1、【化学】培优易错试卷氮及其化合物辅导专题训练及答案解析一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.分别只用一种试剂除去下列各组中所含的少量杂质(括号内为杂质),在空格中填上需加入最适合的一种试剂:(1)FeCl3溶液(FeCl2)_, (2)FeCl2溶液(FeCl3)_,(3)Fe 粉末(Al) _,.为测定某镁铝合金样品中铝的含量,进行了下列实验:取一定量合金,加入100 mL 0.3 molL1稀硝酸,合金完全溶解,产生的气体在标准状况下体积为560 mL;再加入0.2 molL1 NaOH溶液至沉淀质量恰好不再变化,用去300 mL NaOH溶液。则所取样品中铝的物质的量为_,反应中转
2、移的电子数为_ 。【答案】Cl2 Fe NaOH溶液 0.055mol 0.075NA 【解析】【分析】.(1)氯气把FeCl2氧化为FeCl3;(2)铁粉能把FeCl3还原为FeCl2;(3)Fe 与氢氧化钠不反应, Al与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气;.镁铝合金与稀硝酸反应生成硝酸镁、硝酸铝与一氧化氮气体,向反应后的溶液中加入0.2 molL-1NaOH溶液至沉淀质量恰好不再变化,铝离子转化为偏铝酸根、镁离子转化为氢氧化镁沉淀,此时溶液中溶质为NaNO3、NaAlO2,根据硝酸根守恒有n(NaNO3)=n(HNO3)- n(NO),根据钠离子守恒有n(NaOH)=n(NaNO3)+n(N
3、aAlO2),据此计算n(NaAlO2),再根据铝原子守恒n(Al)=n(NaAlO2)计算。【详解】.(1)氯气把FeCl2氧化为FeCl3,用氯气除去FeCl3溶液中FeCl2;(2)铁粉能把FeCl3还原为FeCl2,用铁粉除去FeCl2溶液中的FeCl3;(3)Fe 与氢氧化钠不反应, Al与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,用NaOH溶液除去铁粉中的铝粉;. 镁铝合金与稀硝酸反应生成硝酸镁、硝酸铝与一氧化氮,向反应后的溶液中加入0.2 molL-1NaOH溶液至沉淀质量恰好不再变化,铝离子转化为偏铝酸根、镁离子转化为氢氧化镁沉淀,此时溶液中溶质为NaNO3、NaAlO2,根据硝酸根守恒
4、有n(NaNO3)=n(HNO3)- n(NO)=0.1L0.3mol/L-=0.03mol-0.025mol=0.005mol,根据钠离子守恒有n(NaOH)=n(NaNO3)+n(NaAlO2),故n(NaAlO2)=0.3L0.2mol/L-0.005mol=0.055mol,根据铝原子守恒n(Al)=n(NaAlO2)=0.055mol;,氮元素化合价由+5变为+2,生成1molNO转移3mol电子,所以反应中转移的电子数为0.075NA。22016年10月17日7时30分,我国“神舟十一号”载人飞船顺利升入太空。此次火箭的主要燃料是偏二甲肼(C2N2H8)和一种氮的氧化物(用R表示)
5、,当火箭发射时,这两种燃料会剧烈反应产生大量气体,并释放出大量的热,化学方程式如下(已配平):C2N2H8+2R=3N2+4H2O+2CO2(1)R的化学式是_;已知偏二甲肼中N元素显-2价,H元素显+1价,由此推断,C元素的化合价是_。(2)该反应的还原剂是_,被还原的元素是_。(3)若反应生成22.4LCO2(标准状况),则反应转移电子_mol。(4)火箭发射时,尾部向下喷出的气体会有明显的红棕色,该红棕色气体的化学式可能是_。(5)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种多功能、高效无毒的新型绿色水处理剂。Na2FeO4能给水消毒利用的是_性。用Na2FeO4给水消毒、杀菌时得到的Fe3+可以净
6、水,其净水原理与明矾相同,Fe3+净水原理是_(用简要的文字叙述)。【答案】N2O4 -2 C2N2H8 N2O4 8 NO2 氧化性 Fe3+是弱碱阳离子,能结合水电离出的氢氧根生成Fe(OH)3胶体,可以吸附水中悬浮物并凝聚沉降 【解析】【分析】(1)化学方程式C2N2H8+2R=3N2+4H2O+2CO2,由原子守恒可得R的化学式;(2)该反应中N2O4中的N元素从+4价下降到0价,C2N2H8中C和N的化合价升高,可以判断出氧化剂和还原剂;(3)标准状况下22.4LCO2的物质的量是1mol,生成1molCO2时,有1molN2O4被还原,可以求出转移电子数;(4)火箭的燃料是两种组分
