陕西省商洛市商州区高级中学2023-2024学年高一下学期3月月考化学试题(原卷版+解析版)
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考试时间:75分钟;满分:100分;
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题(每小题3分,共48分)
1. 中国古诗词非常优美,也蕴含着许多化学知识。下列说法不正确的是
A. “蜡炬成灰泪始干”中蜡炬成灰一定是发生了氧化还原反应
B. “东风夜放花千树”中的“花千树”是节日放的焰火,其是金属元素发生焰色反应
C. “陶尽门前土,屋上无片瓦”黏土烧制的陶器主要成分是硅酸盐
D. “九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来”中的越窑瓷器“翠色”来自氧化铁
【答案】D
【解析】
【详解】A.蜡炬成灰泪始干,涉及燃烧,燃烧中氧元素的化合价一定降低,一定发生氧化还原反应,A正确;
B.焰色反应是金属元素在灼烧时火焰所呈现的颜色,人们在烟花中有意识地加入特定金属元素,使焰火更加绚丽多彩,B正确;
C.黏土烧制的陶器主要成分是硅酸盐,属于硅酸盐制品,C正确;
D.氧化铁是红色的,越窑瓷器“翠色”不是来自氧化铁,D错误;
故选D。
2. 你认为下列说法无科学性错误的是
①铅笔芯的原料是重金属铅,儿童在使用时不可用嘴吮咬铅笔,以免引起铅中毒。
②二氧化硅硬度大,故可用来生产光导纤维。
③“汽水”浇灌植物有一定道理,其中二氧化碳的缓释,有利于植物的光合作用。
④硅的提纯与应用,促进了半导体元件与集成芯业的发展,可以说“硅是信息技术革命的催化剂”。
⑤碳酸钡可作X光透视肠胃的药剂。
⑥富勒烯、石墨烯、碳纳米管都是碳元素的单质,属于新型无机非金属材料。
A. ①③⑥B. ③④⑥C. ①④D. ②③⑤
【答案】B
【解析】
【详解】①铅笔芯的原料是石墨,故错误;
②SiO2具有良好的导光性,故错误;
③“汽水”浇灌植物有一定道理,其中二氧化碳的缓释,有利于作物的光合作用,故正确;
④硅的提纯与应用,促进了半导体元件与集成芯业的发展,可以说“硅是信息技术革命的催化剂”,故正确;
⑤碳酸钡溶于胃酸(主要成分为盐酸)产生有毒的氯化钡,不能作X光透视肠胃的药剂,故错误;
⑥富勒烯、石墨烯、碳纳米管都属于碳纳米材料,是一类新型无机非金属材料,故正确;
答案选B。
3. 利用图中有关实验装置进行相关实验,不能达到实验目的的是
A. 用图甲所示装置检验金属钠与水反应的热效应
B. 用图乙所示装置制取并收集干燥纯净的NH3
C. 用图丙所示装置制取漂白粉
D. 用图丁所示装置检验氨气的水溶性
【答案】B
【解析】
【详解】A.钠与水反应产生热量导致大试管中温度升高压强增大使U型管中液柱左端下降,A项正确;
B.NH3为碱性气体可以选择碱石灰干燥,但氨气密度比空气小应该采用向下排空,B项错误;
C.漂白粉为CaCl2和Ca(ClO)2,选用浓度大的石灰乳制备,C项正确;
D.氨气溶于水后圆底烧瓶中气压降低气球膨胀,D项正确;
故选B。
4. 下列说法错误的是
A. 在标准状况下,1 ml O2、O3的混合气体和1 ml SO3的体积相同
B. 24 g48Ca2+中含有的中子总数为14NA
C. 标准状况下,4.48 L NH3溶于水得到的溶液中,NH3·H2O和的总数小于0.2 NA
D. 标准状况下,2.24 L CO2与足量的Na2O2充分反应,转移的电子总数为0.1NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.在标准状况下SO3呈固态,不能使用气体摩尔体积计算,因此在标准状况下,1 ml O2、O3的混合气体和1 ml SO3的体积不相同,A错误;
B.Ca是20号元素,Ca原子的质子数是20,则48Ca2+中含有28个中子,24 g48Ca2+的物质的量是n(48Ca2+)==0.5 ml,则其中含有的中子数是0.5 ml×28×NA/ml=14NA,B正确;
C.标准状况下,4.48 L NH3的物质的量是n(NH3)==0.2 ml,其溶于水得到的溶液中含氮元素的微粒有NH3、NH3·H2O和,则根据N元素守恒可知NH3·H2O和的总数小于0.2NA,C正确;
D.标准状况下,2.24 L CO2的物质的量是0.1 ml,根据反应方程式2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2可知:1 ml Na2O2发生反应,转移1 ml电子,则0.1 ml Na2O2发生反应,转移电子的物质的量是0.1 ml,故转移的电子数为0.1NA,D正确;
故合理选项是A。
5. 下列物质之间的转化都一步能实现的是
A.
