广西高考化学三年(2020-2022)模拟题分类汇编-05氮族元素及其化合物
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一、单选题
1.(2022·广西南宁·统考模拟预测)在实验室使用如下图所示装置制备并收集气体,合理的是
试剂①
试剂②
试剂③
A
稀
水
B
稀
饱和溶液
C
浓氨水
碱石灰
饱和溶液
D
浓盐酸
饱和食盐水
A.A B.B C.C D.D
2.(2022·广西南宁·统考模拟预测)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.在空气中充分燃烧转移的电子数为0.2
B.晶体中含有的离子数为2
C.的溶液中数为0.2
D.密闭容器中充入和,充分反应后容器内的分子总数为2
3.(2022·广西·统考一模)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.lmol NO与0.5mol O2充分反应后,混合气体分子中氮原子数目为1NA
B.常温下,100mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中阴离子总数目为0.01 NA
C.常温下,5.6g Fe与足量浓硝酸完全反应,转移电子数目为0. 3 NA
D.等物质的量的乙烷(C2H6) 与乙醛(C2H4O)分子中含共用电子对数目均为7 NA
4.(2022·广西北海·统考模拟预测)下列反应中,相关示意图像错误的是:
A.将二氧化硫通入到一定量氯水中
B.将氨水滴入到一定量氯化铝溶液中
C.将铜粉加入到一定量浓硝酸中
D.将铁粉加入到一定量氯化铁溶液中
5.(2022·广西北海·统考模拟预测)化学无处不在,与化学有关的说法不正确的是
A.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异
B.可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气
C.碘是人体必需微量元素,所以要多吃富含高碘酸的食物
D.黑火药由硫磺、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成
6.(2021·广西南宁·统考二模)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.12g14C中含有的质子数为6NA
B.23gNa在空气中点燃后充分反应,转移的电子数为NA
C.0.1molCu与浓硝酸充分反应最终得到NO2分子的数目为0.2NA
D.100g质量分数为30%的甲醛(HCHO)水溶液中氧原子的数目为NA
7.(2021·广西南宁·统考二模)室温下进行下列实验,根据实验操作和现象,所得到的结论错误的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将NH3通过灼热的CuO粉末,有红色固体生成
NH3具有还原性
B
将某溶液滴在KI淀粉试纸上,试纸变蓝
原溶液中可能存在I2
C
向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入硝酸酸化的AgNO3溶液,溶液变红
氧化性:Fe3+
向盛有2mL一定浓度的Na3[Ag(S2O3)2]溶液的试管中,滴入5滴2mol·L-1的KI溶液,产生黄色沉淀
[Ag(S2O3)2]3-发生了电离
A.A B.B C.C D.D
8.(2021·广西南宁·统考一模)W、X、Y、Z是原子序数依次增加的短周期元素。某储氢材料为共价化合物,化学式为XW3YW3,组成该化合物的三种元素的原子序数之和为13。某精密陶瓷材料化学式为ZY,Z的氧化物或氢氧化物均能与盐酸、NaOH溶液发生化学反应。下列说法正确的是
A.X、Y是同主族元素
B.原子半径:Z>Y>X
C.X的氧化物能够与NaOH反应生成盐和水
D.YW3在铂催化加热条件下与足量的O2反应最后生成一种弱酸
9.(2021·广西桂林·统考一模)对于下列实验,能正确描述其反应的离子方程式是
A.向氢氧化钠溶液中滴加少量碳酸氢镁溶液:+OH-=+H2O
B.向水中通入NO2:2NO2+H2O=2H+++NO
C.向硫代硫酸钠溶液中滴加稀硫酸:+2H+=S↓+SO2↑+H2O
D.向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至中性:H+++Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
10.(2021·广西桂林·统考一模)利用如图所示装置进行实验,将液体X逐滴加入到固体Y中。下列有关实验现象或结论正确的是
选项
X
Y
Z
实验现象或结论
装置
A
稀硫酸
亚硫酸钠
品红溶液
SO2能氧化品红
B
双氧水
MnO2
氢硫酸溶液
产生浑浊
C
浓盐酸
石灰石
硅酸钠溶液
非金属性:C>Si
D
浓硝酸
Cu
水
试管中液体变红
A.A B.B C.C D.D
11.(2020·广西·统考一模)下列实验过程的离子方程式书写正确的是
A.向Ba(OH)2溶液中逐滴加入H2SO4溶液至Ba2+恰好沉淀完全:Ba2+ +OH- +H+ +SO=BaSO4↓+H2O
B.硝酸铁溶液中通入H2S:2Fe3++H2S=S↓+2Fe2++2H+
C.用热的纯碱溶液可以清洗油污:CO+2H2O⇌H2CO3+ 2OH-
D.用醋酸除水垢:CaCO3 + 2CH3COOH= Ca2++2CH3COO-+ H2O+CO2↑