7、,偏二甲肼和四氧化二氮,四氧化二氮是无色的气体,四氧化二氮在温度升高时会很快的分解为红棕色的二氧化氮气体;(5)Na2FeO4中铁是铁元素的最高价态,有很强的氧化性。【详解】(1)化学方程式C2N2H8+2R=3N2+4H2O+2CO2,由原子守恒可知,R的化学式为:N2O4;已知偏二甲肼C2N2H8中N元素显-2价,H元素显+1价,设C的化合价为x,则有2x+8-22=0,解得x=-2,C元素的化合价是-2;(2)该反应中N2O4中的N元素从+4价下降到0价,C2N2H8中C和N的化合价升高,故该反应的还原剂是C2N2H8,氧化剂是N2O4;(3)标准状况下22.4LCO2的物质的量是1mo
8、l,生成1molCO2时,有1molN2O4被还原,N2O4被还原为N2,得8个电子,1mol N2O4得8电子,故转移8mol电子;(4)火箭的燃料是两种组分,偏二甲肼和四氧化二氮,四氧化二氮是无色的气体,四氧化二氮在温度升高时会很快的分解为红棕色的二氧化氮气体,故该红棕色气体的化学式可能是NO2;(5)化合物中化合价的代数和为0,Na2FeO4中钠元素为+1价,氧元素为-2价,故铁元素为+6价;+6价的铁是铁元素的最高价态,有很强的氧化性,可用于杀菌消毒;杀菌时得到的Fe3+是弱碱阳离子,能结合水电离出的氢氧根生成Fe(OH)3胶体,可以吸附水中悬浮物并凝聚沉降。3如图是模拟工业制硝酸原理
9、的实验装置。先用酒精灯对硬质玻璃管里的三氧化二铬加热,然后把空气鼓入盛有浓氨水的锥形瓶,当三氧化二铬保持红热状态时,移去酒精灯。根据题意回答问题:(1)硬质玻璃管里发生反应的化学方程式为_。当三氧化二铬红热时,要移去酒精灯,原因是:_。(2)圆底烧瓶里的实验现象是_,鼓入空气的作用是_。(3)实验过程中,如果慢慢地鼓入空气,石蕊溶液的颜色_。(4)实验结束后,在圆底烧瓶内壁上有时会看到少量无色晶体,写出生成该晶体的化学方程式:_。(5)工业上要获得浓度较大的硝酸,往往在稀硝酸中加入吸水剂硝酸镁或浓硫酸,然后_(填一种操作名称)。(6)实验室里保存浓硝酸要用棕色瓶的原因是_(用化学方程式表示)。
10、【答案】4NH3+5O24NO+6H2O 该反应是放热反应,温度太高可能使催化剂的活性降低 有红棕色气体产生 提供O2,且促进氨的挥发 变红色 NH3+HNO3=NH4NO3 蒸馏 4HNO3(浓)4NO2+2H2O+O2 【解析】【分析】(1)氨气具有还原性,在催化剂作用下可与氧气反应被氧化为NO;根据反应反应放热,温度会影响催化剂的活性;(2)根据NO2为红棕色气体;鼓入空气有利于氨气的逸出,同时提供氧气;(3)根据酸能使石蕊溶液变红;(4)根据NO2与水反应生成硝酸,进而与氨气生成硝酸铵;(5)根据硝酸和其他溶液是互溶的液体利用硝酸沸点低,容易挥发分析;(6)根据硝酸不稳定,易分解。【详
11、解】(1)氨气具有还原性,在催化剂作用下可与氧气反应被氧化为NO,反应为4NH3+5O24NO+6H2O,该反应是放热反应,温度太高可能使催化剂的活性降低;(2)产生的NO能和O2反应生成红棕色的NO2,鼓入空气有利于氨气的逸出,同时提供氧气;(3)NO2易与水反应生成硝酸,硝酸具有酸性,能使石蕊溶液变红色;(4)NO2与水反应生成HNO3,NH3与HNO3反应生成了NH4NO3:NH3+HNO3=NH4NO3;(5)硝酸和硝酸镁溶液或硫酸是互溶,可以利用硝酸沸点低,容易挥发变为气体的性质,采取蒸馏的方法分离;(6)硝酸不稳定,光照容易分解,故硝酸应盛于棕色瓶,密封放于阴暗处。【点睛】本题考查
12、硝酸的制取、保存等知识,涉及氨气的制取、性质以及二氧化氮和硝酸铵等知识,注意把握元素化合物知识的理解和应用。4非金属单质A经下图所示的过程可转化为含氧酸D,已知D为强酸,请回答下列问题: (1)若A在常温下是固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体:D的化学式:_;在工业生产中,B气体大量排放,被雨水吸收后形成_污染环境。(2)若A在常温下为气体,C是红棕色气体。C的化学式为:_;D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体,该反应的化学方程式为:_,该反应_(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。【答案】H2SO4 酸雨 NO2 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H
