- 氨硝酸硫酸
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A－G及X、Y均是中学化学常见物质，其中B、D、E、F、G在常温下为气体且B为红棕色，C是红色的金属单质。它们之间有如下转化关系（其中反应③④⑦的产物中的水已略去）。试填空
（1）B的化学式________。
（2）反应⑤中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
（3）写出反应⑦的离子方程式_____________________。
（4）写出电解X溶液的阳极反应式______________________；若电解一段时间后转移了0．2mol电子，则此时电解产生的气体在标准状况下的体积为 。
（5）写出反应④的化学方程式______________________。
正确答案
（1） NO2 (2分) （2）1:2 (2分) （3）Cu + 4H+ + 2NO3- = Cu2+ + 2NO2↑ + 2H2O （3分）
（4）4OH--4e-= O2↑+2H2O （3分） 1．12L (2分)
（5）3CuO+2NH3 = 3Cu+3H2O+N2↑（加热条件）（3分）
试题分析：该题的关键点是第四步的反应：如何来推断F是什么物质。这可以从G来逆推，因为G与氧气放电条件下反应，因此可以推知G为氮气，那么氧化铜和什么物质反应可以得到氮气呢？并且产物中还有铜单质，表明该物质一定有强的还原性，那一定是氨分子。
如图1所示是实验室中制取气体的一种简易装置。
（1）请简述检验它的气密性的方法 。
（2）利用如图1所示装置制取气体时，可适用的反应条件和反应物状态为________________________。
某同学设计如图2所示装置，用粗铁粒与16.9%稀硝酸反应制取NO气体并探究产物中铁的价态。请回答有关问题。
（3）已知16.9%稀硝酸的密度为1.10g·cm-3，则其物质的量浓度为____________（计算结果保留两位小数）。若用63%的硝酸配制16.9%稀硝酸500mL，所需的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、 。
（4）实验开始时，先打开止水夹a、关闭止水夹b时，A装置的干燥管中观察到的现象是 。B装置烧杯中液体的作用是_________________________。当A装置中气体几乎无色时，打开止水夹b，关闭止水夹a，可用C装置收集NO气体。
（5）现有仪器和药品：试管和胶头滴管，0.1mol·L-1KSCN溶液、0.2mol·L-1酸性KMnO4溶液、0.1mol·L-1KI溶液、氯水等。请你设计一个简单实验，探究A装置烧杯里完全反应后含铁可能的价态，填写下列实验报告：
正确答案
（1）关闭止水夹，从左管处加水，使U形管两端形成液面差，一段时间后，液面差没有变化，说明气密性良好（没有关闭止水夹不得分）（2分）
（2）不溶于水的块状固体，不需要加热（2分）
（3）2.95mol·L-1（2分，没单位不得分）
500mL容量瓶、胶头滴管（2分，各1分，其中500mL容量瓶只答容量瓶不给分）
（4）铁粒逐渐溶解，有气泡产生，干燥管上方出现红棕色气体（2分，只要答出红棕色气体即给2分） 吸收二氧化氮（2分）
（5）若溶液呈血红色，则说明含Fe3+，若不显血红色，证明没有Fe3+（1分）
取少量液体装于试管，向试管中滴入几滴酸性KMnO4溶液（1分）
试题分析：（1）利用气体压强来检验装置的气密性，具体操作：关闭止水夹，从左管处加水，使U形管两端形成液面差，一段时间后，液面差没有变化，说明气密性良好
（2）图1相当于简易启普发生器装置，可适用的反应条件和反应物状态为不溶于水的块状固体，不需要加热
（3）利用溶液中溶质质量分数与物质的量浓度的换算关系，得稀硝酸的物质的量浓度为1000ml·L-1×1.10 g·cm-3×16.9%/63g·mol-1=2.95mol·L-1,配制500ml的溶液还需500mL容量瓶、胶头滴管
（4）装置中存在空气，所以实验开始时看到A中铁粒逐渐溶解，有气泡产生，干燥管上方出现红棕色气体，B装置中液体的作用是除去二氧化氮气体
（5）铁元素的价态一般为+2、+3，加入KSCN溶液，若有溶液呈血红色，则说明含Fe3+，若不显血红色，证明没有Fe3+；紫色溶液为高锰酸钾溶液，所以第二步中操作为取少量液体装于试管，向试管中滴入几滴酸性KMnO4溶液
I．下面是提纯大理石(主要杂质是氧化铁)的流程图：
按要求回答下列问题：
（1）操作Ⅱ中要随时测定pH，在实验室中用pH试纸测定溶液pH的操作是______________________________。