B. →Na[Al(OH)4]
C
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.二氧化硅不能一步生成硅酸,可由可溶性的硅酸盐与酸反应生成硅酸,故A错误;
B.铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,不能生成氢氧化铝,故B错误;
C.氮气和氢气反应生成氨气,氨气和氧气发生催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮和氧气生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸,浓硝酸和Cu反应生成二氧化氮,故C正确;
D.硫与氧气反应只能生成二氧化硫,不能一步反应生成三氧化硫,故D错误;
故选C
6. 常温下,下列各组离子在给定条件下一定能大量共存的是
A. 含有KI的溶液:K+、Na+、Cl-、S2-
B. 能使蓝色石蕊试纸显红色的溶液:Ba2+、K+、ClO-、SO
C. 酸性溶液中:Na+、Cu2+、、Fe2+
D. 遇紫色石蕊试剂变蓝的溶液:Ca2+、、Cl-、
【答案】A
【解析】
【详解】A.含有KI的溶液:K+、Na+、Cl-、S2-不能共存且与KI不反应,可以大量共存,故A符合题意;
B.使蓝色石蕊试纸显红色的溶液为酸性溶液,H+与、ClO-、SO不能共存,且Ba2+、与SO不能共存,故B不符合题意;
C.酸性溶液中可以氧化Fe2+,故C不符合题意;
D.遇紫色石蕊试剂变蓝的溶液为碱性溶液,、与OH-都不能共存,故D不符合题意;
故选A。
7. 下列化学反应对应的离子方程式书写正确的是
A. 次氯酸钠溶液中通入少量的二氧化硫:SO2+2ClOˉ+H2O=+2HClO
B. 向Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4溶液至溶液显中性:Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O
C. 锌和浓硫酸反应:Zn+2H+=H2↑+Zn2+
D. 铜与稀硝酸:
【答案】B
【解析】
【详解】A.ClO-具有强氧化性,能将SO2在水溶液中氧化为硫酸,则次氯酸钠溶液中通入少量的二氧化硫:SO2+3ClOˉ+H2O=+2HClO+Cl-,A不正确;
B.向Ba(OH)2(设为1ml)溶液中滴加NaHSO4(需2ml)溶液至溶液显中性时,Ba(OH)2全部参加反应生成BaSO4和水:Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O,B正确;
C.浓硫酸具有强氧化性,与金属反应通常不生成氢气,则锌和浓硫酸反应,生成硫酸锌、二氧化硫和水:Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O,不能改写成离子方程式,C不正确;
D.铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,故为,D不正确;
故选B。
8. 根据下列实验和现象,所得实验结论正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.向装有溶液的试管中加入稀硫酸,在管口观察到红棕色气体,发生发生反应、,故A错误;
B.通入溶液生成沉淀,酸性条件下,被氧化为,和Ba2+反应生成沉淀,所以和混合气体通入溶液得到的沉淀只有,故B正确;
C.向某溶液中先滴加适量稀硝酸,再滴加少量溶液,出现白色沉淀,原溶液可能含有Ag+,故C错误;
D.取少量固体于试管底部,加热试管底部,发生反应 ,氨气和氯化氢在试管口遇冷又生成氯化铵,所以试管口处有晶体出现,故D错误;
选B。
9. 下列实验事实可用同一原理解释的是
A. 二氧化硫使溴水褪色和二氧化硫使品红溶液褪色
B. 久置的浓硫酸和浓硝酸浓度均变小
C. 常温下,可用铝制容器盛装浓硫酸和可用铁槽车装运浓硝酸
D. 氯水和活性炭使红墨水褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.SO2使溴水褪色表现SO2的还原性,SO2使品红溶液褪色表现SO2的漂白性,选项A不符合;
B.久置的浓硫酸吸收空气中的水蒸气使浓度减小,浓硝酸挥发使浓度变小,选项B不符合;
C.常温下,可用铝制容器盛装浓硫酸和可用铁槽车装运浓硝酸,均是铝被浓硫酸或浓硝酸钝化,原理相同,选项C符合;
D.氯水中含有HClO,HClO具有强氧化性,能将有色物质氧化,属于化学变化,活性炭吸附色素,属于物理变化,它们原理不同,选项D不符合;
答案选C。
10. 利用“价-类”二维图研究物质的性质是一种行之有效的方法,下图是硫、氮的“价-类”二维图。下列说法正确的是
A k加热易分解,通常生成