13、2O 属于 【解析】【分析】根据框图,非金属单质A能发生连续氧化,含氧酸D为强酸,对应的是硫和氮等元素的转化。(1)A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体,则A为S单质,B为SO2,C为SO3,D为H2SO4;(2)A在常温下为气体,C是红棕色的气体,则A应为N2,B为NO,C为NO2,D为HNO3,根据氧化还原反应的特点判断,据此分析解答。【详解】(1)A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体,则A为S单质,B为SO2,C为SO3,D为H2SO4。由以上分析可知D是硫酸,化学式为H2SO4,故答案为:H2SO4;在工业生产中大量排放的SO2气体被
14、雨水吸收后形成了酸雨而污染了环境,故答案为:酸雨;(2)若A在常温下为气体,C是红棕色的气体,则A应为N2,B为NO,C为NO2,D为HNO3。由以上分析可知C为NO2,故答案为:NO2;D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体,反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,该反应中Cu的化合价升高,N的化合价降低,属于氧化还原反应,故答案为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O;属于。【点睛】解答本题的关键是物质的颜色和框图中的“连续氧化”特征,也是解答本题的突破口。本题的易错点为A的判断,要注意A属于非金属单质。5几种常见物质的转化
15、关系如下图所示,图中每一方格表示有关的一种反应物或生成物,其中A、C为无色气体:请填写下列空白:(1)物质X可以是_,C是_, F是_。(2)反应的化学方程式是_,反应的化学方程式是_。【答案】(NH4)2CO3或NH4HCO3 NH3 NO2 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 4NH3+5O24NO+6H2O 【解析】【分析】本题考查无机推断,反应能与Na2O2反应,熟悉的知识是H2O或CO2与Na2O2的反应,因为A为气体,则A为CO2,D为O2,X与盐酸反应生成CO2,说明X中含有CO32或HCO3,X与NaOH共热反应,生成气体C,则C为NH3,即X为(NH4)2CO3或N
16、H4HCO3,B为H2O,反应是NH3与氧气反应生成NO,NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,据此分析解答。【详解】(1)根据上述分析,X为(NH4)2CO3或NH4HCO3,C为NH3,F为NO2;(2)反应的方程式为2Na2O22CO2=2Na2CO3O2,反应发生氨的催化氧化,即反应方程式为: 4NH3+5O24NO+6H2O。【点睛】本题的突破口在与过氧化钠反应,中学阶段学过能与过氧化钠反应的物质是CO2和H2O,根据A为气体,则A为CO2,2CO22Na2O2=2Na2CO3O2,即D为O2,X与NaOH共热产生气体,化合物能与NaOH共热产生气体,则气体是NH3,
17、然后进一步进行分析即可。6实验室用化合物A模拟工业上制备含氧酸D的过程如图所示,已知D为强酸,请回答下列问题。(1)若A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。D的化学式是_;在工业生产中,B气体的大量排放被雨水吸收后形成了_而污染了环境。(2)若A在常温下为气体,C是红棕色的气体。A的化学式是_;C的化学式是_。D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体,反应的化学方程式是_,该反应_(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。【答案】H2SO4 酸雨 NH3 NO2 Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O 属于 【解析】【分析】(1)若B是能使品红溶液褪色的
