化学必修一第四章非金属及其化合物作业题及答案解析第四章 第四节 第4课时

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A．常温下，铁放入浓硝酸中
B．用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水并相互靠近
C．二氧化硫通入到品红溶液中
D．将氯化氢气体通入滴有酚酞的烧碱溶液中
2．在50 mL 18 ml/L的浓H2SO4溶液中加入足量铜片并加热，充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量为( )
A．小于0.45 ml
B．等于0.45 ml
C．在0.45 ml和0.90 ml之间
D．大于0.90 ml
3．下列金属或氧化物可以完全溶解的是( )
A．1 ml Zn与含1 ml HCl的浓盐酸
B．1 ml MnO2与含4 ml HCl的浓盐酸共热
C．1 ml Cu与含2 ml H2SO4的浓硫酸共热
D．1 ml Cu与含4 ml HNO3的浓硝酸
4．可用来干燥氨气的有( )
A．浓硫酸 B．碱石灰
C．氯化钙 D．五氧化二磷
5．将铁片投入下列溶液中，铁片溶解，溶液重量增加，但没有气体产生的是( )
A．稀硝酸 B．浓硫酸
C．硝酸银溶液 D．氯化铁溶液
6．已知气体的摩尔质量越小，扩散速度越快。如图所示为气体扩散速度的实验，两种气体扩散相遇时形成白色烟环。下列关于物质甲、乙的判断正确的是( )
A．甲是浓氨水，乙是浓硫酸
B．甲是浓盐酸，乙是浓氨水
C．甲是浓氨水，乙是浓盐酸
D．甲是浓硝酸，乙是浓氨水
7．用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜：①铜跟浓硝酸反应，②铜跟稀硝酸反应，③铜跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟稀硝酸反应。以下叙述正确的是( )
A．三种途径所消耗的铜的物质的量不相等
B．三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等
C．所消耗铜的物质的量是：途径③＞途径①＞途径②
D．所消耗硝酸的物质的量是：途径①＞途径②＞途径③
8．把a L含(NH4)2SO4和NH4NO3的混合液分成两等份。一份用b ml烧碱刚好把NH3全部赶出；另一份与BaCl2溶液恰好完全反应，消耗c ml BaCl2，则原溶液中c(NOeq \\al(－,3))为( )
A.eq \f(b－2c,a) ml/L B.eq \f(2b－4c,a) ml/L
C.eq \f(2b－c,a) ml/L D.eq \f(b－2c,2a) ml/L
9.浓H2SO4和木炭在加热时发生反应的化学方程式是2H2SO4(浓)＋C△,CO2↑＋2H2O＋2SO2↑
请从下图中选用所需的仪器(可重复选用)组成一套进行该反应并检验出反应产物的装置。现提供浓H2SO4、木炭和酸性KMnO4溶液，其他固、液试剂自选。(连接和固定仪器用的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均略去)
将所选的仪器按连接顺序从左至右依次填入下表，并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用。
10.氮的化合物在某些领域中扮演着重要的角色。
(1)氨和铵盐在粮食的增产中发挥着极其重要的作用，同时又是重要的工业原料。
写出实验室制取氨气的化学方程式： _______________________________________
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(2)硝酸是工业三大强酸之一。试从原料的利用率和环境保护两个角度分析，溶解等量的金属铜用浓硝酸好，还是稀硝酸好？写出反应的化学方程式并简要分析_____________
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________________________________________________________________________
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(3)氮的化合物在航天航空事业中起着不可替代的作用。神舟七号飞船的外壳是一种新型结构陶瓷材料，它的主要成分是氮化硅。工业上使用SiCl4、N2和H2在一定条件下反应生成氮化硅，写出该反应的化学方程式(不必配平)__________________ ________。
11．已知Cl2＋2KI===2KCl＋I2。现有一瓶无色溶液，其中可能含有NHeq \\al(＋,4)、K＋、H＋、Ba2＋、Cu2＋、Fe3＋、I－、Cl－、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)，取该溶液进行以下实验：
①该溶液可使蓝色石蕊试纸呈现红色；
②取溶液少量加新制氯水及淀粉溶液，可见溶液呈现蓝色；
③取溶液少量加氯化钡溶液，有白色沉淀生成，加入HNO3后沉淀不溶解；
④取原溶液少量加入NaOH溶液呈碱性，将此溶液加热，有无色气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
(1)溶液中肯定存在的离子有__________________________________；
(2)溶液中肯定不存在的离子有______________________________；
(3)溶液中不能确定是否存在的离子有_________________。
12．将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答：
(1)NO的体积为________L，NO2的体积为____________L。
(2)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a ml/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为________ml/L。
(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水________g。
第4课时 习题课
