江西省万载县高三化学 第四章 非金属及其化合物 第四节 氨、硝酸、硫酸同步练习 新人教版必修1.doc

非金属及其化合物 第四节 氨、硝酸、硫酸一、选择题1.利用图所示装置进行以下实验，能得到相应实验结论的是（）选项实验结论a稀硫酸石灰石澄清石灰水制二氧化碳并吸收尾气b浓硫酸蔗糖溴水浓硫酸具有脱水性、氧化性c稀盐酸na2so3h2s溶液so2具有还原性d浓硝酸na2co3na2sio3溶液酸性：硝酸碳酸硅酸 2.如图所示，常温时将一滴管液体y一次性全部挤到充满o2的锥形瓶内（装置气密性良好），若锥形瓶内气体的最大物质的量是amol，久置后其气体的物质的量是bmol，不存在ab关系的是（）xya过量c、fe碎屑稀hclb过量na2co3粉末稀h2so4c过量fe、al碎屑浓h2so4d过量cu、cuo粉末浓hno33.下列叙述和均正确并且有因果关系的是（）选项叙述叙述acl2有酸性用cl2可与石灰乳或烧碱反应制备含氯消毒剂bnahco3溶于水完全电离nahco3是强电解质c浓h2so4有强氧化性浓h2so4可用于干燥so2dna2s有强还原性用于除去废水中的cu2+和hg2+4.工业上制取硫酸铜不是直接用浓硫酸与铜反应，而是将铜丝浸入稀硫酸中并不断地从容器下部吹入细小的空气泡，这样做的优点是（）节省能源不产生污染大气的so2提高 h2so4的利用率提高了cu的利用率abcd全部5.利用如图所示装置进行下列实验，不能得出相应实验结论的是选项实验结论a稀硫酸na2co3na2sio3溶液非金属性：scsib浓硫酸蔗糖溴水浓硫酸具有脱水性、氧化性c浓硝酸fenaoh溶液说明铁和浓硝酸反应可生成no2d浓氨水生石灰酚酞氨气的水溶液呈碱性 6.镁铁混合物138 g溶解在足量某浓度的稀硝酸中，完全反应，其还原产物只有一氧化氮（03 mo1），则向反应后的溶液中加人足量的naoh溶液，可生成的沉淀质量为a26 gb28 g c295 g d291 g7.用如图装置制取、提纯并收集表中的四种气体（a、b、c表示相应仪器中加入的试剂），其中可行的是（）气体abcano2浓硝酸铜片naoh溶液bso2浓硫酸铜片酸性高锰酸钾溶液cnh3浓氨水生石灰碱石灰dco2稀盐酸大理石浓硫酸 8.足量的铝与20ml 1.0mol/l的下列物质反应，产生气体物质的量最少的是a氢氧化钠溶液 b稀硫酸 c盐酸 d稀硝酸9.下列实验装置、选用的试剂或实验操作中，正确的是 a实验室用装置a制取氨气 b用b装置吸收氨气，并防止倒吸c用c装置稀释浓硫酸 d用d装置除去co2中的hcl10.下列有关实验的操作不正确的是a分液时，分液漏斗内的上层液体应由上口倒出b用加热分解的方法区分碳酸钠和碳酸氢钠两种固体c配制0.1moll-1氢氧化钠溶液时，将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流d检验nh4+时，往试样中加入naoh溶液，加热，用湿润蓝色石蕊试纸检验逸出的气体11.锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水当生成a mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为（ ）aa mol ba molca mol d2a mol二、非选择题12.氮及其化合物在工农业生产、生活中有重要作用。请按要求回答下列相关问题：（1）食品添加剂铵明矾nh4al(so4)212h2o高温可分解，下列关于其分解产物的预测不合理的是_。 anh3、n2、so2、h2obnh3、so3、h2o cnh3、so2、h2odnh3、n2、so3、so2、h2o（2）汽车发动机工作时也会引发n2和o2反应产生大气污染物no，其能量变化示意图为则该反应的热化学方程式为_。