18、有刺激性气味的无色气体,则其为二氧化硫。由B可推出C,进而推出D;在工业生产中,B气体的大量排放被雨水吸收,生成亚硫酸和硫酸而污染环境。(2)若C是红棕色的气体,则其为二氧化氮。由C可逆推出A。由C可推出D为硝酸,浓硝酸在常温下可与铜反应并生成二氧化氮气体,由此可写出反应的化学方程式,并可分析该反应是否为氧化还原反应。【详解】(1)若B是能使品红溶液褪色的有刺激气味的无色气体,则B为二氧化硫,C为三氧化硫,D为硫酸。D的化学式是H2SO4;答案为:H2SO4;在工业生产中,B气体的大量排放被雨水吸收后形成了酸雨而污染环境。答案为:酸雨;(2)若C是红棕色气体,则C为二氧化氮,B为一氧化氮,A为
19、氨气,D为硝酸。A的化学式是NH3;C的化学式是NO2。答案为:NH3;NO2;由C可推出D为硝酸,浓硝酸在常温下可与铜反应并生成二氧化氮气体,反应的化学方程式是Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O,在该反应中,Cu、N两元素的化合价发生了变化,所以该反应属于氧化还原反应。答案为:Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O;属于。7如图所示每一方框表示一种反应物或生成物,其中A、C、D、E、F在通常情况下均为气体,且加热X生成的A与C的物质的量之比为11,B为常见液体。试回答下列问题:(1)X是_(填化学式,下同),F是_。(2)AD反应的化学方程式为_。(3)G
20、与Cu的反应中,G表现的性质为_。(4)X与过量NaOH溶液反应生成C的离子方程式为_。(5)以C、B、D为原料可生产G,若使amol C完全转化为G,理论上至少需要D_ mol。【答案】NH4HCO3 NO2 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 酸性和氧化性 NH4+HCO32OH=2H2OCO32NH3 2a 【解析】【分析】X能与盐酸、氢氧化钠反应都生成气体,应为弱酸铵盐,与盐酸反应得到气体A,A能与过氧化钠反应生成气体D,则A为CO2、D为O2,X与氢氧化钠反应得到气体C为NH3,A与C物质的量之比为1:1,且B为常见液体,可以推知X为NH4HCO3、B为H2O,C(氨气)与D(
21、氧气)反应生成E为NO,E与氧气反应生成F为NO2,F与水反应得到G能与Cu反应生成NO、NO2,则G为HNO3,据此解答。【详解】X能与盐酸、氢氧化钠反应都生成气体,应为弱酸铵盐,与盐酸反应得到气体A,A能与过氧化钠反应生成气体D,则A为CO2、D为O2,X与氢氧化钠反应得到气体C为NH3,A与C物质的量之比为1:1,且B为常见液体,可以推知X为NH4HCO3、B为H2O,C(氨气)与D(氧气)反应生成E为NO,E与氧气反应生成F为NO2,F与水反应得到G能与Cu反应生成NO、NO2,则G为HNO3;(1)由上述分析可知,X是NH4HCO3;F是NO2;(2) AD为Na2O2和CO2反应生
22、成碳酸钠和O2,发生反应的化学方程式为2Na2O22CO2=2Na2CO3O2;(3) Cu与硝酸反应生成硝酸铜与氮的氧化物,反应中N元素的化合价部分为不变化,部分降低,故硝酸表现酸性、氧化性;(4) NH4HCO3与过量NaOH溶液反应的离子方程式为NH4+HCO32OH2H2OCO32NH3;(5) 以NH3、H2O、O2为原料可生产HNO3,使amolNH3完全转化为HNO3,根据电子转移守恒,理论上至少需要氧气的物质的量=2amol。8固体硝酸盐受热易分解且产物较复杂。已知KNO3、Cu(NO3)2、AgNO3三种硝酸盐的热分解反应的化学方程式如下:2KNO3 2KNO2+O2:2Cu