B. a与g的水溶液不会发生反应
C. d与氯水混合漂白能力一定增强
D. 氮的固定一定是将氮气氧化为氮的氧化物
【答案】A
【解析】
【详解】A.k为硝酸,硝酸加热易分解释放,A正确;
B.a为显酸性,g为显碱性,二者能发生反应生成铵盐,B错误;
C.d为,与氯水混合发生反应,产物无漂白性,C错误;
D.氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程,氮气可以被氧化,也可以被还原,D错误。
故选:A。
11. 已知硝酸能将Fe2+氧化为Fe3+。某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定,实验过程及现象如图所示:
现对A、B、C作出的如下推断中,不正确的是
A. 盐A一定是FeCl3
B. 白色沉淀B是AgCl
C. 滤液C中一定含Fe3+
D. 无法确定A中是否含有Fe2+
【答案】A
【解析】
【分析】A中加入适量酸化的硝酸银溶液,产生白色沉淀,说明溶液中含有氯离子,滤液中加入硫氰化钾溶液,溶液变红,说明C溶液中一定含有铁离子,酸化的硝酸银,相当于有硝酸存在,硝酸可以将Fe2+氧化成Fe3+,无法确定原溶液中是铁离子或亚铁离子。
【详解】A.盐A不一定含有FeCl3,可能含有FeCl2,故A错误;
B.结合上述分析,白色沉淀B是AgCl,故B正确;
C.滤液C中一定含Fe3+,C正确;
D.酸化的硝酸银,相当于有硝酸存在,硝酸可以将Fe2+氧化成Fe3+,无法确定原溶液中是否含有亚铁离子,故D正确。
答案为:A。
12. 用如图装置进行实验,将液体A逐滴加入到固体B中,下列叙述正确的是( )
A. 若A为浓盐酸,B为Na2CO3,C中盛有Na2SiO3溶液,则C中溶液出现白色沉淀,证明酸性:H2CO3> H2SiO3
B. 若A为浓盐酸,B为KMnO4,C中盛石蕊试液,则C中溶液最终呈红色
C. 若A为较浓硫酸,B为Na2SO3固体,C中盛有Na2S溶液,则C中溶液变浑浊
D. 装置D起干燥气体作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓盐酸挥发的HCl在C中也能与Na2SiO3溶液反应生成白色沉淀,则无法判断H2CO3的酸性一定比H2SiO3强,故A错误;
B.A为浓盐酸,B为KMnO4,则反应生成的氯气通入C中,Cl2与水反应生成HCl和HClO,其中HClO有强氧化性和漂白性,则C中紫色石蕊试液先变红色,后褪色,故B错误;
C.A为较浓硫酸,B为Na2SO3固体,两者反应生成的SO2气体通入C中,因SO2有氧化性,则与C中Na2S溶液反应有淡黄色S生成,可观察到C中溶液变浑浊,故C正确;
D.仪器D为球形干燥管,则可以起到防止溶液倒吸的作用,故D错误;
故答案为C。
13. 重铬酸铵可用作有机合成催化剂,具有强氧化性。实验室将通入重铬酸()溶液制备的装置如图所示(夹持装置略去)。已知:。下列说法错误的是
A. 仪器a的作用是防止倒吸
B. 装置Y中的溶液pH不宜过大
C. 装置X可以观察到通入氨气的快慢和装置Y中是否有堵塞
D. 装置b中装入的试剂是碱石灰,目的是吸收过量的氨气
【答案】D
【解析】
【详解】A.氨气极易溶入水,a用来防止倒吸,选项A正确;
B.若溶液pH过大,呈较强碱性,平衡,正向移动,不利于制备,选项B正确;
C.通过观察的气泡快慢,可判断通入氨气的快慢,若Y中堵塞,的气泡快慢也会变慢,选项C正确;
D.碱石灰不能用来吸收,可以选用或无水,选项D错误;
答案选D。
14. 如图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案,下列有关操作不可能使烧杯中的液体呈喷射状喷出,最终几乎充满整个圆底烧瓶的是
A. 图甲中挤压胶头滴管使管内的溶液全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
B. 图乙中用热毛巾捂住圆底烧瓶底部并打开止水夹
C. 图丙中用鼓气装置从装置的a处鼓入适量空气并打开止水夹
D. 图丁中向装置水槽中慢慢加入足量生石灰并打开止水夹
【答案】B
【解析】
【详解】A.二氧化硫与NaOH反应,烧瓶内气压减小,可形成喷泉实验,A不符题意;
B.二氧化氮与水溶液接触,与水反应生成NO,NO不溶于水,B符合题意;
C.氨气极易溶于水,烧瓶内气压减小,可形成喷泉实验,C不符题意;
D.浓氨水挥发出氨气,与HCl反应,烧瓶内气压减小,可形成喷泉实验,D不符题意;
答案选B。
15. 某100mL混合液中,HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别为0.4ml/L和0.1ml/L。向该混合液中加入1.92g铜粉,加热使反应发生完全。下列说法正确的是(忽略反应前后溶液体积变化)( )