（3）工业合成氨的反应：n2(g)+3h2(g)2nh3(g) h0，分别在t1、t2温度下，改变起始氢气物质的量，测得平衡时氨的体积分数如右图所示：比较在m、n、q三点所处的平衡状态中，反应物n2的转化率最高的是_点。t2条件下，在2 l的密闭容器中，充入x mol n2和y mol h2时，3 min达平衡，此时反应物的转化率均为a，写出下列仅含a、x的表达式（不必化简）：v(n2)=_；该反应的平衡常数的值k =_。图像中t2_t1（填“高于”、“低于”、“等于”或“无法确定”）。科学家采用高质子导电性的scy陶瓷（能传递h+ ）实现氨的电化学合成，这提高了氮气和氢气的转化率。写出电化学合成过程中发生还原反应的电极方程式：_。（4）将质量相等的四份铁粉和铜粉的均匀混合物，分别加入同浓度稀硝酸充分反应，（假设硝酸的还原产物只有no）实验数据如下表：下列有关分析推断正确的是_。a硝酸起始浓度为4 mol/l b中溶解了5.6 g fec中n(cu2+) = 0.15 mol d中v = 6.72 l13.氮及其化合物在化学实验中有广泛应用：（1）请写出实验室用cu和稀硝酸反应制备no的离子方程式： ；（2）请设计实验，检验某可溶性固体物质中含有nh4的操作、现象、结论： ；（3）实验室可用（nh4）2cr2o7受热分解产生n2、cr2o3和h2o来制备n2，请写出该分解反应的化学方程式： ；（4）有人发现重铬酸铵分解产物不仅含n2、cr2o3和h2o，还含有nh3和o2，并指出伴随有显著的副反应发生：2（nh4）2cr2o7 2cr2o3+4nh3+2h2o+3o2；设计如图所示实验装置，并通过实验方法验证了nh3和o2的存在（忽略空气中o2的干扰）限选试剂：na2s溶液、na2so3溶液、feso4溶液；限选仪器：试管、玻璃导管、漏斗、烧杯、胶头滴管图中试管口玻璃纤维的作用是 ；根据实验目的，选择一种试剂和最佳的仪器补全该实验装置（在方框中画图并标注所选试剂）；写出该法验证nh3和o2存在的实验原理的化学方程式： 14.某兴趣小组对铜与浓硫酸反应产生的黑色沉淀（可能含有cuo、cus、cu2s，其中cus和 cu2s不溶于稀盐酸、稀硫酸）进行探究，实验步骤如下：将光亮铜丝插人浓硫酸，加热；待产生大量黑色沉淀和气体时，抽出铜丝，停止加热；冷却后，从反应后的混合物中分离出黑色沉淀，洗净、干燥备用回答下列问题：（1）步骤产生气体的化学式为 （2）向含微量 cu2+试液中滴加k4fe（cn）6溶液，能产生红褐色沉淀现将少量黑色沉淀放入稀硫酸中，充分振荡以后，再滴加k4fe（cn）6溶液，未见红褐色沉淀，由此所得结论是 （3）为证明黑色沉淀含有铜的硫化物，进行如下实验：装置现象结论及解释 a试管中黑色沉淀逐渐溶解a试管上方出现红棕色气体b试管中出现白色沉淀a现象说明褐色沉淀具有 性b试管b中产生白色沉淀的总反应的离子方程式为 （4）cus固体能溶于热的浓硫酸，请用有关平衡移动原理加以解释： （5）为测定黑色沉淀中cu2s 的百分含量，取0.2g 步骤所得黑色沉淀，在酸性溶液中用 40.0ml 0.075mol/l kmno4溶液处理，发生反应如下：8mno4+5cu2s+44h+10cu2+5so2+8mn2+22h2o6mno4+5cus+28h+5cu2+5so2+6mn2+14h2o反应后煮沸溶液，赶尽so2，过量的高锰酸钾溶液恰好与35.0ml 0.1mol/l （nh4）2fe（so4）2 溶液反应完全则混合物中cu2s 的质量分数为 