23、(NO3)2 2CuO+4NO2+O2:2AgNO32Ag+2NO2+O2某固体可能由KNO3、Cu(NO3)2、AgNO3三种硝酸盐中的一种或几种组成。取适量该固体充分加热,得到一定量气体,该气体经水充分吸收后,剩余气体的体积在同温、同压下为吸收前的(忽略氧气在水中的溶解)(1)若该固体只由一种盐组成,则该盐为_,(2)若该固体是混合物,则该混合物的可能组成为_。【答案】AgNO3 KNO3、Cu(NO3)2 ;KNO3;Cu(NO3)2;AgNO3 【解析】【分析】(1)二氧化氮和氧气按照4:1和水混合会完全转化为硝酸,氧气不能被水吸收,二氧化氮可以和氧气之间发生反应生成硝酸和一氧化氮,据
24、此回答判断;根据极限假设法,假设是一种物质,得出气体的体积在同温同压下为吸收前的百分数,然后根据剩余气体的体积在同温同压下为吸收前的来判断情况;【详解】(1)硝酸钾分解产生的是氧气,不能被水吸收,硝酸铜分解产生的二氧化氮和氧气按照4:1和水混合会完全转化为硝酸,只有硝酸银分解得到的二氧化氮、氧气的比例和水混合会符合条件,故答案为:AgNO3;若该固体是混合物,则该混合物的可能组成为符合条件:一种物质分解产生的气体经水充分吸收后,剩余气体的体积在同温同压下为吸收前的要大,另一种物质的则小于,根据分析,符合条件的物质组合为:KNO3和Cu(NO3)2或KNO3、Cu(NO3)2和AgNO3;故答案
25、为:KNO3和Cu(NO3)2或KNO3、Cu(NO3)2和AgNO3;9某同学在学习元素化合物知识的过程中,发现含有相同元素的物质间在一定条件下存在转化规律,绘制出如下转化关系图,图中A、B、C、D是由短周期元素组成的物质。请回答:(1)若A为单质,其焰色反应为黄色,C为淡黄色固体。则组成A的元素在周期表中的位置是_,C的电子式为_。(2)若A为能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,C为红棕色气体。AB反应的化学方程式是_。过量的A的水溶液与AlCl3溶液反应离子方程式为_。A与C反应生成E和水,E是空气中含量最多的气体。当生成19.6gE时,转移电子的物质的量为_mol。(3)若B为能使品红溶液
26、褪色的无色刺激性的气体,BC反应的化学方程式是_,B与KMnO4溶液反应离子方程式为_。【答案】第三周期第IA族 4NH3+5O2=4NO+6H2O Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+ 2.4 2SO2+O2=2SO3 5SO2+2MnO42-+2H2O=5SO42-+2Mn2+4H+ 【解析】【分析】(1)若A为单质,其焰色反应为黄色,C为淡黄色固体,则A为Na,B为Na2O,C为Na2O2,D为NaOH;(2)若A为能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,C是红棕色气体,则A为NH3,B为NO,C为NO2,D为HNO3;(3) 若B为能使品红溶液褪色的无色刺激性的气体,B为SO2
27、,C为SO3,D为H2SO4,以此解答。【详解】(1)若A为单质,其焰色反应为黄色,C为淡黄色固体,则A为Na,B为Na2O,C为Na2O2,D为NaOH,A的元素在周期表中的位置是第三周期第IA族,Na2O2的电子式为:;(2)若A为能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,C是红棕色气体,则A为NH3,B为NO,C为NO2,D为HNO3;AB反应的化学方程式是:4NH3+5O2=4NO+6H2O;过量的NH3的水溶液与AlCl3溶液反应生成氢氧化铝,离子方程式为:Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+;A与C反应生成E和水,E是空气中含量最多的气体N2,化学方程式为:8NH3+6NO2
28、=7N2+12H2O,19.6g N2的物质的量为=0.7mol,则消耗NH3的物质的量为0.8mol,NH3中N的化合价从-3价上升到0价转移3个电子,共转移电子的物质的量为0.8mol3=2.4mol;(3) 若B为能使品红溶液褪色的无色刺激性的气体,B为SO2,C为SO3,D为H2SO4,BC反应的化学方程式是:2SO2+O22SO3;SO2与KMnO4溶液反应生成硫酸,离子方程式为:5SO2+2MnO42-+2H2O=5SO42-+2Mn2+4H+。10加足量NaOH溶液加热后,收集到0.896L气体,物质的量为0.04mol,说明含有NH4+,而没有沉淀产生说明一定不存在Mg2+,根