（2）检验Fe3+已完全生成Fe(OH)3沉淀的方法是________________________________。
（3）由滤液B得到晶体B，其主要成分是__________。
II．某化学小组在实验中用浓硝酸和铜反应制取二氧化氮并探究二氧化氮是否能支持木炭的燃烧，其实验装置图如下：
（1）按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→______→______→______→______→f。装置C的作用________________、装置D的试剂是__________________。
（2）已知二氧化氮和碳在点燃条件下反应生成两种物质的量比为2：1的无毒气体，则该反应的化学方程式为：___________________________。
正确答案
Ⅰ.（1）取一小块pH试纸放在玻璃片上，用玻璃棒沾取少量溶液点在pH试纸中部，变色后和比色卡对比，读出pH。（2）取上层清液(或滤液)，滴加几滴KSCN溶液，如果溶液颜色不变，则说明Fe3+沉淀完全，如果变红，则说明没有沉淀完全。（有其他合理答案也可得分）。（3）NH4NO3
Ⅱ.（1）d→e→c→b；干燥气体；NaOH。（2）2NO2+2C
试题分析：（1）在实验室中用pH试纸测定溶液pH的操作是（1）取一小块pH试纸放在玻璃片上，用玻璃棒沾取少量溶液点在pH试纸中部，变色后和比色卡对比，读出pH。（2）过滤后的溶液中是否含铁，如含有，铁应以Fe3+形式存在，Fe3+遇KSCN溶液变为血红色，硫氰化钾溶液作为检验Fe3+的特征试剂，反应的离子方程式Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3。（3）根据离子反应的情况，可以得出溶液中最后有铵根离子和硝酸根离子存在，故为NH4NO3。Ⅱ. （1）制取二氧化氮并探究二氧化氮是否能支持木炭的燃烧首先要确保能产生二氧化氮气体并且要干燥，故连接顺序为d→e→c→b；装置C中装有浓硫酸目的是干燥气体；尾气中有二氧化氮要回收否则会污染环境，用NaOH来吸收。（2）根据无毒气体和元素守恒可以推出反应为2NO2+2C
图中是在实验室进行氨气快速制备与性质实验的组合装置，部分固定装置未画出。
(1)在组装好装置后，若要检验A～E装置的气密性，其操作是首先________，然后微热A，观察到E中有气泡冒出，移开酒精灯或松开双手，E中导管有水柱形成，说明装置气密性良好。
(2)装置B中盛放的试剂是________。
(3)点燃C处酒精灯，关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后关闭分液漏斗，稍候片刻，装置C中黑色固体逐渐变红，装置E中溶液里出现大量气泡，同时产生________(答现象)；从E中逸出液面的气体可以直接排入空气，请写出在C中发生反应的化学方程式：________________________。
(4)当C中固体全部变红色后，关闭弹簧夹1，慢慢移开酒精灯，待冷却后，称量C中固体质量，若反应前固体质量为16 g，反应后称重固体质量减少2.4 g，通过计算确定该固体产物的成分是_________
__________(用化学式表示)。
(5)在关闭弹簧夹1后，打开弹簧夹2，残余气体进入F中，很快发现装置F中产生白烟，同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中，写出产生白烟的化学方程式：____________________，迅速产生倒吸的原因是____________________________。
正确答案
(1)关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞，打开弹簧夹1，在E中装入水
(2)碱石灰(或生石灰)
(3)白色沉淀 2NH3＋3CuO
(4)Cu2O、Cu
(5)3Cl2＋8NH3=N2＋6NH4Cl
盛满氯气的集气瓶中因氨气消耗氯气生成部分固体，导致瓶内压强减小，引起溶液倒吸
A是制备NH3的装置，B是干燥NH3的装置，C是NH3与CuO的反应装置，E是处理NH3的尾气装置，F是NH3与Cl2的反应装置，G是处理尾气Cl2的装置。