12.(2020·广西玉林·统考一模)利用如图装置可以进行实验并能达到实验目的的是
选项
实验目的
X中试剂
Y中试剂
A
用Na2SO3和浓硫酸制取、收集纯净干燥的SO2,并验证其漂白性
品红溶液
浓硫酸
B
用Cu与稀硝酸制取并收集纯净干燥的NO
水
浓硫酸
C
用碳酸钙和盐酸制取、收集CO2、并验证酸性H2CO3> HClO
饱和Na2CO3溶液
Ca(ClO)2溶液
D
用MnO2和浓盐酸制取并收集纯净干燥的Cl2
饱和食盐水
浓硫酸
A.A B.B C.C D.D
13.(2020·广西北海·统考一模)下列有关气体除杂的方法中,不能实现的是
选项
气体(杂质)
方法
A
CO2(SO2)
通过酸性高锰酸钾溶液
B
NO(H2O)
通过浓硫酸
C
CO2(C2H4)
通过溴的四氯化碳溶液
D
NO2(O2)
通过Na2SO3溶液
A.A B.B C.C D.D
14.(2020·广西北海·统考一模)下列方案及对应的离子方程式均正确的是
A.工业上电解氯化钠溶液制备金属钠:2NaCl2Na+Cl2↑
B.用过量的石灰乳进行脱硫(除SO2):Ca(OH)2+2SO2=Ca2++2
C.用稀硝酸洗涤试管内的银镜:3Ag+4H++=3Ag++NO↑+2H2O
D.利用溴水检验SO2的漂白性:SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+
15.(2020·广西北海·统考一模)用下列装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A.用装置甲验证浓硫酸的脱水性和强氧化性 B.用装置乙验证浓硝酸的强氧化性
C.用装置丙可实现控制CO2发生和停止 D.用装置丁验证镁片与稀盐酸反应放热
16.(2020·广西北海·统考一模)实验室中下列做法错误的是
A.用苯萃取甲苯中的溴单质 B.用碱石灰干燥氨气
C.盛放酒精的容器应贴上如图标签 D.配制FeCl3溶液时应加少量稀盐酸
17.(2020·广西·统考二模)设NA为阿伏伽德罗常数值。下列说法中错误的是
A.2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA
B.3 mol Fe完全转变为Fe3O4失电子数目为8NA
C.28 g乙烯和丙烯的混合气体中化学键数为6NA
D.1 L 1.0 mol/L氨水中,NH3·H2O数目小于NA
18.(2020·广西·二模)下列实验操作、现象与结论对应关系正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向盛有稀溶液的试管中加入的溶液
试管口出现红棕色气体
溶液中的 被还原为
B
向某钠盐X溶液中加入盐酸,将产生的气体通入酸化的溶液中
有白色沉淀产生
反应生成的气体可能为
C
向滴加酚酞的氨水中加蒸馏水稀释
溶液红色变浅
溶液中所有离子的浓度均减小
D
用铂丝蘸取某溶液在酒精灯火焰上灼烧
直接观察,火焰呈黄色
溶液中的金属阳离子只有
A.A B.B C.C D.D
二、实验题
19.(2022·广西北海·统考模拟预测)草酸铁铵[(NH4)3Fe(C2O4)3]是一种常用的金属着色剂,易溶于水,常温下其水溶液的pH介于4.0~5.0之间。某兴趣小组设计实验制备草酸铁铵并测其纯度。
(1)甲组设计由硝酸氧化葡萄糖制取草酸,其实验装置(夹持及加热装置略去)如图所示。
①仪器a的名称是________________。
②55~60℃下,装置A中生成H2C2O4,同时生成NO2和NO且物质的量之比为3:1,该反应的化学方程式为__________________________。
③装置B的作用是______________________;装置C中盛装的试剂是______________。
(2)乙组利用甲组提纯后的草酸溶液制备草酸铁铵。
将Fe2O3在搅拌条件下溶于热的草酸溶液;滴加氨水至__________,然后将溶液________、过滤、洗涤并干燥,制得草酸铁铵产品。
(3)丙组设计实验测定乙组产品的纯度。
准确称量5.000g产品配成100mL溶液,取10.00mL于锥形瓶中,加入足量0.1000mol·L-1稀硫酸酸化后,再用0.1000mol·L-1KMnO4标准溶液进行滴定,消耗KMnO4溶液的体积为12.00mL。
①滴定终点的现象是_______________________。
②滴定过程中发现褪色速率开始缓慢后迅速加快,其主要原因是____________________。
③产品中(NH4)3Fe(C2O4)3的质量分数为____________%。[已知:(NH4)3Fe(C2O4)3的摩尔质量为374g·mol-1]
20.(2021·广西·统考二模)氨基钠(NaNH2)是化工、医药领域常用的试剂,常温下为白色晶体,熔点为210°C,温度高于400°C时开始分解成单质,易水解。某兴趣小组探究氨基钠的制备与性质。
I.制备氨基钠(NaNH2)
实验室制备氨基钠的反应原理是: 2Na+ 2NH32NaNH2 +H2↑
实验装置如下图所示:
(1)仪器D冷却水的入口位置是_______(“a”或“b"), NaNH2电子式是_______
(2)为提高氨基钠的纯度,在加入药品后,点燃A和C两处酒精灯之前应进行的操作是_______。
(3)干燥管B与E分别放入的试剂为_______。
(4)如图所示的一种电化学装置可以制备该实验所需的NH3,图中陶瓷在高温时可以传输H+该装置中产生氨气的电极反应式为__。