29、据反应NH4+OH-NH3+H2O,产生NH3为0.04mol,可得NH4+也为0.04mol;11如图是中学化学中常见物质之间的一些反应关系,其中部分产物未写出。常温下X和H是固体,B和G是液体,其余均为气体,1 mol X分解得到A、B、C各1 mol。试回答下列问题:(1)写出下列物质的化学式:X_,B_。(2)写出下列反应的化学方程式:G+HA+F:_。C+DE:_ _。(3)写出下列反应的离子方程式:G+CuE:_。(4)工业上合成C后采用加压、降温液化的方法从混合气体中分离出C,能用上述方法分离出C的原因是_。【答案】NH4HCO3 H2O C+4HNO3(浓)CO2+4NO2+2
30、H2O 4NH3+5O24NO+6H2O 3Cu+2NO3+8H+=3Cu2+2NO+4H2O NH3易液化 【解析】【分析】常温下X和H是固体,B和G是液体,其余均为气体,由框图可知X既能与酸反应生成气体A,又能与碱反应生成气体C,故X应为弱酸的铵盐,该弱酸易分解,而且产生的气体能与Na2O2反应,猜想X应为NH4HCO3或(NH4)2CO3,又知1 mol X分解得到A、B、C各1 mol,故X只能是NH4HCO3,A为CO2,B为H2O,C为NH3,D为O2,E为NO,F为NO2,G为HNO3,H为C,结合对应物质的性质以及题目要求可解答该题。【详解】常温下X和H是固体,B和G是液体,由
31、框图可知X既能与酸反应生成气体A,又能与碱反应生成气体C,故X应为弱酸的铵盐,该弱酸易分解,而且产生的气体能与Na2O2反应,猜想X应为NH4HCO3或(NH4)2CO3,又知1 mol X分解得到A、B、C各1 mol,故X只能是NH4HCO3,A为CO2,B为H2O,C为NH3,D为O2,E为NO,F为NO2,G为HNO3,H为C;(1)由以上分析可知X为NH4HCO3,B为H2O;(2)H+GA+F为C和浓硝酸的反应,方程式为C+4HNO3(浓)CO2+4NO2+2H2O;C+DE的反应为氨气的催化氧化生成NO,反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O;(3)铜和稀硝酸反应生成
32、硝酸铜和一氧化氮,反应的离子方程式为3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2+2NO+4H2O;(4)C为NH3,沸点较低,易液化,可用加压降温方法从混合气体中分离出。【点睛】无机推断题的一般解题思路:审清题意,从题干迅速浏览、整体扫描、产生印象,尽量在框图中把相关信息表示出来,明确求解要求;找“题眼”即找到解题的突破口,此步非常关键;从题眼出发,联系新信息及所学的旧知识,依物质的特性或转移特征来确定“突破口”,大胆猜测,顺藤摸瓜,进行综合分析、推理,初步得出结论。12如图的各方框表示有关的一种反应物或生成物(某些物质已经略去),常温下A、C、D为无色气体,C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。(1)写出
33、下列各物质的化学式:X:_A:_C:_F:_。(2)写出下列变化的化学方程式:X:_;CE:_;FG:_;(3)检验X中阳离子的方法:_。【答案】NH4HCO3或(NH4)2CO3 CO2 NH3 NO2 NH4HCO3NH3+H2O+CO2或(NH4)2CO32NH3+H2O+CO2 4NH3+5O24NO+6H2O 3NO2+H2O=2HNO3+NO 取少量X于试管中,加入NaOH溶液,然后加热试管,再将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若放出的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则可说明其中有铵根离子 【解析】【分析】C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则C为NH3,由转化关系可知D为O2,E为NO,