(2)干燥NH3需使用碱性干燥剂。(3)C中CuO与NH3发生氧化还原反应生成红色的Cu、N2和H2O；E中发生反应：2NH3＋BaCl2＋SO2＋H2O=BaSO3↓＋2NH4Cl。(4)若产物全部是Cu，则由差量法知减小的部分全部是O元素的质量，即n(CuO)＝n(O)＝2.4 g÷16 g·mol－1＝0.15 mol，所以反应的CuO的质量为0.15 mol×80 g/mol＝12 g<16 g，所以CuO未完全转化成Cu，剩余固体中可能含有Cu2O。(5)Cl2可将NH3氧化为N2，同时生成的HCl会和NH3反应生成NH4Cl，产生白烟现象，F瓶内压强变小从而出现倒吸现象。
点拨：本题考查NH3的制备及性质、化学实验基本操作，考查考生记忆和知识的应用能力。难度中等。
以硫铁矿（主要成分为FeS2）为原料制备氯化铁晶体（FeCl3·6H2O）的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）在一定条件下，SO2转化为SO3的反应为2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g），该反应的平衡常数表达式为K＝________；过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为
_____________________________________________________________。
（2）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是________、________。
（3）通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为____________；该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为________（写化学式）。
正确答案
（1）
（2）提高铁元素的浸出率 抑制Fe3＋水解
（3）Cl2＋2Fe2＋=2Cl－＋2Fe3＋ Cl2、HCl
（1）化学平衡常数为生成物的浓度幂之积与反应物的浓度幂之积的比，故该反应的K＝
亚硝酸钠（NaNO2）暴露于空气中会与氧气反应生成硝酸钠，在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用，也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐。但因其有毒，所以在食品行业用量有严格限制。现用下图所示仪器（夹持装置已省略）及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物成分。
已知：①NO+NO2+2OH—==2NO2—+H2O ②气体液化的温度：NO2：21℃，NO：-152℃
（1）为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序（按左→右连接）：A、C、 、 、 。
（2）反应前应打开弹簧夹，先通人一段时间氮气，排除装置中的空气，目的是 。
（3）在关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞，滴人70%硫酸后，A中产生红棕色气体。
①确认A中产生的气体含有NO，依据的现象是 。
②装置E的作用是 。
（4）如果向D中通入过量O2，则装置B中发生反应的化学方程式为 。如果没有装置C，对实验结论造成的影响是 。
（5）通过上述实骏探究过程，可得出装置A中反应的化学方程式是 。
正确答案
（1）E、D、B（2）防止可能生成的NO被氧化成NO2，造成对A中反应气体产物检验造成干扰
（3）①D中通入氧气后，出现红棕色气体 ②冷凝，使NO2完全液化
（44NO+O2+4NaOH=2H2O+4NaNO3水蒸气存在，会与NO2反应产生NO，造成对NO的来源认识不清
（5）2NaNO2+H2SO4
试题分析：（1）在A装置中可能发生的反应有：2NaNO2+H2SO4(浓)
（3）①D中气体是无色的，当通入氧气后，出现红棕色气体。②装置E的作用是冷凝，使NO2完全液化
（4）如果向D中通入过量O2，则装置B中发生反应的化学方程式为4NO+O2+4NaOH=2H2O+4NaNO3如果没有装置C，产生的气体中含有的水蒸气，就会与NO2发生反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO。产生了NO，造成对NO的来源认识不清。影响判断结果的正确性。（5）通过上述实骏探究过程，可得出装置A中反应的化学方程式是2NaNO2+H2SO4(浓)
某化学课外活动小组通过实验研究NO2的性质。
已知:2NO2+2NaOH
任务1:利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹,夹持固定装置略去)。