参考答案1.b考点：化学实验方案的评价专题：实验评价题分析：a稀硫酸与石灰石反应生成微溶的硫酸钙，反应不能顺利进行；b浓硫酸可使蔗糖碳化，并发生氧化还原反应生成二氧化硫气体；c生成二氧化硫与硫化氢发生氧化还原反应；d浓硝酸与碳酸钠反应生成二氧化碳，但浓硝酸易挥发，硝酸、碳酸均可与硅酸钠溶液反应生成解答：解：a稀硫酸与石灰石反应生成微溶的硫酸钙，附在固体而使反应不能顺利进行，应用稀硫酸和碳酸钠反应制备二氧化碳气体，故a错误；b浓硫酸可使蔗糖碳化，并发生氧化还原反应生成二氧化硫气体，通过高锰酸钾溶液的颜色变化证明浓硫酸的强氧化性，故b正确；c生成二氧化硫与硫化氢发生氧化还原反应，生成硫，二氧化硫表现氧化性，故c错误；d浓硝酸与碳酸钠反应生成二氧化碳，但浓硝酸易挥发，硝酸、碳酸均可与硅酸钠溶液反应生成，应先除杂，否则不能证明碳酸硅酸，故d错误故选b点评：本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，涉及气体的制备、浓硫酸的性质、酸性比较、氧化还原反应等，把握化学反应原理及实验装置中的反应为解答的关键，注意实验操作的可行性、评价性分析，题目难度不大2.c考点：化学实验方案的评价分析：若锥形瓶内气体的最大物质的量是amol，久置后其气体的物质的量是bmol，如存在ab关系，说明在久置过程中锥形瓶的气体参与反应而消耗，反之不存在ab，以此解答该题解答：解：a铁与盐酸反应生成氢气，由于铁过量，则久置过程中铁发生吸氧腐蚀，则消耗氧气，ab，故a不选；b碳酸钠和稀硫酸反应生成二氧化碳气体，由于碳酸钠过量，则久置过程中碳酸钠与二氧化碳反应生成碳酸氢钠，气体总物质的量减小，ab，故b不选；cfe、al与浓硫酸发生钝化，气体体积基本不变，故c选；d铜和浓硝酸反应生成二氧化氮气体，久置过程中二氧化氮与水反应生成no，体积变小，故d不选故选c点评：本题综合考查元素化合物知识，为高频考点，侧重于元素化合物知识的综合理解和运用的考查，注意相关基础知识的积累，难度不大3.b考点：浓硫酸的性质；强电解质和弱电解质的概念；氯气的化学性质；物质的分离、提纯和除杂分析：a、cl2可与石灰乳反应制备漂白粉，具有消毒、漂白、杀菌的作用；b、电解质的强弱是根据电离程度划分的，碳酸氢钠是弱酸强碱酸式盐，是强电解质完全电离；c、浓h2so4可用于干燥so2，是浓硫酸的吸水性；d、用na2s除去废水中的cu2+和hg2+，是利用硫离子与铜离子与汞离子生成难溶物解答：解：a、氯气与烧碱、石灰乳发生氧化还原反应，与酸性无关，故a错误；b、电解质的强弱是根据电离程度划分的，在水溶液里或熔融状态下完全电离是电解质是强电解质，碳酸氢钠是弱酸强碱酸式盐，电离方程式为：nahco3=na+hco3；是强电解质完全电离，故b正确；c、浓h2so4可用于干燥so2，是浓硫酸的吸水性，故c错误；d、用na2s除去废水中的cu2+和hg2+，是利用硫离子与铜离子与汞离子生成难溶物，而不是应用na2s还原性，故d错误；故选b点评：本题考查了物质性质的分析应用，熟练掌握强电解质、浓硫酸的性质、硫化钠的性质等基础知识是解题关键，题目难度不大4.b考点：浓硫酸的性质；制备实验方案的设计专题：氧族元素分析：浓硫酸与铜在加热条件下反应生成so2和硫酸铜，产生污染大气的so2，并且硫酸的利用率低，将铜丝浸入稀硫酸中并不断地从容器下部吹入细小的空气泡，发生2cu+2h2so4+o2=2cuso4+2h2o，反应无污染，符合原子经济的要求解答：解：将铜丝浸入稀硫酸中并不断地从容器下部吹入细小的空气泡发生：2cu+2h2so4+o2=2cuso4+2h2o，则反应在常温下就能进行，而浓硫酸与铜在加热条件下反应，节省能源，故正确；反应无污染，而浓硫酸与铜在加热条件下反应生成so2和硫酸铜，产生污染大气的so2，故正确；反应物完全转化成生成物，提高h2so4的利用率，故正确；无论哪一种方法，生成等物质的量的硫酸铜，都需要相同质量的铜，故错误故选b点评：本题考查硫酸铜的制备方法的比较，题目难度不大，解答本题，可比较反应方程式的异同5.c6.d试题分析：分别设铁和镁的物质的量，结合电子守恒计算，注意铁被氧化为三价铁。