II.探究(NaNH2)的性质
(5)小组I为验证有NaNH2生成,取适量充分反应后的固体于试管中,加入蒸馏水,有无色刺激性气体产生,反应的化学方程式为_______,检验该气体的方法是_______。
(6)小组2为了测定产品的纯度,取8 g产品与水充分反应后,将生成的气体完全干燥后,再用浓硫酸充分吸收,称量测得浓硫酸增重3.4g,则产品纯度为_______%。
21.(2020·广西·统考一模)过氧化钙微溶于水,难溶于醇,溶于酸。可作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。
(1)用如图所示装置制取过氧化钙。
①检装置乙气密性的方法是_______。
②按气流方向装置的连接顺序是_______ (用接口字母表示,装置可重复使用)。
(2)在碱性环境下制取CaO2·8H2O的装置如图所示,
①实验室制取氨气的化学方程式是_______,干燥氨气的试剂是_______。
②通入氨气生成CaO2·8H2O发生反应的离子方程式是_______,该反应需要在冰浴下进行,原因是_______。
③将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤。用蒸馏水洗涤的操作是_______ ,使用乙醇洗涤的目的是_______。
22.(2020·广西玉林·统考一模)叠氮化钠(NaN3)是易溶于水的白色晶体,微溶于乙醇。不溶于乙醚,常用作汽车安全气囊中的药剂,实验室制取叠氮化钠的原理、实验装置(图甲)及实验步骤如下:
①关闭止水夹K2,打开止水夹K1,制取并通入氨气。
②加热装置A中的金属钠,使其熔化并充分反应后,停止通入氨气并关闭止水夹K1。
③向装置A中的b容器内充入加热介质,并加热到210~220 ℃,然后打开止水夹K2,通入Na2O。
请回答下列问题:
(1)盛放无水氯化钙的仪器名称是___________,图乙中可用来制取氨气的装置有___________(填标号)。
(2)步骤①中先通氨气的目的是___________,步骤②氨气与熔化的钠反应生成NaNH2的化学方程式为___________,步骤③中最适宜的加热方式为___________(填标号)。
a水浴加热 b.油浴加热 c.酒精灯直接加热
(3)生成NaN3的化学方程式为___________。
(4)反应结束后,进行以下操作,得到NaN3固体(NaNH2能与水反应生成NaOH和氨气)。
操作II的目的是___________,操作IV最好选用的试剂是___________。
23.(2020·广西南宁·二模)启普发生器是荷兰科学家设计的实验室气体发生装置,由图中漏斗1和容器2两部分构成;现借助启普发生器及相关装置模拟侯氏制碱法制备日用化学品——NH4Cl和Na2CO3。回答相关问题:
【NaHCO3的制备】
反应原理:NH3+NaCl+CO2+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓
反应装置:
(1)启普发生器中发生的离子反应方程式为___,如果上述装置中导管被堵塞,启普发生器中观察到的现象是___。
(2)仪器3中盛装的试剂是___;已知常温,NaCl的溶解度为35.9g,仪器4中含氨的饱和食盐水的配制方法是将20.0mL浓氨水与8.0gNaCl混合振荡过滤,试推测过滤除去的物质为___。
(3)观察仪器4中CO2流速的方法是___,仪器5中试剂的作用是___。
(4)反应结束后,对仪器4进行冷却并趁冷过滤其中的悬浊液,“趁冷”的目的是___。
【Na2CO3的制备】
(5)将(4)所得固体转移至蒸发皿中加热得到Na2CO3;请设计简单实验证明NaHCO3固体已分解完全___。
【NH4Cl的制备】
(6)向(4)所得母液中加入两种物质并降温,NH4Cl会逐步结晶析出,所加物质的名称是___,过滤NH4Cl晶体后的滤液可以再次循环使用。
三、工业流程题
24.(2021·广西南宁·统考一模)黄金(Au)的一种化学精炼过程如下图所示,其中王水为浓盐酸和浓HNO3的混合物。
回答下列问题:
(1)步骤①中部分Cu与稀H2SO4、O2反应,该反应的离子方程为____。
(2)步骤②的反应中作氧化剂的物质是___。
(3)滤液A含有的金属离子主要有Zn2+、Cu2+、___。
(4)步骤④中王水与Au反应生成了HAuCl4、NO和H2O,该反应的化学方程式为___。该步骤产生的尾气中有NO,可向尾气中通入适量的空气后,再通入___溶液(填一种试剂)中的方法将其除去。
(5)步骤⑤中工业上若加入甲醛脱硝,反应生成CO2、NO和H2O,若加入尿素脱硝则生成N2、CO2和H2O。工业上应选择____脱硝,原因是___。
(6)若步骤⑥制纯金时反应amolH2C2O4,产生bL滤液C。取25.00ml滤液C,加入NaOH溶液中和,再加入足量的CaCl2饱和溶液,得到沉淀,过滤,将沉淀晾干得到CaC2O4,固体0.128g。步骤⑥加入的草酸晶体(H2C2O4∙2H2O)的质量至少为____g(写出计算式)。
参考答案:
1.A
【详解】A.铜与稀硝酸常温即可反应,生成不溶于水的一氧化氮气体,排水法手机,A正确;
B.浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫气体,B错误;
C.氨气易溶于水,常用向下排空气法收集,C错误;
D.浓盐酸和二氧化锰的反应需加热,不加热不反应,D错误;
故选A。
2.B
【详解】A.0.1mol Na在空气中充分燃烧生成Na2O2,转移的电子数为0.1NA,A错误;
