1、高三年级晚测(9) 主要内容:氮及其化合物 姓名: 班级: 分数:一 选择题(每题3分、共20小题)1下列说法中正确的是A浓硝酸和稀硝酸都是氧化性的酸,因而铝在浓稀硝酸中都能钝化B亚硝酸盐与食盐相似,可食用C“雷雨肥庄家”属于自然固氮D氮气化学性质活泼,在一定条件下可与氢气或氧气反应2已知A、B、C、D为由短周期元素组成的四种物质,它们有如下所示转化关系,且D为强电解质(其他相关物质可能省略)。下列说法不正确的是A若A为非金属单质,则它与Mg反应的产物中阴、阳离子个数比可能为2:3B若A为非金属单质,则其组成元素在周期表中的位置可能处于第二周期第IVA族C若A是共价化合物,则A和D有可能发生氧
2、化还原反应D若A是金属或非金属单质,则常温下0. 1 mol/L的D溶液中由水电离出的c(H+)可能为10-13mol/L3下列叙述中,不属于氮的固定的方法是()A根瘤菌把氮气变为硝酸盐B氮气和氢气合成氨C从液态空气中分离氮气D氮气和氧气合成一氧化氮4如图所示是的两个性质实验,下列有关说法中正确的是A两个实验均表现了易溶于水B两个实验均表现了易挥发C两个实验均表现了是碱性气体D两个实验均表现了是还原性气体5下列实验过程中,始终无明显现象的是( )AHCl通入Fe(NO3)2溶液中BSO2通入溴水中CNH3通入CuSO4溶液中DCO2通入Ba(NO3)26按如图装置,持续通入气态物质X,可以看到
3、a处有红色物质生成,b处变蓝,c处得到无色液体,则X可能是( )AH2BCH3CH2OH(g)CNH3DCO和H27“封管实验”具有简约、绿色等优点。关于下列“封管实验”说法正确的是A加热时,溶液均变红,冷却后又都变为无色B中浸泡在热水里的容器内的气体颜色变深C四个“封管”中所发生的化学反应都是可逆反应D受热时上部汇集的仍然是氯化铵固体,说明氯化铵的热稳定性较好8将盛有下列混合气体的量筒倒立于水槽中,充分反应后,无气体剩余,则原混合气体不可能是( )ANO2和O2BNO和O2CCl2和SO2DNH3和O29NSR技术能降低柴油发动机在空气过量条件下NOx的排放,其工作原理如图所示。下列说法错误
4、的是( )A降低NOx排放可以减少酸雨的形成B储存过程中NOx被氧化C还原过程中消耗1molBa(NO3)2转移的电子数为5NA(NA为阿伏加德罗常数的值)D通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原10在标准状况下,在三个干燥的烧瓶内分别装有纯净的NH3,含一半空气的HCl气体, NO2 和O2的混合气体V(NO2)V(O2) = 41 ,然后分别作喷泉实验,三个烧瓶内所得溶液的物质的量浓度之比为A212B554C111D无法确定11随着我国汽车年销量的大幅增加,给空气环境造成了很大的污染。汽车尾气装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示,下列说法正确的是( )
5、A反应中NO为氧化剂,N2为氧化产物B汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2CNO和O2必须在催化剂表面才能反应D催化转化总化学方程式为2NOO24CO 4CO2N212下列关于氮及其化合物的说法错误的是AN2化学性质稳定,可用作保护气BNO、NO2均为大气污染气体,在大气中可稳定存在C可用浓盐酸检测输送NH3的管道是否发生泄漏DHNO3具有强氧化性,可溶解铜、银等不活泼金属13下列实验操作不能达到实验目的的是( )A除去中混有的B喷泉实验C 用浓硫酸配制一定浓度的稀硫酸D比较和的热稳定性14将1.92gCu和一定量的浓HNO3反应,随着Cu的不断减少,反应生成气体的颜色逐渐变浅,当Cu反