7.d考点：常见气体制备原理及装置选择；气体的收集分析：由实验装置图可知，该装置为液体与固体（或液体）在不加热条件下反应生成气体的制备装置，并且气体密度大于空气，用向上排空法收集，再进一步考虑选项中气体的净化是否合理，据此进行判断解答：解：ano2与naoh反应而被吸收，不能用naoh溶液净化，故a错误；b浓硫酸与金属铜的反应需在加热的条件下进行，而本实验没有加热，故b错误；c氨气密度比空气小，不能用向上排空法收集，且不能利用浓硫酸干燥，故c错误；d大理石的主要成分为碳酸钙，盐酸与碳酸钙在常温下发生反应反应生成二氧化碳，用浓硫酸除去二氧化碳中水分，并且二氧化碳密度大于空气，可用向上排空法收集，故d正确；故选d点评：本题考查实验装置综合及常见气体的制备实验，为高频考点，题目难度中等，把握常见物质的性质及气体的制备原理为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查8.d【ks5u解析】铝与氢氧化钠溶液或盐酸或稀硫酸均是产生氢气，且都是铝作还原剂，所以产生的氢气相等。铝与稀硝酸反应生成硝酸铝、no和水，氮元素的化合价从+5价降低到+2价，所以产生的no最少，答案选d。9.b【ks5u解析】anh4cl固体受热分解生成nh3和hcl，而当温度降低时，nh3和hcl又重新化合成固体nh4cl，故a错误；b氨气极易溶于水，按照装置图，倒扣的漏斗可防止倒吸，故b正确；c不能在量筒中稀释浓硫酸，应在烧杯中稀释、冷却后转移到容量瓶中，故c错误；dco2 也能和na2co3反应，故d错误；故选b。10.d【ks5u解析】a分液操作时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出，避免两种液体相互污染，故a正确； b碳酸钠受热不分解，碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳和水，故b正确；c将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流，故c正确；d检验氨气时应该是用湿润的红色石蕊试纸检验，故d错误故选d11.a解：根据题意知，锌和稀硝酸反应方程式为4zn+10hno3=4zn（no3）2+nh4no3+3h2o，生成amol硝酸锌时转移电子的物质的量=amol（20）=2amol，根据氧化还原反应中得失电子守恒得，被还原的硝酸的物质的量=0.25amol，故选a12.答案：（1）c （2）n2(g)+o2(g)=2no(g) h=+183.8 kj/mol（3） q ax/6 moll1min1 16 (ax) 2 / (x-ax) (3x-3ax)3低于 n2+6h+ +6e- = 2nh3（4）ac试题解析：（1）a、生成n2，n元素化合价升高，生成so2，s元素化合价降低，符合氧化还原反应原理，预测合理；b、生成nh3、so3、h2o，为非氧化还原反应，预测合理；c、生成so2，s元素化合价降低，没有化合价升高的元素，不符合氧化还原反应原理，预测不合理；d、既有元素化合价升高，也有元素化合价降低，预测合理。 (2)拆开化学键吸收能量，形成化学键释放能量，对于反应n2(g)o2(g)=2no(g)，计算如下：h945 kjmol1498 kjmol12630 kjmol1183 kjmol1；（3）读图可知在m、n、q三点所处的平衡状态中，q点nh3的体积分数最大，则反应物n2的转化率也是q点最高；列出三段式可得：n2(g) + 3h2(g) 2nh3(g)开始浓度（mol/l） x/2 y/2 0变化浓度（mol/l） ax/2 3ax/2 ax平衡浓度（mol/l）（x-ax）/2 （y-3ax）/2 ax因为反应物的转化率均为a，所以可列出：y/2a3ax/2，可知y3x，即h2的平衡浓度为（3x-3ax）/2，因此平衡常数为k16 (ax) 2 / (x-ax) (3x-3ax)3；n2(g)+3h2(g)2nh3(g) h0，所以升高温度平衡左移，氨气的体积分数减小，从图中可以看出t1温度下，氨气的体积分数小，可知t1t2，即t2低于t1；利用反应n2(g) + 