B.NaHSO4在熔融状态下电离出Na+和,由此可知NaHSO4由Na+和构成,故1mol NaHSO4晶体中含有的离子数为2NA,B正确;
C.1L pH=1的H2SO4溶液中,c(H+)=0.1mol/L,则n(H+)=0.1mol/L´1L=0.1mol,H+的数目为0.1NA,C错误;
D.根据反应2NO+O2=2NO2可知,2mol NO和1mol O2反应生成2mol NO2,但NO2还会发生反应,故充分反应后容器内的分子总数小于2NA,D错误;
故选B。
3.A
【详解】A.1molNO与0.5molO2充分反应后,混合气体分子中氮原子物质的量为1mol,原子数目为1NA,故A正确;
B.常温下,100mL 1mol•L-1Na2CO3溶液中,碳酸根离子水解生成氢氧根离子和碳酸氢根离子,阴离子总数大于0.1NA,故B错误;
C.常温下,Fe在浓硝酸中发生钝化,5.6gFe与足量浓硝酸不能完全反应,转移电子数目小于0.3NA,故C错误;
D.1个乙烷分子中含共用电子对7个,1个乙醛分子中含共用电子对7个,等物质的量的乙烷(C2H6) 与乙醛(C2H4O)分子中含共用电子对数不能确定,故D错误;
故选:A。
4.B
【详解】A.当向氯水中通入二氧化硫时,氯水中的氯气具有强氧化性,在水溶液中能把二氧化硫氧化成硫酸,氯气和二氧化硫、水的反应方程式为 Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl,所以溶液的酸性增强,pH值减小,最后达定值,故A正确;
B.氯化铝和氨水反应生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝不和弱碱反应,所以将氨水滴入到一定量氯化铝溶液中沉淀先逐渐增大最后达到最大值,沉淀不溶解,故B错误;
C.铜先和浓硝酸反应生成二氧化氮气体,随着反应的进行,浓硝酸变成稀硝酸,铜和稀硝酸反应生成一氧化氮,当硝酸完全反应时,生成的气体为定值,故C正确;
D.铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,溶液中离子数目增多,氯离子的量不变,所以氯离子的百分含量减少,到三价铁离子反应完全后,氯离子的百分含量不再变化,故D正确;
故答案为B。
5.C
【详解】A.根据侯氏制碱法的原理可表示为NH3+H2O+CO2=NH4HCO3, NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓,2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O NH4Cl 在常温时的溶解度比 NaCl 大,而在低温下却比 NaCl 溶解度小的原理,在 278K ~ 283K(5 ℃~ 10 ℃ ) 时,向母液中加入食盐细粉,而使 NH4Cl 单独结晶析出供做氮肥,故侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异,选项A正确。
B.氨气可以与浓盐酸反应生成白烟(氯化铵晶体颗粒),选项B正确;
C.碘是人类所必须的微量元素,所以要适当食用含碘元素的食物,但不是含高碘酸的食物,选项C错误;
D.黑火药由硫磺、硝石、木炭按一定比例组成,选项D正确。
故选C。
6.B
【详解】A.12g14C中含有的质子数为×6×NAmol—1=,故A错误;
B.23gNa在空气中点燃后充分反应生成过氧化钠,反应转移的电子数为×1×NAmol—1=NA,故B正确;
C.0.1molCu与浓硝酸充分反应生成0.2mol二氧化氮,二氧化氮会发生聚合反应生成四氧化二氮,则最终得到二氧化氮分子的数目小于0.2NA,故C错误;
D.100g质量分数为30%的甲醛溶液中,甲醛含有的氧原子个数为×1×NAmol—1=NA,由于水分子中还含有氧原子,则水溶液中含有的氧原子的数目大于NA,故D错误;
故选B。
7.C
【详解】
A.由氨气通过灼热的氧化铜粉末,有红色固体生成可知,反应中氨气做还原剂被氧化,表现还原性,故A正确;
B.碘溶液遇淀粉变蓝色,由某溶液滴在KI淀粉试纸上,试纸变蓝可知,溶液中可能存在碘单质,或存在氧化剂将碘化钾氧化为单质碘,故B正确;
C.向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入硝酸酸化的AgNO3溶液,溶液变红说明氯化亚铁可能被硝酸氧化为氯化铁,无法比较铁离子和银离子的氧化性强弱,故C错误;
D.向盛有2mL一定浓度的Na3[Ag(S2O3)2]溶液的试管中,滴入5滴2mol·L-1的KI溶液,产生黄色沉淀说明[Ag(S2O3)2]3-离子电离出的Ag+与I—反应生成了黄色AgI沉淀,故D正确;
故选C。
8.C
【分析】由题意知,Z为Al,结合化学式AlY,推测Y为-3价,最外层为5个电子,结合原子序数关系,确定Y为N,又W、X、Y原子序数之和为13,则W、X原子序数之和为6,故W为H,X为B。
【详解】A.由分析知,X为B元素,Y为N元素,两者不同族,A错误;
B.X:B、Y:N电子层均为两层,但N的核电荷数多,对电子引力强,故半径小,即原子半径:X>Y,B错误;
C.X的氧化物为B2O3,属于酸性氧化物,能与NaOH反应生成盐和水,C正确;
D.YW3为NH3,催化氧化生成NO和水,NO与过量的O2可反应转化为NO2,NO2与水反应可生成强酸HNO3,D错误;
故答案选C。
9.C
【详解】A.氢氧化钠过量,还应有OH-与Mg2+生成氢氧化镁沉淀的反应,A错误;