6、应完毕时,共收集到气体1.12L(标准状况),则反应中消耗HNO3的物质的量为( )A1molB0.05molC1.05molD0.11mol15常温下,下列溶液中不能溶解铜的是A稀硝酸 B稀硫酸和硝酸钾混合溶液 C浓硫酸 D硫酸铁溶液16某固体混合物可能含有NH4Cl、KOH、AgNO3、AlCl3中的若干种,加适量水充分搅拌,得无色澄清溶液,取溶液进行如下实验:蘸取少量原溶液滴在pH试纸上,试纸显蓝色,与标准比色卡比较,pH约为11;取1mL原溶液加入3滴乙醛,水浴加热,试管内壁出现光亮的“银镜”.根据上述实验现象,以下推测正确的是A肯定存在的只有KOH和AgNO3BNH4Cl、AlCl3
7、肯定不存在CKOH和AlCl3可能存在D肯定存在的只有NH4Cl、KOH和AgNO317为检验某溶液中是否含有Cl、CO32、Na、NH4,进行如下实验:取样,加入足量盐酸,有气泡产生,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成;另取样,加入足量NaOH溶液,微热,产生的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝。下列判断正确的是A一定不含ClB一定不含NaC一定含有Cl、CO32D一定含有CO32、NH418下列有关氮元素的单质及其化合物的说法错误的是()氮气与氧气在放电的条件下可直接生成NO2铵盐都不稳定,受热分解都生成氨气向Fe(NO3)2溶液中滴加稀盐酸,无明显的变化实验室加热氯化铵固体,用碱石灰除氯化氢
8、的方法制备氨气ABCD19有某硫酸和硝酸的混合溶液20 mL,其中含硫酸的浓度为2 molL1,含硝酸的浓度为1 molL1,现向其中加入0.96 g铜粉,充分反应后(假设只生成NO气体),最多可收集到标准状况下的气体的体积为( )A224 mLB168 mLC112 mLD89.6 mL20下列除杂质的操作方法正确的是( )AN2 中有少量的 CO:通过灼热的氧化铜B食盐中有少量的 NH4Cl:加过量的烧碱溶液后加热蒸干CNO 中有少量的 NO2:用水洗涤后再干燥DNO2 中有少量 NH3:用水洗涤后干燥二、 填空题(每题10分、共40分)21如图所示,室温下向盛有3.0mL NO的试管中缓
9、缓通入1.5mL O2(所有气体的体积均在标准状况下测定)。试回答下列问题:(1)写出观察到的现象(可不写满,也可补充):_;_;_。(2)上述过程中发生反应的化学方程式有_。(3)最终试管中剩余的气体是_,体积为_。22向Cu和CuO组成的混合物中,加入90mL5.0molL-1稀硝酸溶液,恰好使混合物完全溶解,同时收集到标准状况下NO 2.24L。请回答以下问题:(1)写出Cu与稀硝酸反应的离子方程式 _;(2)原混合物中铜的物质的量为 _mol,氧化铜的物质的量为_mol;(3)若要将生成的NO气体完全转化为硝酸,需通氧气_L(标准状况下)。23某课外化学兴趣小组在实验室制备氨气,并进行
10、有关氨气的性质探究。(1)该小组同学加热生石灰与氯化铵的混合物制取干燥的氨气。应该选用的仪器及装置有(填字母)_。ABCDE. F. G. 生石灰与氯化铵反应生成氨气的化学方程式为_。(2)该小组同学设计如图所示装置探究氨气的还原性。氨催化氧化的化学方程式为_。该反应所用的催化剂一般选用_(填写化合物名称) 。若实验时通入氨气的速率过快,在烧瓶中会出现白烟,该物质的化学式可能为_。(3)该小组同学以氨气和二氧化碳为原料拟制备碳酸氢铵。甲同学先将二氧化碳通入水中,充分溶解后,再通入氨气;乙同学先将氨气通入水中,充分溶解后,再通入二氧化碳。选择合适的方案并说明原因。 _同学方案比较合理,因为_。检
11、验产物中有NH4+的方法为_。24“低碳”既是时尚,也是环保要求。“低碳”在工业生产中意义重大,充分利用原材料,不排放或减少排放“三废”,不同工厂今后联合生产等都是很好的“低碳”生产方式。下面是几个工厂利用废气、废渣(液)联合生产化肥硫酸铵的工艺:请回答下列问题:(提示:1、煤在一定条件下制取工业煤气,主要含H2、CO2等气体;2、操作通常将空气液化后蒸馏分离出O2获得N2)(1)工艺操作为:_。(2)实验室用加热固体混合物的方法制备氨气的化学方程式为:_。(3)副产品的化学式为_。该联合生产工艺中可以循环使用的物质是_。(4)在实验室中检验氨气的方法是_。(5)写出生成“产品”的化学方程式:
12、_。参考答案与试题解析1C【解析】A. 浓硝酸和稀硝酸都是氧化性的酸,铝在浓硝酸中能钝化在稀硝酸中不被钝化,能溶于稀硝酸,选项A错误;B. 亚硝酸盐与食盐相似,亚硝酸盐是致癌物,不可直接食用,选项B错误;C. “雷雨肥庄家”属于自然固氮,是闪电时氮气与氧气反应生成一氧化氮,一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮与雨水反应生成硝酸,硝酸转化为硝酸盐即为氮肥,选项C正确;D. 氮气化学性质较稳定,但在一定条件下(高温高压催化剂或放电条件下)可与氢气或氧气反应,选项D错误。答案选C。2B【解析】【分析】中学常见物质中N、S元素单质化合物符合转化关系,Na元素单质化合物符合转化关系。【详解】A若A为
13、非金属单质氮气,则它与Mg反应的产物为Mg3N2,阴阳离子个数比为2:3,A项正确;B若A的组成元素为第二周期IVA族元素,则A为碳元素,B为CO,C为CO2,D为H2CO3,碳酸为弱酸,与题给的D为强电解质这一信息不符合,B项错误;C若A为共价化合物硫化氢,可与浓硫酸反应氧化还原反应,C项正确;D若A为金属单质,则D溶液为强碱溶液,可判断A为钠。常温下0. 1 mol/L的NaOH溶液中由水电离出的c(H+)为10-13mol/L,如果是氮气,则D是硝酸,常温下0.1mol/L硝酸溶液中由水电离出的氢离子浓度是10-13mol/L,D项正确;所以答案选择B项。【点睛】单从题给的反应过程来看,
14、明确物质A经过了连续氧化,所以所涉及的短周期元素肯定有变价,如从CH4COCO2,CCOCO2; NH3NONO2,N2NONO2; SSO2SO3,H2SSSO2等。3C【解析】【详解】A.豆科植物根瘤菌把N2变为硝酸盐,氮由游离态转变为化合态,属于氮的固定中的生物固氮,故A不选;B.工业上N2和H2反应生成NH3,氮由游离态转变为化合态,属于氮的固定中的人工固氮,故B不选;C.从液态空气中分离氮气,氮气仍然是单质,是游离态,不属于氮的固定,故C选;D.氮气和氧气合成一氧化氮,氮由游离态转变为化合态,属于氮的固定中的高能固氮,故D不选;本题答案为C。【点睛】氮的固定是游离态的氮气转变为化合态
15、的过程,包括自然固氮和人工固氮。4C【解析】【详解】A、左边实验表现了NH3易溶于水和水溶液呈碱性,右边体现氨气的挥发性、是碱性气体,故A错误;B、左边实验表现了NH3易溶于水,而不是挥发性,故B错误;C、左边喷泉实验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;右边发烟实验证明浓氨水易挥发,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,所以无氧化性和还原性的体现,故D错误;故选C。5D【解析】【分析】【详解】A. NO3-在酸性条件(H+)下具有强氧化性,能
16、将Fe2+氧化成Fe3+,溶液由浅绿色变为棕黄色,A不符合题意;B. 二氧化硫通入溴水中发生反应:SO2+2H2O+Br2=2HBr+H2SO4,溴水褪色,B不符合题意;C. NH3与水反应生成NH3H2O,NH3H2O和CuSO4反应生成Cu(OH)2和(NH4)2SO4,有蓝色沉淀生成,溶液由蓝色变为无色,氨气过量,蓝色沉淀溶解得到深蓝色溶液,C不符合题意; D. CO2和Ba(NO3)2不反应,无明显现象,D符合题意;答案选D。【点睛】D. 假设CO2和Ba(NO3)2溶液反应,那么产物为BaCO3和HNO3,弱制强,不可能,故CO2和Ba(NO3)2溶液不反应。6B【解析】【分析】【详