3h2(g) 2nh3(g) 可以看出发生还原反应的物质为氮气，再结合scy陶瓷能传递h+ 这一信息，可得出电极反应式为：n2+6h+ +6e- = 2nh3；(4) 根据题给数据可知，实验、都有金属剩余，则反应后的溶液中不可能含有硝酸铁，溶液中金属离子为亚铁离子和铜离子，实验相当于是在实验的基础上加入100ml硝酸，参加反应的金属的质量为18-9.68.4g，生成no的体积为2.24l，物质的量为0.1mol，根据电子转移守恒可知，参加反应金属的物质的量为0.1mol（52）/2=0.15mol，参加反应金属的摩尔质量m56g/mol，可以推知该过程只有fe参加反应，故推知实验只有fe参与反应；在实验的基础上加入100ml硝酸，参加反应的金属的质量为9.6g，生成no的体积为2.24l，物质的量为0.1mol，若该过程只有cu参加反应，根据电子转移守恒，则cu的物质的量0.15mol，cu的质量9.6g，等于参加反应金属的质量，故该过程只有cu反应，且cu恰好完全反应，则加入200ml硝酸时，fe恰好反应生成硝酸亚铁，在实验的基础上再加入100ml硝酸，硝酸与溶液中亚铁离子反应生成no。a、根据上述分析可知，实验发生反应3fe+8hno33fe（no3）2+2no+4h2o，生成no的物质的量为0.1mol，根据方程式可知，参加反应的硝酸的物质的量为0.4mol，故硝酸的物质的量浓度4mol/l，故a正确；b、根据上述分析可知，实验发生反应3fe+8hno33fe（no3）2+2no+4h2o，生成no的物质的量为0.1mol，根据方程式可知，参加反应铁的物质的量为0.15mol，质量为8.4g，故b错误；c、由上述分析可知，实验中参加反应的金属为fe和cu共9.6g，反应方程式为：3fe+8hno33fe（no3）2+2no+4h2o和3cu+8hno33 cu（no3）2+2no+4h2o,二者共生成（6.72-4.48）2.24lno气体即0.1mol，且1mol金属均生成2/3molno，fe和cu物质的量分别设为x和y，可列方程组，解得y0.15mol，故c正确；d、由上述分析可知，实验中fe与硝酸恰好反应生成硝酸亚铁，生成no的物质的量0.2mol，由3fe+8hno33fe（no3）2+2no+4h2o可知，溶液中亚铁离子的物质的量为0.3mol，在实验的基础上再加入100ml硝酸，硝酸与溶液中亚铁离子反应生成no，根据电子转移守恒可知，生成no的物质的量0.1mol，体积为2.24l，v=6.72+2.24=8.96l，故d错误。13.（1）3cu+8h+2no33cu2+2no+4h2o；（2）取少量待测固体（或先配制成浓溶液亦可）于试管中，加入过量浓的naoh溶液，加热，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，产生无色有刺激性气味的气体，且试纸变蓝，则原溶液含有nh4+；（3）（nh4）2cr2o7cr2o3+n2+4h2o；（4）缓冲气流，防止固体被气流带进入导管，堵塞导管；2nh3+2h2o+feso4=fe（oh）2+（nh4）2so4、4fe（oh）2+o2+2h2o=4fe（oh）3）（或8nh3+10h2o+4feso4+o2=4fe（oh）3+4（nh4）2so4）考点：性质实验方案的设计；铵离子检验；硝酸的化学性质 