B.该离子方程式氧元素不守恒,B错误;
C.硫代硫酸钠中硫元素为+2价,在酸性溶液中发生歧化反应生成硫单质和二氧化硫气体,C正确;
D.因混合溶液显中性,故所加氢离子应中和所以氢氧根离子,离子方程式应为:2H+++Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O,D错误;
故选C。
10.B
【详解】A.SO2能使品红溶液褪色不是SO2的还原性而是SO2的漂白性,A错误;
B.双氧水能在MnO2的催化作用下生成氧气,氧气能与氢硫酸溶液反应生成淡黄色硫单质,产生浑浊,B正确;
C.浓盐酸具有挥发性,无法确定是碳酸生成硅酸还是挥发出的氯化氢生成了硅酸,C错误;
D.浓硝酸与铜生成NO2气体,NO2与水反应生成无色的硝酸和NO,D错误;
故选B。
11.D
【详解】A.设Ba(OH)2为1 mol,即Ba2+ 1mol、OH- 2mol,完全沉淀Ba2+,需加入H2SO4 1 mol,同时引入2 mol H+恰好与2 mol OH-反应,故总反应为:Ba2+++2H++2OH-=BaSO4↓+2H2O,A错误;
B.酸性条件下,的氧化性强于Fe3+,故此时是将H2S氧化为S,结合得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平得离子方程式为:3H2S+2+2H+=2NO↑+3S↓+4H2O,B错误;
C.热的纯碱溶液去油污,利用了水解使溶液显碱性的性质,对应离子方程式为:+H2O+OH-,水解需分步书写,C错误;
D.醋酸除水垢对应CaCO3与CH3COOH的反应,即CaCO3+2CH3COOH=(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O,(CH3COO)2Ca为易溶于水的盐,需拆写成Ca2+和CH3COO-,其余物质均不拆写,D正确;
故答案选D。
12.A
【详解】A. Na2SO3和浓硫酸生成二氧化硫,二氧化硫能使品红溶液褪色,所以用品红溶液检验二氧化硫,浓硫酸具有吸水性且和二氧化硫不反应,所以能干燥二氧化硫,二氧化硫密度大于空气,所以采用此法排空气收集,二氧化硫有毒,不能直接排空,应该有尾气处理装置,故A能达到实验目的;
B. 用Cu与稀硝酸制取一氧化氮中含有挥发出来的硝酸,一氧化氮难溶于水,可用水除去硝酸,再用浓硫酸干燥,但是一氧化氮能与氧气反应,不能用排空气法收集,故B不能达到实验目的;
C. 碳酸钙和盐酸反应生成CO2,盐酸具有挥发性,CO2中混有HCl,因为Na2CO3溶液能与CO2反应,不能用Na2CO3溶液除去HCl,应该用饱和碳酸氢钠溶液,故C不能达到实验目的;
D. MnO2和浓盐酸常温下不反应,缺少加热装置,故D不能达到实验目的;
答案选A。
13.D
【详解】A.由于SO2能被酸性高锰酸钾溶液氧化为而被除去,故CO2中的SO2杂质可以通过酸性高锰酸钾溶液来除去,A不合题意;
B.NO与浓硫酸不反应,故可用浓硫酸来干燥NO,B不合题意;
C.由于CH2=CH2+Br2=BrCH2CH2Br,故CO2中的C2H4杂质可以通过溴的四氯化碳溶液来除去,C不合题意;
D.由于3NO2+H2O=2HNO3+NO, HNO3进一步将Na2SO3氧化,故NO2中的O2杂质不能通过Na2SO3溶液来除去,D符合题意;
故答案为:D。
14.C
【详解】A.用惰性电极电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气,得不到金属钠,电解熔融的氯化钠得到金属钠,故A错误;
B.用过量的石灰乳进行脱硫(除SO2)反应生成亚硫酸钙沉淀,得不到亚硫酸氢钙,故B错误;
C.用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜的离子方程式为3Ag+4H++NO=3Ag++NO↑+2H2O,故C正确;
D.溴水与SO2发生氧化还原反应,溴水褪色,体现了二氧化硫的还原性,不是漂白性,故D错误;
故选C。
15.D
【详解】A.苹果块悬浮在浓硫酸上方,不能验证浓硫酸的脱水性和强氧化性,如苹果块变干,可说明浓硫酸的吸水性,故A不符合题意;
B.浓硝酸和碳应该在加热条件下进行,故B不符合题意;
C.碳酸钠是固体粉末,无法控制CO2发生和停止,故C不符合题意;
D.氢氧化钙溶解度随着温度升高而降低,如烧杯内有晶体析出,则说明反应放热,故D符合题意;
故答案为D。
16.A
【详解】A.由于苯与甲苯能够互溶,故不能用苯萃取甲苯中的溴单质,A错误;
B.由于NH3为碱性气体,故可以用碱石灰干燥氨气,B正确;
C.酒精是一种易燃性液体,故盛放酒精的容器应贴上如图标签,C正确;
D.由于FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl,故配制FeCl3溶液时应加少量稀盐酸以抑制Fe3+的水解,D正确;
故答案为:A。
17.A
【详解】A. NO与O2发生反应:2NO+O2=2NO2,2 mol一氧化氮和1 mol氧气混合后生成2 mol二氧化氮,但二氧化氮与四氧化二氮存在平衡:2NO2N2O4,所以混合气体分子总数小于2NA,A错误;
B.铁变为Fe3O4时铁变为+8/3价,故3mol铁失去8NA个电子,B正确;
C. 28 g的乙烯为1mol,含有化学键数为6 mol,28 g丙烯为 ,含有化学键数为,所以28 g乙烯和丙烯的混合气体中化学键数为6NA,C正确;