A. 所得溶液中n(Cu2+)=0.3ml
B. 所得溶液中c(H+)=0.03ml/L
C. 标准状况,所得气体的体积约为0.336L
D. 反应中转移0.06ml的电子
【答案】C
【解析】
【分析】n(Cu)==0.03ml,n(H+)=0.4ml/L×0.1L+0.1ml/L×2×0.1L=0.06ml,n(NO3-)=0.4ml/L×0.1L=0.04ml,发生3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,判断过量后以不足量代入计算.
【详解】解:n(Cu)==0.03ml,n(H+)=0.4ml/L×0.1L+0.1ml/L×2×0.1L=0.06ml,n(NO3-)=0.4ml/L×0.1L=0.04ml,
由 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
3 8 2
0.03ml 0.08ml 0.02ml
显然氢离子的物质的量0.06ml<0.08ml,因而H+不足,以H+为基准计算;
A.由氢离子的物质的量及离子方程式可知0.06ml氢离子反应,生成的铜离子的物质的量为0.06ml× =0.0225ml,故A错误;
B.由于该反应H+不足,已反应完,故B错误;
C.生成的NO的物质的量为0.06ml×=0.015ml,标准状况下生成NO的体积为0.015ml×22.4L/ml=0.336L, 故C正确;
D.反应中转移的电子以铜计算,反应的铜为0.0225ml,则转移的电子为:0.0225ml×2=0.045ml,故D错误;
答案选:C。
【点睛】本题考查离子反应的计算,解答该题的关键是把握反应的离子方程式及判断反应的过量问题,侧重分析能力和计算能力的考查,本题中判断H+不足是解题关键。
16. 38.4gCu与一定量浓硝酸恰好完全反应生成氮的氧化物,这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到和的混合溶液,反应过程及有关数据如图所示
下列有关判断不正确的是
A. 硝酸在反应中既体现氧化性又体现酸性
B. 氮的氧化物和NaOH溶液反应时,NO作还原剂
C. 混合气体中的物质的量是0.2ml
D. 若浓硝酸体积为200mL,则其物质的量浓度为11ml/L
【答案】C
【解析】
【分析】铜和硝酸反应生成硝酸铜和氮的化合物,38.4gCu为0.6ml,所以生成硝酸铜0.6ml,则硝酸铜含有硝酸根离子1.2ml,生成氮的化合物为0.9 ml,与氢氧化钠恰好完全反应生成NaNO3和 NaNO2,根据原子守恒可知:,所以硝酸的总量为1.2ml+1ml=2.2ml,若浓硝酸体积为200mL,则其物质的量浓度为;
【详解】A.铜和硝酸反应生成硝酸铜和氮的化合物,硝酸部分被还原,作氧化剂,有部分生成盐,表现出酸性,故A正确;
B.氮的氧化物和NaOH溶液反应时,NO转化为高价态氮,故作还原剂,故B正确;
C.由题意可知0.9 ml氮的化合物转化为钠盐的量为1ml,则混合气体中四氧化二氮的物质的量是1ml-0.9ml=0.1ml,C错误;
D.由分析可知,若浓硝酸体积为200mL,则其物质的量浓度为11ml/L,D正确;
故选C。
二、填空题(每空2分,共52分)
17. I.1869年俄国科学家门捷列夫绘制出了第一张元素周期表,成为化学史上的里程碑之一,且大大地促进了化学学科的快速发展。下表是现代元素周期表的一部分,请据表回答下列问题:
(1)元素⑦的单质的一种用途是_______(任写一种)。
(2)请写出元素⑦的氧化物与元素③的氢化物的水溶液反应的化学方程式_______。
(3)元素①和元素⑦最高价氧化物的水化物中酸性较强的是_______(填化学式)。
II.硅是地壳中含量第二大的元素,其单质是一种重要的半导体材料。
(4)硅元素在自然界中通常以石英石和硅酸盐的形式存在。已知是一种酸性氧化物,请写出其与氢氧化钠溶液反应的化学方程式_______。的SiO2中含有Si-O键_______个。
(5)高纯硅单质可由石英砂(主要成分是)制得,制备高纯硅的主要工艺流程如图所示:
i.硅元素有无定形硅和晶体硅两种单质,它们互为_______;
ii.流程①焦炭体现了_______(填“氧化性”或“还原性”);
iii.由于硅酸盐组成比较复杂,通常用氧化物的形式表示:请用氧化物的形式表示钾云母K(Al3Si3O10)(OH)2的组成_______。
【答案】(1)制造计算机芯片
(2)SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
(3)H2CO3 (4) ①. SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O ②. 0.4NA
(5) ①. 同素异形体 ②. 还原性 ③.