分析：（1）铜与稀硝酸反应氧化还原反应生成硝酸铜、no气体和水；（2）检验铵根离子的方法一般为：向铵盐中进入氢氧化钠、加热，用湿润的红色石蕊试纸检验是否有变蓝，从而判断是否含有铵根离子；（3）反应中cr元素和n元素的化合价发生变化，根据化合价升降相等配平并写出该反应的化学方程式；（4）反应中固体容易堵塞导管，且生成气体的气流不稳定，据此判断使用玻璃纤维的目的；氨气极易溶于水，需要使用防倒吸装置吸收氨气，检验氨气和氧气，需要选用硫酸亚铁溶液，据此设计方案并画出装置图；氨气与硫酸亚铁反应生成白色的氢氧化亚铁沉淀，据此证明存在氨气；氢氧化亚铁与氧气反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀，据此判断反应中生成了氧气解答：解：（1）铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮气体和水，反应的离子方程式为3cu+8h+2no33cu2+2no+4h2o，故答案为：3cu+8h+2no33cu2+2no+4h2o；（2）通常用强碱溶液和湿润的红色石蕊试纸检验铵根离子，其操作方法、现象及结论为：取少量待测固体（或先配制成浓溶液亦可）于试管中，加入过量浓的naoh溶液，加热，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，产生无色有刺激性气味的气体，且试纸变蓝，则原溶液含有nh4+，故答案为：取少量待测固体（或先配制成浓溶液亦可）于试管中，加入过量浓的naoh溶液，加热，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，产生无色有刺激性气味的气体，且试纸变蓝，则原溶液含有nh4+；（3）实验室可用（nh4）2cr2o7受热分解产生n2、cr2o3和h2o来制备n2，（nh4）2cr2o7中铬元素的化合价为+6，氮元素的化合价为3，反应后分别生成cr2o3、n2，铬元素化合价变化至少为：（63）2=6，n元素化合价至少升高：0（3）2=6，则化合价变化的最小公倍数为6，所以cr2o3、n2的系数都是1，然后利用质量守恒配平可得（nh4）2cr2o7 cr2o3+n2+4h2o，故答案为：（nh4）2cr2o7cr2o3+n2+4h2o；（4）反应中固体容易堵塞导管，且生成气体的气流不稳定，所以使用玻璃纤维缓冲气流，防止固体被气流带进入堵塞导管，故答案为：缓冲气流，防止固体被气流带进入导管，堵塞导管；检验氨气和氧气，发生的反应必须具有明显现象，如颜色变化、沉淀等，氨气能够与硫酸亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁沉淀：2nh3+2h2o+feso4=fe（oh）2+（nh4）2so4，氢氧化亚铁在溶液中遇到氧气能够被氧化成红褐色的氢氧化铁：4fe（oh）2+o2+2h2o=4fe（oh）3），所以用硫酸亚铁检验；氨气极易溶于水，需要用倒置的漏斗吸收氨气，据此画出的检验氨气和氧气的装置图为故答案为：；根据的分析可知，检验氨气的反应原理为：2nh3+2h2o+feso4=fe（oh）2+（nh4）2so4；检验氧气的反应方程式为4fe（oh）2+o2+2h2o=4fe（oh）3），故答案为：2nh3+2h2o+feso4=fe（oh）2+（nh4）2so4、4fe（oh）2+o2+2h2o=4fe（oh）3）（或8nh3+10h2o+4feso4+o2=4fe（oh）3+4（nh4）2so4）点评：本题考查了性质实验方案的设计与评价，题目难度中等，明确常见物质的性质及检验方案的设计原则为解答关键，注意掌握化学实验基本操作方法及其应用，试题充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力14.（1）so2；（2）黑色沉淀中不含有cuo；（3）a、还原性；b、no2+so2+ba2+h2obaso4+no+2h+；（4）cus存在溶解平衡cus（s）cu2+（aq）+s2（aq），热的浓硫酸将s2氧化，使s2浓度减小，促进上述平衡向正向移动，使cus溶解；（5）40%考点：性质实验方案的设计分析：（1）根据铜与浓硫酸反应生成二氧化硫气体进行解答；（2）根据题中信息中检验铜离子的方法对进行分析，然后得出正确结论；（3）a、红棕色气体为二氧化氮，说明稀硝酸被还原生成一氧化氮，黑色固体具有还原性；b、