D. 氨水中存在NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-,所以1 L 1.0 mol/L氨水中,NH3·H2O数目小于NA,D正确。
答案选A。
【点睛】二氧化氮与四氧化二氮存在平衡关系:2NO2N2O4,氨水中存在NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-,要考虑全面。
18.B
【详解】A.向盛有稀溶液的试管中加入的溶液,稀硫酸电离产生的氢离子与硝酸根离子构成强氧化性体系,且亚铁离子具有还原性,亚铁离子与硝酸根离子发生氧化还原反应生成NO,而NO遇空气立马变为,故A错误;
B.向某钠盐X溶液中加入盐酸,将产生的气体通入酸化的溶液中,有白色沉淀产生,反应生成的气体可能为,故B正确;
C,向滴加酚酞的氨水中加蒸馏水稀释,溶液碱性减弱,溶液中氢离子浓度增加,故C错误;
D.用铂丝蘸取某溶液在酒精灯火焰上灼烧,直接观察,火焰呈黄色,溶液中的金属阳离子有,可能有,故D错误。
答案选B。
【点睛】C为解答易错点,氨水是弱碱,溶液为碱性,加水稀释,碱性减弱,氢氧根离子浓度减小,温度不变水的离子积常数不变,则氢离子浓度增大,酸性增强,即溶液稀释过程中,不一定溶液中所有离子的浓度都在减小。
19. 球形冷凝管 12HNO3+C6H12O63H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O 安全瓶,防倒吸 NaOH溶液 溶液pH介于4.0~5.0之间 加热浓缩、冷却结晶 溶液变为粉红色,且半分钟内不褪色 反应生成的Mn2+是该反应的催化剂 74.8
【分析】(1)①根据图示分析判断仪器a的名称;
②55~60℃下,装置A中硝酸与葡萄糖发生氧化还原反应生成H2C2O4,同时生成NO2和NO且物质的量之比为3:1,根据电子得失守恒、原子守恒分析书写方程式;
③反应中生成的NO2和NO,均为大气污染气体,需要尾气吸收,NO2和NO被吸收时会导致倒吸;
(2)草酸铁铵[(NH4)3Fe(C2O4)3]易溶于水,常温下其水溶液的pH介于4.0~5.0之间;草酸铁铵是铵盐,温度过高易分解,且温度过高促进铵根离子和铁离子水解,不能直接加热蒸干;
(3)①滴定操作是高锰酸钾溶液参与的氧化还原反应,高锰酸钾发生氧化还原反应过程中颜色褪去,自身可做指示剂;
②滴定过程中高锰酸钾溶液被还原为Mn2+,且随着反应进行,Mn2+的浓度增大,反应速率加快,据此分析;
③根据题给数据,结合反应,计算(NH4)3Fe(C2O4)3的物质的量,进而计算产品中(NH4)3Fe(C2O4)3的质量分数=×100%。
【详解】(1)①根据图示仪器a的名称为球形冷凝管;
②55~60℃下,装置A中硝酸与葡萄糖发生氧化还原反应生成H2C2O4,同时生成NO2和NO且物质的量之比为3:1,根据电子得失守恒、原子守恒,该反应的化学方程式为12HNO3+C6H12O63H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O;
③反应中生成的NO2和NO,均为大气污染气体,需要尾气吸收,NO2和NO被吸收时会导致倒吸,装置B的作用是做安全瓶防止倒吸,装置C中盛装的试剂是NaOH溶液,用于吸收NO2和NO,发生反应为NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O;
(2)草酸铁铵[(NH4)3Fe(C2O4)3]易溶于水,常温下其水溶液的pH介于4.0~5.0之间,则将Fe2O3在搅拌条件下溶于热的草酸溶液,滴加氨水至pH介于4.0~5.0之间;草酸铁铵是铵盐,温度过高易分解,且温度过高促进铵根离子和铁离子水解,不能直接加热蒸干;
提纯后的草酸溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤并干燥,制得草酸铁铵产品;
(3)①滴定操作是高锰酸钾溶液参与的氧化还原反应,高锰酸钾发生氧化还原反应过程中颜色褪去,自身可做指示剂,滴定终点的现象是加入最后一滴高锰酸钾溶液,溶液变为粉红色,且半分钟内不褪色,即为达到终点;
②滴定过程中高锰酸钾溶液被还原为Mn2+,且随着反应进行,Mn2+的浓度增大,反应速率加快,说明反应生成的Mn2+可以加快反应速率,即Mn2+起催化剂的作用;
③滴定过程中,产品溶液加稀硫酸酸化后形成草酸,草酸与高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,离子反应为5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,10.00mL 产品溶液消耗n(MnO4-)=0.1000mol·L-1×0.012L=0.0012mol,则10.00mL产品溶液中n(H2C2O4)=n(MnO4-)=×0.0012mol=0.003mol,根据物料守恒,100mL产品溶液中(NH4)3Fe(C2O4)3的质量=×0.003mol××374g·mol-1=3.74g,故产品中(NH4)3Fe(C2O4)3的质量分数为×100%=74.8%。
20. a 打开 C 处,通入惰性气体,排尽装置内空气 碱石灰、P2O5 N2+6e-+6H+=2NH3 NaNH2 + H2O = NaOH + NH3 ↑ 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝(用玻璃棒蘸浓盐酸或者浓硝酸靠近试管口,产生白烟) 97.5