17、解】AH2和CuO反应生成Cu和H2O,a处变红,b处变蓝,c处无现象,A不可能; BCH3CH2OH和CuO反应生成Cu、乙醛和水,a处变红,b处变蓝,乙醛在c处被冷凝,c处接收到无色液体,B可能; C. NH3和CuO反应生成Cu、氮气和水,a处变红,b处变蓝,氮气沸点-195.8,在c处不可能得到无色液体,C不可能; D. CO和CuO反应生成Cu和CO2,H2和CuO反应生成Cu和水,a处变红,b处变蓝,c处无现象,D不可能;答案选B。7B【解析】【分析】【详解】A中氨水显碱性,使酚酞变红,加热时,氨气逸出,中颜色为无色,冷却后氨气溶解中为红色;加热时,溶液变红,冷却后二氧化硫使品红溶
18、液褪色,变为无色,故A错误; B2NO2(g)N2O4(g)H0,正反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,则颜色变深,反之变浅,所以中浸泡在热水中的容器内气体颜色变深,浸泡在冰水中的容器内气体颜色变浅,故B正确;C氯化铵受热分解,与氨气和氯化氢反应生成氯化铵不是可逆反应,因前者须加热,后者只要在常温下,条件不同,故C错误;D加热时,上部汇集了固体NH4Cl,是由于加热时氯化铵分解生成氨气和氯化氢,氨气和氯化氢在试管的顶部反应生成氯化铵,不是NH4Cl的热稳定性比较好,故D错误;答案选B。【点睛】可逆反应必须是在相同的条件下,C项的氯化铵分解,氨气和氯化氢反应制得氯化铵不是在相同的条件下
19、,故不是可逆反应。8D【解析】【分析】【详解】A. NO2和O2在相同温度下若按4:1混合,可以被水完全吸收生成硝酸,故A可能; B. NO和O2在相同温度下若按4:3混合,可以被水完全吸收生成硝酸,故B可能; C. Cl2和SO2在相同温度下若按1:1混合,可以被水完全吸收生成盐酸和硫酸,故C可能;D. NH3和O2在常温下不能发生反应,故该混合物不能完全被水吸收,D不可能。综上所述,原混合气体不可能是D。9C【解析】【分析】【详解】A大气中的NOx可形成硝酸型酸雨,降低NOx排放可以减少酸雨的形成,A正确;B储存过程中NOx转化为Ba(NO3)2,N元素价态升高被氧化,B正确;C还原过程中
20、消耗1molBa(NO3)2转移的电子数为10NA,C错误;DBaO转化为Ba(NO3)2储存NOx,Ba(NO3)2转化为BaO、N2和H2O,还原NOx,D正确;故选C。10B【解析】【详解】在相同条件下,气体摩尔体积相同,烧瓶的容积相同,根据n=知,氨气、氯化氢、NO2、O2的物质的量之比为5:2.5:4:1;做喷泉实验时,盛放氨气的烧瓶、含一半空气的氯化氢气体的烧瓶、含NO2和O2的混合气体(体积比为4:1)的烧瓶,各烧瓶中溶液的体积分别为:一烧瓶、半烧瓶、一烧瓶,所以溶液的体积比为2:1:2;因为4NO2+O2+2H2O=4HNO3硝酸的物质的量和二氧化氮的物质的量相等,所以各烧瓶中
21、溶质的物质的量之比为5:2.5:4,根据c=知,各物质的量浓度之比为;:=5:5:4,故选B。【点睛】本题考查的是物质的量浓度的有关计算,正确求算盛放氯化氢气体的烧瓶溶液的体积、盛放NO2和O2气体的烧瓶溶质的物质的量是解本题的关键。11D【解析】【详解】A总反应中,NO最终被还原为N2,N元素化合价降低,则NO是氧化剂,N2是还原产物,故A错误;B有毒的气体对环境有污染,N2是空气的主要成分无毒,CO、NO都是有毒物质,所以汽车尾气的主要污染成分是CO和NO,故B错误;C在空气中,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,故C错误;D该反应的反应物是NO、O2、CO,生成物是CO2、N2,反应条件是催