34、F为NO2,则B应为H2O,G为HNO3,气体A可与Na2O2反应生成O2,则A应为CO2,X可能为NH4HCO3或(NH4)2CO3,结合相关物质的性质解答该题。【详解】(1)由以上分析可知X为NH4HCO3或(NH4)2CO3,A为CO2,C为NH3,F为NO2;(2)X为NH4HCO3或(NH4)2CO3,该物质受热分解的方程式为NH4HCO3NH3+H2O+CO2或(NH4)2CO32NH3+H2O+CO2;CE的化学方程式:4NH3+5O24NO+6H2O;FG的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO;(3)实验室里,检验NH4HCO3中阳离子NH4+的方法是:取少量X于试管
35、中,加入NaOH溶液,然后加热试管,再将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,放出的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则可说明其中有铵根离子。【点睛】本题考查无机物的推断,本题注意根据C的性质为突破口进行解答,注意相关物质的性质,学习中注意相关基础知识的积累,侧重考查学生的分析能力。13下列有关物质的转化关系如图所示(部分反应条件己路去)。A是紫红色的金属单质,B为强酸,E在常温下为无色液体,D、F、G为气体。请回答下列问题:(1)G的化学式为_,实验室中试剂B应保存在_中。(2)写出反应的化学方程式:_,反应中B体现的性质为_。(3)写出反应的离了方程式:_,实验室中F可用_法收集。【答案】O2 棕色
36、试剂瓶 Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 强氧化性、酸性 3NO2+H2O=2H+2NO3-+NO 排水 【解析】【分析】A是紫红色的金属单质,则A为Cu,B为强酸,且与Cu反应生成C、D、E,而E在常温下为无色液体,可知B为硝酸或硫酸,而D能与E反应生成B与F,且D、F为气体, 可推知B为浓硝酸、C为、D为、E为、F为NO,硝酸在光照条件下分解生成的气体G为。【详解】(1)由分析可知,G的化学式为:O2B为浓硝酸,实验室中试剂B应保存在:棕色试剂瓶中,故答案为:O2;棕色试剂瓶;(2)反应的化学方程式:Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,反应
37、中硝酸体现的性质为:强氧化性、酸性,故答案为:Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O;强氧化性、酸性;(3)反应的离了方程式:3NO2+H2O2H+2NO3+NO,实验室中F(NO)可用排水法收集,故答案为:3NO2+H2O2H+2NO3+NO;排水。14利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段,氮元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系如图所示。(1)从氮元素化合价的角度分析,X、Y、Z、W中既具有氧化性又具有还原性的有_(填化学式)。(2) N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式
38、为_。尾气中的NO用酸性NaClO溶液吸收,其原理是HClO氧化NO生成Cl和NO3-,其离子方程式为_。(3)将集满红棕色气体Z的试管倒置于盛有水的水槽中,观察到的现象为_。(4)W的稀溶液与铜单质发生反应的离子方程式为_。(5)已知NaNO2能被酸性KMnO4溶液氧化为NaNO3,则50mL0.01 molL-1 NaNO2溶液与10mL0.02 molL-1 KMnO4溶液恰好完全反应时,还原产物中Mn元素的化合价为_。【答案】NO、NO2 2NH3+2O2N2O+3H2O 3HClO+2NO+H2O=3Cl+2 NO3-+5H+ 试管内液面逐渐上升至试管容积的2/3左右,红棕色气体逐渐
39、变为无色气体 3Cu + 2NO3- + 8H+ = 3Cu2+ + 2NO+4H2O +2 【解析】【分析】由化合价可知X为NH3,Y为NO,Z为NO2,W为HNO3,(1)从氮元素化合价变化的角度分析,如既有氧化性,也有还原性,则N元素化合价为中间价态;(2)NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O,类似于生成NO的反应,同时生成水;在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和NO3-,反应后溶液呈酸性;(3)二氧化氮与水反应生成NO和HNO3;(4)稀硝酸与铜反应生成硝酸铜和NO;(5)结合氧化还原反应得失电子守恒计算。【详解】由化合价可知X为NH3,Y为NO,Z为NO2,W为