【分析】装置A氯化铵和消石灰共热制备氨气,干燥管B的作用是干燥NH3,防止含有的水与金属钠发生副反应,所以加入的干燥剂一般为碱石灰、烧碱或氧化钙等碱性干燥剂;装置C是氨气与钠反应制备NaNH2,干燥管E的主要的作用是吸收尾气中的NH3,防止污染环境,还可以防止空气中的水进入三颈烧瓶与钠反应,所以适宜选取的试剂为五氧化二磷等酸性固体干燥剂。
【详解】(1)为了能够使冷凝管内充满水,冷却水要下进上出,即从a口进入;NaNH2为Na+和NH构成的离子化合物,电子式为;
(2)氨基钠与空气中的水或氧气反应会使降低其纯度,所以在加入药品后,点燃A和C两处酒精灯之前应先打开 C 处,通入惰性气体,排尽装置内空气;
(3)根据分析可知B处干燥剂主要作用是干燥氨气,所以选用碱石灰;而E除了要吸收氨气还需要防止空气中的水进入,所以宜选取的试剂为P2O5;
(4)氮气Pt电极a上得电子被还原,结合传导过来的氢离子生成氨气,电极反应式为N2+6e-+6H+=2NH3;
(5)加入蒸馏水,有无色刺激性气体产生,说明产生氨气,结合元素守恒可知化学方程式应为NaNH2 + H2O = NaOH + NH3 ↑;氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,且能与HCl气体反应生成固态氯化铵,所以检验氨气的具体方法为:将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝(用玻璃棒蘸浓盐酸或者浓硝酸靠近试管口,产生白烟);
(6)浓硫酸增重即生成的氨气的质量,所以n(NH3)==0.2mol,根据NaNH2与水反应的化学方程式可知样品中n(NaNH2)=0.2mol,所以纯度为=97.5%。
21. 在导管c处连接橡胶管,用止水夹夹住,向分液漏斗中加水,打开分液漏斗玻璃旋塞,一段时间后水不再流下,证明装置的气密性好 cedabe 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+ 2NH3↑+2H2O 碱石灰 Ca2++2NH3+ H2O2+ 8H2O=CaO2·8H2O+ 2NH 防止反应过程中H2O2的挥发 沿玻璃棒向过滤器中加水,浸没沉淀,静置,待水流尽,重复此操作2~3次 减少产品的损失,便于干燥产品
【详解】(1)①乙装置气密性可通过分液漏斗中液体是否能够顺利滴下的原理检验,具体操作为:在导管c处连接橡胶管,用止水夹夹住,向分液漏斗中加水,打开分液漏斗玻璃旋塞,一段时间后水不再流下,证明装置的气密性好;
②制备CaO2首先需制备O2(装置乙),接着对气体进行干燥(装置丙),然后将干燥的O2通入甲中与Ca反应获得CaO2,同时需防止空气中水蒸气进入装置甲,故装置甲之后还需再接装置丙,具体连接顺序为:cedabe;
(2)①实验室可通过加热Ca(OH)2与NH4Cl固体制备NH3,对应化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+ 2NH3↑+2H2O;干燥NH3可选用碱石灰,由于NH3显碱性,故不能用酸性干燥剂,如浓硫酸、硅胶、P2O5等;
②在NH3作用下,Ca2+结合H2O2提供的生成CaO2,低温下析出CaO2·8H2O 晶体,NH3反应后转化为NH,结合元素守恒和电荷守恒配平得离子方程式为:Ca2++2NH3+ H2O2+ 8H2O=CaO2·8H2O+ 2NH;由于H2O2易挥发,所以反应需在冰浴下进行,故此处填防止反应过程中H2O2的挥发;
③蒸馏水洗涤沉淀的操作为:沿玻璃棒向过滤器中加水,浸没沉淀,静置,待水流尽,重复此操作2~3次;使用乙醇洗涤的目的是减少产品的溶解损失,同时由于乙醇易挥发,便于后续干燥产品,故此处填:减少产品的损失,便于干燥产品。
22. 球形干燥管(或干燥管) BCD 排尽装置中的空气 2Na+ 2NH3 2NaNH2 + H2 b NaNH2 +N2O NaN3+ H2O 降低NaN3的溶解度(或促使NaN3结晶析出等合理答案) 乙醚
【分析】实验室选用氯化铵和消石灰共热或用浓氨水和新制生石灰(或氢氧化钠固体),或用加热浓氨水制备氨气;金属钠有很强的还原性,能与空气中的氧气反应,先通入氨气排尽装置中的空气,氨气与熔化的钠反应生成氨基钠和氢气,在210~220℃条件下,氨基钠和一氧化二氮反应生成叠氮化钠和水,叠氮化钠易溶于水,NaNH2能与水反应生成NaOH和氨气,故将a中混合物加水除去NaNH2,加入乙醇,经溶解、过滤、经乙醚洗涤干燥后得到叠氮化钠,由此分析。
【详解】(1)根据仪器的结构特点可知盛放无水氯化钙的仪器为球形干燥管(或干燥管)
实验室制取氨气主要有三种方法:①加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物;②加热浓氨水;③浓氨水中加入固态碱性物质。
A.用A装置加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氦气时,试管口应朝下,故不选A项;
B.B装置可用于加热浓氨水制取氨气,故选B项;
C.C装置可加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气,故选C项;
D.D装置中,长颈漏斗装入浓氨水,烧瓶中加入固体碱性物质(如氢氧化钠),可制取氨气,故选D项;
综上所述,本题正确答案为:BCD;
