加反应时,转移28 mol电子,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Na3AsO3或NaOH,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
38、时相反。8.(1)b(1分)CaO固体与氨水中的水反应放出大量的热,使得NH3H2O受热分解放出氨气(2分)(2)球形干燥管(1分)调节气体流速,进而调整NH3与O2通入比例(1分)(3)黑色粉末完全变成白色(1分)避免生成的BN被氧气氧化导致产率降低(1分)4B+4NH3+3O24BN+6H2O(2分)(4)80%(3分)(5)AB(2分)【解析】(1)图1虚线框中应放入实验室制取氨气和干燥氨气的装置,a装置不能制取氨气,c装置可以制取氨气,但不能用P2O5干燥氨气,b装置可以制取并干燥氨气,因此应将图2中b装置填入图1虚线框中。b装置中浓氨水滴入到广口瓶中,CaO与氨水中的水反应放出大量的
39、热,使得NH3H2O受热分解放出氨气。(2)图2中盛放碱石灰的仪器名称为球形干燥管;图1中多孔球泡的作用是调节气体流速,进而调节氨气与氧气的通入比例。(3)三颈烧瓶中黑色的硼粉不断反应生成白色的氮化硼,当黑色粉末完全变成白色时,说明反应完全,因为氮化硼在高温下容易被氧化,为避免生成的BN被氧气氧化导致产率降低,反应完全后应立即停止通入O2。氨气和硼、氧气反应生成BN的化学方程式为4B+4NH3+3O24BN+6H2O。(4)根据纯度测定原理知,n(BN)=n(NH3),2NH3+H2SO4(NH4)2SO4、2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O,则n(H2SO4)=12n(NH3)+12n(NaOH),代入数据,n(NH3)=2n(H2SO4)-n(NaOH)=0.100 8 molL-10.02 L2-0.100 0 molL-10.020 32 L=0.002 mol。故氮化硼样品的纯度为0.002mol25gmol-10.0625g100%=80%。(5)蒸出的氨未被稀硫酸完全吸收,则BN的物质的量减少,测定结果偏低;滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管,则消耗的氢氧化钠溶液的体积偏大,由n(BN)=n(NH3)=2n(H2SO4)-n(NaOH)知测定结果偏低;读数时,滴定前平视,滴定后俯视,则读数偏小,测定结果偏高。