22、化剂,所以该反应方程式2NO+O2+4CO4CO2+N2,故D正确;故选D。【点睛】明确图示信息是解题关键,汽车尾气的有害气体主要是氮氧化物、一氧化碳等,根据图片知,NO2在整个过程中是一种中间产物,一氧化氮气体与氧气、一氧化碳会在催化剂表面发生反应,转化为无毒气体,从而起到尾气净化作用。12B【解析】【详解】A. N2分子中存在氮氮三键,化学性质比较稳定,选项A正确;B. NO、NO2均为大气污染气体,其中NO遇氧气可以与之反应生成NO2,选项B错误;C.浓盐酸易挥发,与氨气反立生成氯化铵,可以看到白烟,可用浓盐酸检测输送NH3的管道是否发生泄漏,选项C正确;D、HNO3具有强氧化性,可以与
23、铜和银反应,所以可溶解铜、银等不活泼金属,选项D正确。答案选B。13C【解析】【分析】【详解】A二氧化氮与水反应生成NO,导管长进短出可除去NO2,达到分离提纯的目的,A正确;B氯气与NaOH溶液反应,造成烧瓶内气体压强迅速减小,挤压胶头滴管可引发喷泉,B正确;C不能在容量瓶中稀释浓硫酸,应在烧杯中稀释,C错误;D碳酸氢钠加热易分解,小试管中为碳酸氢钠,具有对比性,D正确;答案选C。14D【解析】【详解】n(Cu)=0.03mol,n(气体)= =0.05mol,由N原子守恒可知,反应中消耗HNO3的物质的量为0.03mol2+0.05mol=0.11mol;答案选D。【点睛】根据N原子守恒解
24、题是突破口,利用元素守恒找出物质之间的关系是关键。15C【解析】A. 常温下,稀硝酸能够与铜反应生成一氧化氮气体,故A不选;B. 常温下,稀硫酸和硝酸钾混合溶液中含有硝酸,能够与铜反应生成一氧化氮气体,故B不选;C. 常温下, 浓硫酸与铜不反应,故C选;D. 常温下,硫酸铁溶液能够与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,故D不选;故选C。16D【解析】【分析】某固体混合物可能含有NH4C1、KOH、AgNO3、AlCl3中的几种,加适量水充分搅拌,得无色澄清溶液,说明没有沉淀生成:蘸取少量原溶液滴在pH试纸上,试纸显蓝色,与标准比色卡比较,pH约为11,说明溶液显碱性;根据分析只有KOH显碱性,因此一定
25、有KOH;取lmL原溶液加入3滴乙醛,水浴加热,试管内壁出现光亮的“银镜”,说明有银氨溶液,即含有NH4C1、AgNO3。【详解】A. 根据分析肯定存在的有NH4Cl、KOH和AgNO3,故A错误;B. 根据分析肯定存在NH4Cl,AlCl3可能存在,当KOH过量时,也可能有AlCl3,故B错误;C. 根据分析KOH肯定存在,AlCl3可能存在,故C错误;D. 根据前面分析得出NH4C1、KOH、AgNO3一定存在,故D正确。综上所述,答案为D。17D【解析】【分析】【详解】为检验某溶液中是否含有Cl、CO32、Na、NH4,取样,加入足量盐酸,有气泡生成,说明原溶液中一定含有CO32,再加入
26、AgNO3溶液,有白色沉淀生成,因先加入盐酸引入了Cl,则不能说明原溶液中含有Cl;另取样,加入足量NaOH溶液,微热,产生的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明生成的气体是氨气,则原溶液中含有NH4,上述两个实验均不能说明原溶液中是否含有Na,综上所述,答案选D。【点睛】本题主要考查常见离子的检验,明确常见离子的性质及检验方法是解题的关键,试题难度中等。本题的易错点是判断溶液中是否含有Cl时,需要排除上一步操作中加入物质的干扰,因原溶液中先加入足量的盐酸,引入了Cl,再加入AgNO3溶液时生成AgCl沉淀,则可能是加入盐酸时引入的Cl生成的,不能说明原溶液中含有Cl。18D【解析】【详解】放电
27、条件下,氮气和氧气反应生成一氧化氮而不是二氧化氮,一氧化氮不稳定,易被氧气氧化生成二氧化氮,错误;NH4NO3加热到190时分解生成一氧化二氮和水,若加热到300左右时分解生成氮气、硝酸和水,错误;向硝酸亚铁溶液中加入稀盐酸,酸性条件下,硝酸根离子具有强氧化性,能把亚铁离子氧化生成铁离子,同时自身被还原生成一氧化氮,错误;氯化铵受热易分解,冷却时又生成氯化铵,所以得不到氨气,错误;答案选D。【点睛】本题考查了氮及其化合物的性质,根据一氧化氮的稳定性大小、铵盐的性质来分析解答,易错选项是,注意酸性条件下,硝酸根有强氧化性,常常被学生忽略,为易错点。19A【解析】【详解】铜与稀硝酸反应的实质为8H