(1)E装置中制取NO2反应的化学方程式是 。
(2)若NO2能够被NH3还原,预期观察到C装置中的现象是 。
(3)实验过程中,未能观察到C装置中的预期现象。该小组同学从反应原理的角度分析了原因,认为可能是:
①NH3还原性较弱,不能将NO2还原;
②在此条件下,NO2的转化率极低;
③ 。
(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是 。
任务2:探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应。
(5)实验前,该小组同学提出三种假设。
假设1:二者不反应;
假设2:NO2能被Na2O2氧化;
假设3: 。
(6)为了验证假设2,该小组同学选用任务1中的B、D、E装置,将B中的药品更换为Na2O2,另选F装置(如图所示),重新组装,进行实验。
①装置的合理连接顺序是 。
②实验过程中,B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色。经检验,该白色物质为纯净物,且无其他物质生成。推测B装置中反应的化学方程式为 。
正确答案
(1)Cu+4HNO3 (浓)
(2)C装置中混合气体颜色变浅
(3)在此条件下,该反应的化学反应速率极慢
(4)缺少尾气吸收装置
(5)NO2能被Na2O2还原
(6)①EDBF ②2NO2+Na2O2
(1)浓硝酸在加热条件下与铜片反应制取NO2:Cu+4HNO3 (浓)
(2)由于NO2气体是红棕色的,若NO2能够被NH3还原,随NO2的消耗,气体颜色会变浅。
(3)①从反应能否发生角度作出假设;②从化学平衡角度作了假设;③可以从反应速率作出假设,也可能是二者反应速率极慢,短时间内无法观察到气体颜色的变化。
(4)NO2与NH3都是有毒气体,即使二者能够发生反应,也会反应不完全,剩余气体逸散到空气中造成污染。应该增加尾气处理装置。
(5)由于Na2O2中的氧元素处于-1价,既有氧化性,也有还原性,所以NO2也可能被Na2O2还原。
(6)①整个实验的设计原理为:利用E制取NO2气体,通过D装置进行干燥,然后进入B装置进行验证实验,最后通过F装置吸收未反应的NO2气体,所以装置的连接顺序是EDBF。
②白色物质为纯净物,且无其他物质生成,只可能是NO2被氧化为了N2O5,与生成的Na2O化合为了NaNO3。
某实验小组同学探究铜与硝酸的反应。
（1）用浓硝酸和水按照不同体积比配成不同浓度的硝酸溶液，各取10 mL硝酸溶液分别与铜片反应，实验记录如下：
铜与稀硝酸反应的离子方程式为 ；若生成标准状况下0．56 L NO气体，反应中被还原的HNO3的质量为 g（小数点后保留两位有效数字）。
依据上表，制备NO气体最适宜的是实验II，理由是 。
（2）为防止有毒气体逸散造成空气污染，该小组同学改进实验装置，如右图所示（夹持仪器略去）。
用该装置进行铜与稀硝酸的反应并验证产生NO气体的性质，实验步骤如下：
Ⅰ．安装好装置后，检查装置气密性。
Ⅱ．打开旋塞C，从B管上端加入所选浓度的硝酸，至铜丝下沿（不接触铜丝）。
Ⅲ．向上移动B管，使A管液面上升至与橡皮塞恰好接触，关闭旋塞C，反应开始。
Ⅳ．当液面重新下降至与铜丝脱离接触时，反应停止。
Ⅴ．打开旋塞C，向下移动B管，使A中迅速进入少量空气，关闭旋塞C，观察现象。
……
①步骤Ⅰ中检查装置气密性的操作是：关闭旋塞C，从B管上端加入水，若观察到 ，说明装置的气密性良好。
②步骤Ⅲ操作的目的是 。
③为使A管内的NO气体完全被溶液吸收，可进一步采取的操作是 ，能确定NO完全被溶液吸收的现象是 。
正确答案
（1）①3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O 1．58
②产物是NO，反应速率较快（不用加热）。
（2）①A、B间形成液面差，且保持不变
② 赶走液面上方空气，防止NO被空气中的O2氧化，以便观察生成气体的颜色。
③重复步骤Ⅴ的操作（或答“向下移动B管，使A中迅速进入空气，关闭旋塞C，待气体变为红棕色，反复上述操作”）。
再次重复操作后气体不再变为红棕色。
试题分析：（1）①铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O ；
8HNO3 (全部) ~ 2HNO3 (被还原) ~ 2NO
2×63g 2×22．4L
1．58 g 0．56 L
②依据上表，制备NO气体最适宜的是实验II，理由是产物是NO，反应速率较快（不用加热）。