40、HNO3,(1)从氮元素化合价变化的角度分析,如既有氧化性,也有还原性,则N元素化合价为中间价态,可为NO、NO2;(2)NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O和水,反应的化学方程式为2NH3+2O2N2O+3H2O;在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和NO3-,反应后溶液呈酸性,则反应的离子方程式为3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2NO3-+5H+;(3)二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮:3NO2+H2O=2HNO3+NO,一氧化氮是无色气体,二氧化氮是红棕色气体,二氧化氮和水反应后气体压强减小,外界大气压不变,所以外界大气压对水作用而使水进入试管中,3体积NO2
41、转化为1体积NO,所以现象为试管内液面逐渐上升至试管容积的2/3左右,红棕色气体逐渐变为无色气体;(4)稀硝酸与铜反应生成硝酸铜和NO,反应的离子方程式为3Cu+8H+2NO33Cu2+2NO+4H2O;(5)50mL0.01molL1 NaNO2溶液中n(NaNO2)0.05L0.01mol/L5104mol,10mL0.02molL1 KMnO4溶液中n(KMnO4)0.01L0.02mol/L2104mol,二者恰好完全反应时,设还原产物中Mn元素的化合价为x,则5104mol22104mol(7x),解得x+2。【点睛】在氧化还原反应中,氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数必定相等,常用
42、于有关氧化还原反应的计算及配平氧化还原反应方程式,运用守恒规律进行氧化还原反应的计算方法:氧化剂物质的量变价元素的原子个数化合价的变化值=还原剂物质的量变价元素的原子个数化合价的变化值。15由几种离子化合物组成的混合物,含有以下离子中的若干种:K+、NH4+、Mg2+、Cu2+、Ba2+、C1-、SO42-、CO32-。将该混合物溶于水后得无色澄清溶液,现分别取3份100mL该溶液进行如下实验:实验序号实验内容实验结果a加AgNO3溶液有白色沉淀生成b加足量NaOH溶液并加热收集到气体1.12L(已折算成标准状况下的体积)c加足量BaC12溶液时,对所得沉淀进行洗涤、干燥、称量;再向沉淀中加足
43、量稀盐酸,然后干燥、称量第一次称量读数为6. 27g,第二次称量读数为2.33g试回答下列问题:(1)该混合物中一定不存在的离子是_。(2)溶液中一定存在的阴离子是_。(3)试写出实验b发生反应的离子方程式_。(4)判断混合物中是否存在K+?_(填“是”或“否”)。【答案】Mg2+、Cu2+、Ba2+ SO42-、CO32- NH4+OH-=NH3+H2O 是 【解析】【分析】将该混合物溶于水后得无色澄清溶液判断溶液中一定不含Cu2+,Ba2+、Mg2+和SO42-、CO32-不能同时存在,加入硝酸银溶液生成白色沉淀,可能存在Cl-、SO42-、CO32-;加入足量氢氧化钠溶液加热收集到气体说
44、明一定为氨气,溶液中一定含有NH4+、一定不含Mg2+;加入足量氯化钡溶液得到彻底中加入盐酸沉淀部分溶解,说明沉淀 为BaSO4、BaCO3,说明溶液中存在SO42-、CO32-,推断溶液中一定不含Ba2+,K+、是否存在依据离子物质的量结合溶液中电荷守恒分析计算进行判断。【详解】将该混合物溶于水后得无色澄清溶液判断溶液中一定不含Cu2+,Ba2+、Mg2+和SO42-、CO32-不能同时存在,加入硝酸银溶液生成白色沉淀,可能存在Cl-、SO42-、CO32-;加入足量氢氧化钠溶液加热收集到气体说明一定为氨气,溶液中一定含有NH4+、一定不含Mg2+;加入足量氯化钡溶液得到彻底中加入盐酸沉淀部分溶解,说明沉淀 为BaSO4、BaCO3,说明溶液中存在SO42-