28、+3Cu+2NO3-=3Cu2+2NO+4H2O,在溶液中每3molCu与8molH+完全反应生成2molNO,题中0.96g铜粉的物质的量为=0.015mol,混合溶液中H+的物质的量为2molL10.02L2+1molL10.02L=0.10mol,NO3-的物质的量为1molL10.02L=0.02mol,根据离子方程式的关系:8H+3Cu+2NO3-=3Cu2+2NO+4H2O,显然氢离子过量,铜完全反应,生成的NO气体由铜的物质的量计算得出,生成NO的物质的量为0.01mol,在标准状况下的体积为0.01mol22.4L/mol=0.224L=224mL。故选A。20C【解析】【分析
29、】【详解】A. CO通过灼热的氧化铜发生反应:CO + CuO Cu + CO2,产生新的杂质气体CO2,A选项错误;B. 食盐中有少量的 NH4Cl:加过量的烧碱溶液后加热蒸干会带入新杂质NaOH,B选项错误;C. NO 中有少量的 NO2:用水洗涤发生反应:3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,再干燥可得纯NO,C选项正确;D. NO2 中有少量 NH3:用水洗涤时NO2能与水发生反应:3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,D选项错误;答案选C。21通入O2,试管内气体由无色变为红棕色 试管内液面上升 试管内剩余无色气体 2NO+O2=2NO2、3NO2 +H2O=2H
30、NO3+NO NO 1.0mL 【解析】【分析】(1)通入的O2与NO恰好发生反应生成NO2,发生反应方程式是2NO+O2=2NO2,生成的NO2溶于水,发生反应的方程式是3NO2+H2O=2HNO3+NO,最终NO有剩余。【详解】(1)通入的O2与NO恰好发生反应生成NO2:2NO+O2=2NO2,所以看到有红棕色气体生成;生成的NO2溶于水:3NO2+H2O=2HNO3+NO,气体体积减小,所以会看到试管内液面上升;最终NO有剩余,所以试管内剩余无色气体;(2)上述过程中发生反应的化学方程式有2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO;(3)设1.5mL O2全部参加反应,
31、由总反应可知,V反应(NO) =,而NO的总体积是3.0mL,故剩余NO气体的体积是1.0mL。223Cu2+8H+2NO33Cu2+2NO+4H2O 0.15 0.025 1.68 【解析】【分析】发生反应3Cu2+8H+2NO33Cu2+2NO+4H2O、CuO+2H+Cu2+H2O,n(NO)=2.24L22.4L/mol=0.1mol,结合反应及电子守恒计算。【详解】(1)由电子、电荷守恒可知Cu与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu2+8H+2NO33Cu2+2NO+4H2O;(2)n(NO)=2.24L22.4L/mol=0.1mol,由反应3Cu2+8H+2NO33Cu2+2NO+4H
32、2O可知n(Cu)=0.1mol3/2=0.15mol,n(HNO3)=0.09L5mol/L=0.45mol,Cu消耗的硝酸为0.15mol8/3=0.4mol,则CuO消耗的硝酸为0.45mol-0.4mol=0.05mol,CuO的物质的量为0.05mol2=0.025mol;(3)由电子守恒可知,若要将生成的NO气体完全转化为硝酸,需通氧气为0.1mol(52)/2(2-0)22.4L/mol=1.68L。23G、D、E、C CaO + 2NH4Cl CaCl2 + 2NH3+ H2O 4NH3 + 5O24NO + 6H2O 三氧化二铬 NH4NO3 乙 二氧化碳在水中溶解度较小,先