（2）①步骤Ⅰ中检查装置气密性的操作是：关闭旋塞C，从B管上端加入水，若观察到A、B间形成液面差，且保持不变 ，说明装置的气密性良好。
② 步骤Ⅲ操作的目的是 赶走液面上方空气，防止NO被空气中的O2氧化，以便观察生成气体的颜色。
③为使A管内的NO气体完全被溶液吸收，可进一步采取的操作是重复步骤Ⅴ的操作（或答"向下移动B管，使A中迅速进入空气，关闭旋塞C，待气体变为红棕色，反复上述操作"）。能确定NO完全被溶液吸收的现象是再次重复操作后气体不再变为红棕色。
磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素,主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。
（1）白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下:
①2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)
②CaO(s)+SiO2(s)
2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)
（2）白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化学方程式表示: 11P4+60CuSO4 +96H2O
（3）磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得,含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。
①为获得尽可能纯的NaH2PO4,pH应控制在； pH=8时,溶液中主要含磷物种浓度大小关系为 。
②Na2HPO4溶液显碱性,若向溶液中加入足量的CaCl2溶液,溶液则显酸性,其原因是 (写离子方程式)。
（4）磷的化合物三氯氧磷(
①酸性气体是 (填化学式)
②X的结构简式为 。
正确答案
（1）2821．6；
（2）0．3mol；
（3）①4～5．5 c（HPO42-）＞c（H2PO4）②3Ca2++2H PO42-=Ca3(PO4)2+2H+
（4）①HCl ②
试题分析：（1）①＋②×6整理可得2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)
科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有报道：在常温、常压、光照条件下，
N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3和另一种常见气体。进一步研究NH3生成量与温度的关系（其它条件均相同），部分实验数据见下表
回答下列问题：
（1）写出该反应的化学方程式_____________________
（2）该反应的焓变△H______0（填“>”、“<”或“=”）
（3）请在坐标图中画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。
（4）与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议：___________________。
（5）已知：
N2(g) + 3H2(g) == 2NH3(g) △H = －92.4 kJ/mol
H2(g) + Cl2(g) == 2HCl(g) △H = －184.6 kJ/mol
1/2N2(g) + 2H2(g) + 1/2Cl2(g) == NH4Cl(s) △H = －313.6 kJ/mol
① 计算NH3(g) + HCl(g) == NH4Cl(s)的反应焓变：△H =______________
② 室温下NH3就和HCl能发生化合反应生成NH4Cl；而在加热的条件下，NH4Cl则能分解为NH3和HCl。请用所学的化学原理解释这一现象：____________________________
正确答案
（1）2N2 + 6H2O == 4NH3 + 3O2 （2）>
（3）“略”
（4）升高温度，增大反应物N2的浓度（并不断移出生成物脱离反应体系）
（5）① -175.1 kJ/mol；② NH3(g) + HCl(g) == NH4Cl(s)是一个焓减、熵减的反应，在低温下自发，在高温（加热条件）下不自发。而其逆反应NH4Cl的分解则在高温下自发
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