【解析】
【分析】根据元素周期表的结构可知,①为C元素,②为O元素,③为F元素,④为Na元素,⑤为Mg元素,⑥为Al元素,⑦为Si元素,⑧为P元素,⑨为S元素,⑩为Cl元素,据此分析。
【小问1详解】
元素⑦的单质是硅,硅为良好的半导体材料,可以用来制造制造计算机芯片,故答案为:制造计算机芯片;
【小问2详解】
⑦为Si元素,③为F元素,则二氧化硅和HF反应的方程式为:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O;
【小问3详解】
①为C元素,⑦为Si元素,非金属性C大于硅,则两者对应的最高价氧化物的水化物中酸性较强的是H2CO3;
【小问4详解】
二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水,方程式为:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O;1个SiO2中含有4个Si-O键,则的SiO2中含有Si-O键0.4NA个
【小问5详解】
i.无定形硅和晶体硅为硅的两种不同的单质,互为同素异形体;
ii.流程①SiO2与C反应生成Si和CO,C元素失电子化合价升高,体现了还原性;
硅酸盐用氧化物表示时,应该先写金属氧化物,再写非金属氧化物,最后写水,该硅酸盐的氧化物形式表示应该为:。
18. 某化学课外兴趣小组用如图所示装置进行实验,制备某气体并验证其性质。请回答下列问题:
(1)若装置A中分液漏斗盛装浓硫酸,圆底烧瓶盛装铜片。
①装置A中发生反应的化学方程式为_______。
②实验中,取一定质量的铜片和一定体积的浓硫酸在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
A.有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是_______。
B.下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是_______(填标号)。
a.铁粉 b.溶液 c.银粉 d.溶液
(2)若装置A中分液漏斗盛装浓硫酸,圆底烧瓶盛装木炭。则装置A中发生反应的化学方程式为_______,其中浓硫酸体现了_______性。
(3)向BaCl2溶液中通入SO2至饱和,此过程看不到现象,再向溶液中加入一种物质。溶液变浑浊。加入的这种物质不可能是_______。
A. Cl2B. 滴加H2O2溶液C. CO2D. H2S
(4)实验室中可利用Na2SO3粉末与质量分数为70%的硫酸反应制取少量SO2,反应的化学方程式_______。已知酸性高锰酸钾溶液可吸收SO2,则该反应的离子方程式为_______。
(5)在酸酒时人工添加SO2有两个目的:抗氧化和抗菌,实验室模拟二氧化硫抗氧化过程,向溴水中通入SO2,请用离子方程式表示该反应原理_______。
【答案】(1) ①. ②. 反应过程中浓硫酸被消耗,浓度逐渐变稀,而Cu与稀硫酸不反应 ③. ad
(2) ①. ②. 氧化 (3)C
(4) ①. Na2SO3+H2SO4=Na2SO4 +SO2↑+H2O ②. 2+5SO2 +2H2O=2Mn2++5+4H+
(5)
【解析】
【分析】A为制备气体的装置,C为收集装置,D检验气体的性质。
【小问1详解】
①Cu与浓硫酸在加热条件下发生反应。
②A.反应过程中浓硫酸被消耗,浓度逐渐变稀,而与稀硫酸不反应。
B.a.余酸为硫酸,能与铁粉反应,铁粉溶解且产生气泡,a项正确;
b.硫酸铜中也含有硫酸根离子,能与反应产生白色沉淀,故不能用溶液检验,b项错误;
c.稀硫酸不与银粉反应,故不能用银粉检验,c项错误;
d.稀硫酸与NaHCO3溶液反应,产生气泡,d项正确。
故选ad。
【小问2详解】
浓硫酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为。体现了浓硫酸的氧化性。
【小问3详解】
A.具有还原性,能被氯气氧化为离子,所以再向溶液中加入氯气,生成BaSO4白色沉淀,故A不选;