33、通入二氧化碳,再通入氨气,生成的产物量少,且易生成碳酸铵;氨气在水中溶解度很大,先通入氨气,再通入二氧化碳,生成的产物量多,且易生成碳酸氢铵;应选择乙同学方案 取少量产物放入试管中,加入少许NaOH溶液,加热,在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,若试纸变蓝,则证明产物中有NH4+ 【解析】【分析】(1)依据反应物状态和反应条件选择发生装置,制备纯净氨气应用碱石灰除去氨气中的水蒸气,用向上排空气法收集氨气,过量氨气用水吸收,注意防止倒吸的发生,据此选择仪器;生石灰与氯化铵加热生成氯化钙、氨气和水;(2)氨气在三氧化铬做催化剂条件下,发生催化氧化生成一氧化氮和水;过量氨气能够与硝酸反应生成 硝酸铵;(
34、3)根据氨气和二氧化碳在水中的溶解性分析对产物的影响,以此评价方案;检验NH4+离子时,加入碱在加热条件下反应生成氨气,氨气水溶液呈碱性,可使湿润的红色石蕊试纸变蓝。【详解】(1)加热生石灰与氯化铵的混合物制取干燥的氨气,反应物为固体与固体,反应条件为加热,所以应选择发生装置G,制备纯净氨气应用碱石灰除去氨气中的水蒸气,应选择装置D进行干燥,用向上排空气法收集氨气,应选择装置E收集,过量氨气用水吸收,注意防止倒吸的发生,所以应选择装置C进行尾气处理,选用的装置有:G、D、E、C;、生石灰与氯化铵加热生成氯化钙、氨气和水,方程式:CaO+2NH4ClCaCl2+2NH3+H2O;(2)氨气在三氧
35、化铬做催化剂条件下,发生催化氧化生成一氧化氮和水,方程式:4NH3+5O24NO+6H2O;催化剂一般选用三氧化二铬;若实验时通入氨气的速率过快,氨气被氧化为NO和水,进而与氧气反应生成硝酸,如通入氨气过快,则生成NH4NO3,产生白烟;(3)二氧化碳在水中溶解度较小,先通入二氧化碳,溶液中生成极少量的碳酸,再通入氨气,生成的产物量少,且易生成碳酸铵,氨气在水中溶解度很大,先通入氨气,溶液中生成较多的一水合氨,再通入CO2,生成的产物量多,且易生成碳酸氢铵,故乙方案正确;可以利用铵根与热碱反应生成碱性气体氨气来检验铵根,具体方法为:取少量产物放入试管中,加入少许NaOH溶液,加热,在试管口放置
36、湿润的红色石蕊试纸,若试纸变蓝,则证明产物中有NH4+。24过滤 Ca(OH)22NH4Cl2NH3CaCl22H2O CaO CO2 用湿润红色石蕊试纸靠近试管,试纸变蓝,证明有氨气 CaSO4CO22NH3H2O=(NH4)2SO4CaCO3 【解析】【分析】由流程可知,煤气中的二氧化碳与合成氨的废气一起通入硫酸钙浊液中,可以生成硫酸铵溶液和碳酸钙沉淀,过滤后,将碳酸钙高温煅烧可得到副产品CaO和二氧化碳气体,二氧化碳可以循环利用。【详解】(1)工艺操作为分离碳酸钙沉淀和硫酸铵溶液的操作,故其为过滤。(2)实验室用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物的方法制备氨气,化学方程式为Ca(OH)22
37、NH4Cl2NH3CaCl22H2O。(3)煅烧碳酸钙得到的固体为副产品,由图中信息可知,其化学式为CaO。煅烧碳酸钙得到的气体是CO2,由于,在沉淀池中有CO2参与反应,故该联合生产工艺中可以循环使用的物质是CO2。(4)氨气的水溶液显碱性 ,在实验室中检验氨气的方法是:用湿润红色石蕊试纸靠近试管,试纸变蓝,证明有氨气。(5)二氧化碳与合成氨的废气一起通入硫酸钙浊液中,可以生成硫酸铵溶液和碳酸钙沉淀, “产品”指的是硫酸铵,该反应的化学方程式为CaSO4CO22NH3H2O=(NH4)2SO4CaCO3。【点睛】在工艺流程中寻找可以循环利用的物质时,要在流程找到“闭合回路”,只有“闭合回路”中的物质才有可能是循环利用的,“闭合回路”中的方向是单向循环,要注意与其他非循环路线的区别。日期:2020/3/24 8:18:37;用户:长江中