1．A [常温下浓硝酸可使铁钝化，无明显现象；蘸有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒相互靠近，有白烟生成；SO2可使品红溶液褪色；HCl可使滴有酚酞的烧碱溶液中的红色褪去。]
2．A [因n(H2SO4)＝18 ml/L×0.050 L＝0.90 ml，假设0.90 ml H2SO4全部参加反应，由反应Cu＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O可知，被还原的H2SO4的物质的量为eq \f(1,2)×0.90 ml＝0.45 ml。但随着反应的进行，浓H2SO4变为稀H2SO4，而稀H2SO4不与铜反应，则参加反应的H2SO4的物质的量小于0.90 ml，从而可知，被还原的H2SO4的物质的量小于0.45 ml。]
3．D [A项盐酸不足，锌不能完全溶解；B、C项中随反应的进行，酸的浓度变小，到一定浓度后，不能再反应，故MnO2、Cu不能完全溶解；D项中硝酸浓度变小后，稀硝酸依然可与Cu发生反应，使之完全溶解。]
4．B [NH3为碱性气体，不能用酸性干燥剂干燥；NH3可与无水氯化钙络合。]
5．D [稀硝酸与铁反应有气体产生；浓H2SO4可使铁钝化，溶液质量只能减小；1 ml Fe可置换出3 ml Ag，使溶液质量减小；Fe溶解在FeCl3溶液中，可使溶液质量增加又没有气体产生。]
6．C [从图中可知甲中的气体摩尔质量较小，乙气体摩尔质量较大，又由于浓H2SO4不能挥发出气体来，因此只有C正确。]
7．D [有关反应为：①Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
②3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
③2Cu＋O2eq \(=====,\s\up7(△))2CuO，CuO＋2HNO3(稀)===Cu(NO3)2＋H2O
分析以上三组反应，可以看出：生成相同质量的Cu(NO3)2，消耗相同质量的铜，但消耗硝酸的质量(或物质的量)不相同，途径①消耗HNO3最多，途径②次之，途径③消耗HNO3最少。通过比较可以看出，生产Cu(NO3)2，途径③效果最佳，既不造成污染，又能提高HNO3的利用率。]
8．B [依题意知：每一份混合液中n(NHeq \\al(＋,4))＝b ml；n(SOeq \\al(2－,4))＝n(BaCl2)＝c ml，原溶液中n(NHeq \\al(＋,4))为2b ml，n(SOeq \\al(2－,4))＝2c ml。
(NH4)2SO4===2NHeq \\al(＋,4)＋SOeq \\al(2－,4)
4c 2c
则由NH4NO3提供的NHeq \\al(＋,4)为(2b－4c) ml，c(NOeq \\al(－,3))＝eq \f(2b－4c,a) ml/L。]
9.
解析 该实验目的是发生反应：C＋2H2SO4(浓)△,CO2↑＋2SO2↑＋2H2O及反应产物的检验，该发生装置应用固＋液△,气体，故选C。反应产物有H2O、CO2和SO2，故应先用无水CuSO4粉末检验H2O的存在。CO2和SO2均可使澄清石灰水变浑浊，故应先检验SO2(用品红溶液)，并用酸性KMnO4溶液除净SO2，再次用品红溶液检验SO2是否除尽，最后用澄清石灰水检验CO2的存在。
10．(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \(=====,\s\up7(△))2NH3↑＋CaCl2＋2H2O
(2)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O,3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，溶解等质量的铜，使用稀硝酸时消耗的硝酸少，且产生的有害气体少，故用稀硝酸好
(3)SiCl4＋N2＋H2―→Si3N4＋HCl
解析 (2)根据铜与浓硝酸、稀硝酸反应的方程式，溶解3 ml(等量)铜时消耗浓硝酸12 ml，生成NO2 6 ml；消耗稀硝酸8 ml，生成NO 2 ml，可见用浓硝酸溶解铜原料利用率低且产生的环境污染物多，所以使用稀硝酸溶解好。
(3)使用SiCl4、N2和H2在一定条件下制备氮化硅，反应过程中氮元素化合价降低，硅元素化合价不变，由氧化还原原理，氢元素化合价升高，所以另外一种产物为HCl。
11．(1)H＋、NHeq \\al(＋,4)、I－、SOeq \\al(2－,4) (2)Fe3＋、Cu2＋、Ba2＋、COeq \\al(2－,3) (3)K＋、Cl－
解析 该溶液无色，说明不含有色离子，即不含Cu2＋、Fe3＋；溶液使蓝色石蕊试纸变红色，说明溶液显酸性，含有H＋，而COeq \\al(2－,3)不能与H＋共存，则溶液中无COeq \\al(2－,3)；由(2)中现象可知溶液中含有I－；由(3)中现象可知溶液中含有SOeq \\al(2－,4)，则无Ba2＋；由(4)中现象可知溶液中含有NHeq \\al(＋,4)，综合以上分析可知：溶液中一定含有H＋、NHeq \\al(＋,4)、I－和SOeq \\al(2－,4)，一定无Cu2＋、Fe3＋、Ba2＋、COeq \\al(2－,3)，不能确定是否含有K＋和Cl－。
12．(1)5.824 5.376 (2)eq \f(aV×10－3＋0.5,0.14) (3)57.8
解析 (1)设生成NO的物质的量为x，NO2为y
则有eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x＋y＝\f(11.2 L,22.4 L/ml),3x＋y＝\f(32.64 g,64 g/ml)×2))
解得x＝0.26 ml y＝0.24 ml
V(NO)＝0.26 ml×22.4 L/ml
＝5.824 L
V(NO2)＝0.24 ml×22.4 L/ml
＝5.376 L
(2)由原子守恒得：

n(HNO3)＝n(气体)＋n(NaOH)
所以c(HNO3)＝eq \f(aV×10－3＋0.5,0.14) ml/L
(3)由得失电子守恒得：

0．24 ml×1＋0.26 ml×3＝2n(H2O2)
解之得n(H2O2)＝0.51 ml，
m(H2O2)＝eq \f(0.51 ml×34 g/ml,30%)
＝57.8 g。

选用的仪器(填字母)
加入的试剂
作用
选用的仪器(填字母)
加入的试剂
作用
C
浓H2SO4和木炭
反应器(或发生气体)
B
无水CuSO4
检出H2O
A
品红溶液
检出SO2
A
酸性KMnO4溶液
吸收余下的SO2
A
品红溶液
检验SO2是否除尽
A
澄清石灰水
检出CO2