(2)步骤①中先加热通氨气,排尽装置中的空气,防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入与钠反应;氨气与熔化的钠反应生成NaNH2和氢气,反应的化学方程式为:2Na+ 2NH32NaNH2 + H2;已知步骤③的温度为210~220℃,宜用油浴加热,故选b;
(3) 根据电子守恒和元素守恒可知NaNH2和N2O反应生成NaN3的化学方程式为NaNH2 +N2O NaN3+ H2O;
(4)由题可知,NaN3不溶于乙醚,因此操作Ⅱ加乙醚的目的是降低NaN3的溶解度,使NaN3结晶析出;乙醚易挥发,有利于产品快速干燥,故用乙醚洗涤产品,因此操作Ⅳ最好选用乙醚。
23. CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑ 漏斗l中酸液面升高,容器2中酸液而下降 饱和NaHCO3 NaCl 观察仪器4中导管口逸出气泡的快慢 吸收NH3 减小NaHCO3溶解度以提高产率 用一干冷玻璃片靠近蒸发皿上方,如果玻璃片上没有水珠则NaHCO3分解完全 氨气和氯化钠
【分析】利用启普发生器制取CO2,制得的CO2中含有HCl等杂质,利用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl,CO2再通入含氨的饱和食盐水中,氨气可能会逸出,利用稀硫酸吸收氨气。
【详解】(1)启普发生器中要产生CO2,通过碳酸钙和盐酸反应生成,则离子反应方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑,如果上述装置中导管被堵塞,则启普发生器中气体压强增大,则漏斗l中酸液面升高,容器2中酸液而下降;
(2)仪器3用于除去CO2气体中的HCl气体,则需用饱和NaHCO3;20.0mL浓氨水与8.0gNaCl混合配制溶液,已知NaCl的溶解度为35.9g,则假设20.0mL浓氨水近似20水,能溶解的氯化钠约7.2g,故混合液中未溶解的是NaCl,故过滤除去的物质为NaCl;
(3)CO2从液体中逸出时会产生气泡,故观察仪器4中CO2流速的方法是观察仪器4中导管口逸出气泡的快慢,仪器5位于整套装置的末尾,主要用于尾气处理,其中的硫酸会吸收NH3;
(4)本实验目的是制备NaHCO3,它是可溶性固体,故减少NaHCO3在水中溶解的量能提高产量,因此“趁冷”过滤的目的是减小NaHCO3溶解度以提高产率;
(5)碳酸氢钠固体分解时有水蒸气产生,故要设计简单实验证明NaHCO3固体已分解完全,可用一干冷玻璃片靠近蒸发皿上方,如果玻璃片上没有水珠则NaHCO3分解完全;
(6)过滤出碳酸氢钠所得母液中含Na+、HCO3-、Cl-和NH4+,假如想提取NH4Cl,则需增大Cl-和NH4+的浓度,故可通入NH3和加入NaCl,NH3·H2O和HCO3-反应,则Cl-和NH4+的浓度增大,经降温,会逐步结晶析出NH4Cl。
24. 2Cu+O2+4H+=2Cu2++2H2O Fe2(SO4)3(或硫酸铁) Fe2+、Ag+ 4HCl+HNO3+Au=HAuCl4+NO↑+2H2O NaOH 尿素 尿素无毒,生成的产物无毒,甲醛有毒,生成的NO为有毒气体 126(a+0.04b)
【分析】经过第①步,部分Cu与O2、稀硫酸反应生成CuSO4,经过第②步,Zn、Cu、Ag被Fe2(SO4)3氧化生成ZnSO4、CuSO4、Ag2SO4,Fe2(SO4)3自身被还原为FeSO4,Au不溶解,故滤液A中主要含ZnSO4、CuSO4、Ag2SO4、FeSO4,滤渣中的粗金经王水溶解后生成HAuCl4(滤液B),滤液B经过脱销操作除去硝酸根,再经过草酸还原获得纯金。
【详解】(1)Cu与稀硫酸、O2反应生成CuSO4和水,结合得失电子守恒和元素守恒配平得方程式为:2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O,对应离子方程式为:2Cu+O2+4H+=2Cu2++2H2O;
(2)由分析知,步骤②中Fe2(SO4)3对应还原产物FeSO4,故该步氧化剂为Fe2(SO4)3;
(3)由分析知,滤液A中主要含ZnSO4、CuSO4、Ag2SO4、FeSO4,故此处填Ag+、Fe2+;
(4)初步确定方程式为:Au+HCl+HNO3→HAuCl4+NO↑+H2O,根据得失电子守恒结合元素守恒配平得完整方程式为:Au+4HCl+HNO3=HAuCl4+NO↑+2H2O;尾气中NO与空气中O2反应生成NO2,NO2与NaOH溶液反应生成NaNO2和NaNO3,可用NaOH溶液吸收生成的NO2,故此处填NaOH;
(5)由于尿素无毒且产物也无毒,而甲醛有毒且产物中NO为有毒气体,故工业上应选择尿素脱硝,故依次填:尿素;尿素无毒且产物也无毒,而甲醛有毒且产物中NO为有毒气体;
(6)滤液C中含剩余的H2C2O4,与NaOH反应转化为Na2C2O4,再与CaCl2反应生成CaC2O4沉淀,故剩余的草酸n1(H2C2O4)=n(CaC2O4)=,故整个过程消耗草酸n(H2C2O4)=a mol+ n1(H2C2O4)=(a+0.04) mol,对应加入H2C2O4·2H2O的质量=126 g/mol×(a+0.04) mol=126×(a+0.04) g。
上海高考化学三年(2020-2022)模拟题分类汇编-31氮族元素及其化合物(5): 这是一份上海高考化学三年(2020-2022)模拟题分类汇编-31氮族元素及其化合物(5),共24页。试卷主要包含了单选题,原理综合题,工业流程题,填空题等内容,欢迎下载使用。
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