B.具有还原性,能被双氧水氧化为离子,所以再向溶液中加入双氧水,生成BaSO4白色沉淀,故B不选;
C.二氧化碳、二氧化硫与氯化钡均不反应,不能生成沉淀,故C选;
D.SO2具有氧化性,能够H2S反应生成硫沉淀,故D不选;
答案选C。
【小问4详解】
实验室中可利用Na2SO3粉末与质量分数为70%的硫酸反应制取少量SO2,反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4 +SO2↑+H2O;酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能将二氧化硫氧化成硫酸根,该反应的离子方程式为2+5SO2 +2H2O=2Mn2++5+4H+;
【小问5详解】
具有还原性,向溴水中通入发生氧化还原反应生成HBr和H2SO4,根据得失电子守恒和原子守恒配平离子方程式为:。
19. I.如图表示A、B、C、D、E五种含氮物质相互转化的关系图。其中A、B、C、D常温下都是气体,B为红棕色。
回答下列问题:
(1)A→D反应常用于人工固氮,写出该反应的化学方程式:_______;
(2)D→C是工业制硝酸的重要反应,化学方程式为_______;
(3)B与一定量的氧气混合通入水中能被完全吸收,请写出化学方程式为_______,若该反应转移个电子,则参加反应的B的物质的量为_______。
II.氨气是一种重要的化工原料,其中约80%用来生产各种氮肥。
(4)实验室通过加热和的混合物制取氨,该反应的化学方程式为_______,请写出NH3的电子式_______。
(5)我国科研团队借助一种固体催化剂,在常温、常压和可见光条件下合成了氨,其过程如图所示。该反应的化学方程式为_______。反应中每转移,生成的体积为_______L(标准状况下)。
(6)常作为水培植物营养液的氮肥来源,若配制的溶液,需要固体的质量_______g。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. ②. a
(4) ①. ②.
(5) ①. ②. 44.8
(6)8.0
【解析】
【分析】A、B、C、D、E均为含氮物质,A、B、C、D常温下都是气体,且B为红棕色,则B为NO2;C与O2反应生成NO2,则C为NO;NO2与H2O反应生成E,则E为HNO3,Cu和稀硝酸反应生成NO;A与O2在闪电条件下反应生成NO,则A为N2;N2与H2在高温、高压和催化剂条件下反应生成D,则D为NH3,NH3与O2在催化剂、加热下反应生成NO,据此解答。
【小问1详解】
A→D为N2与H2在高温、高压和催化剂条件下反应生成NH3,反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
D→C为NH3与O2在催化剂、加热条件下反应生成NO和H2O,反应的化学方程式为:;
【小问3详解】
NO2与O2一起通入水中被完全吸收,反应生成HNO3,其化学方程式为:,则参与反应的NO2与O2物质的量之比为4∶1;由于NO2到HNO3,失去1个电子,则转移aNA个电子时,参与反应的NO2的物质的量为;
【小问4详解】
实验室通过加热和的混合物制取氨,反应化学方程式:;氨气的电子式为;
【小问5详解】
A→D反应为氮气和氢气催化生成氨气,;每转移6ml电子,生成氨气2ml,标况下体积为2ml×22.4L/ml=44.8L;
【小问6详解】
配制的溶液,需用500mL容量瓶,需要固体的质量为0.2ml/L×0.5L×80g/ml=8.0g。选项
实验
现象
实验结论
A
向装有溶液试管中加入稀硫酸
在管口观察到红棕色气体
分解成了
B
和混合气体通入溶液
出现白色沉淀
得到的沉淀只有
C
向某溶液中先滴加适量稀硝酸,再滴加少量溶液
出现白色沉淀
原溶液中含有、、中的一种或几种
D
取少量固体于试管底部,加热试管底部
试管口处有晶体出现
易升华
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