第3章 物质的性质与转化 章节测试
一、单选题
1.下列有关防止或减少酸雨的措施中不可行的是( )
A.对燃煤及燃煤烟气进行脱硫
B.推广天然气、甲醇等作为汽车的燃料
C.对含SO2、NO2的废气处理后再排空
D.人工收集大气雷电产生的氮的氧化物
2.下列能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是( )
A.NH3 B.SO2 C.HCl D.CO2
3.按照绿色化学的思想,最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物。下列制取高分子化合物的反应最符合“原子经济性反应”的是( )
A.乙二酸与乙二醇制聚乙二酸乙二酯
B.氯乙烯制聚氯乙烯
C.己二酸与己二胺制聚己二酰己二胺
D.苯酚与甲醛制酚醛树脂
4.蘸有浓硫酸的纸片或火柴梗会变黑,主要是由于浓硫酸具有 ( )
A.吸水性 B.脱水性 C.强氧化性 D.强酸性
5.化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释错误的是( )
选项 现象或事实 解释或对应的离子方程式
A 用热的纯碱溶液洗去油污 CO32-+H2O HCO3-+OH- 溶液呈碱性,温度升高碱性增强
B 酸雨样品在空气中放置pH减小 SO2+H2O=H2SO3
C 用泡沫灭火器灭火 Al3+ + 3HCO3-= Al(OH)3↓+3CO2↑
D 用加热法除去NaCl固体中混有的NH4Cl固体 NH4Cl固体可以完全分解成为气体而除去
A.A B.B C.C D.D
6.氮在自然界中的转化是一个复杂的过程,如图所示的氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分。下列有关氮循环说法错误的是( )
A.雷雨天气容易发生转化②的过程
B.图中转化②③④都属于氮的固定
C.动植物蛋白质中一定含有氮元素
D.转化⑥说明有机物可以转化为无机物
7.“碳中和”是指的排放总量和减少总量相当。下列措施中能有效促进碳中和的是( )
A.汽油中添加乙醇
B.开采可燃冰作为燃料
C.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
D.研发催化剂将还原为甲醇
8.下列关于氮及其化合物的说法,错误的是( )
A.工业上可使用液氨作制冷剂
B.少量一氧化氮可防止血管栓塞
C.铵态氮肥宜与草木灰(主要成分为K2CO3)混合使用
D.硝酸可用于制造TNT、硝化甘油和硝化纤维
9.设表示阿伏加德罗常数的数值,某工业脱硫过程如图所示(CuS极难溶于水)。下列说法正确的是( )
A.过程①发生复分解反应,由强酸反应得到弱酸
B.过程②中,发生反应的离子方程式为:
C.过程③中,每有11.2L 参加反应转移电子数
D.脱硫过程总反应为
10.在实验室完成下列实验时,不需要考虑尾气处理的是( )
A.Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
B.Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
C.3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
D.2KClO3 2KCl+3O2↑
11.将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S,其转化如图所示(CuS不溶于水)。下列说法错误的是( )
A.过程①发生非氧化还原反应
B.过程②中,发生反应为S2-+Fe3+=S+Fe2+
C.过程③中,氧气是氧化剂
D.整个转化过程中Fe3+可以循环使用
12.FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后仍有固体存在,则下列判断不正确的是( )
A.剩余固体中一定不含Fe B.溶液中一定含Fe2+
C.加入KSCN溶液一定不变红色 D.溶液中一定不含Fe3+
13.用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应.下列实验不合理的是( )
A.上下移动①中铜丝可控制生成SO2的量
B.②中选用品红溶液验证SO2的生成
C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D.该反应中浓硫酸表现了强氧化性和脱水性
14.大气中氮氧化物和碳氢化合物受紫外线作用可产生二次污染物一光化学烟雾,其中部分物质的反应过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.该过程中O2作催化剂
B.反应过程中没有电子转移
C.反应过程中氮氧化物不断被消耗
D.丙烯转化为甲醛和乙醛
15.如图所示,集气瓶内充满某混合气体(括号内为体积比),若将滴管内的水挤入集气瓶后,烧杯中的水会进入集气瓶,则集气瓶中的混合气体可能是( )
①CO、O2(2:1)②NH3、O2(8:1)③NO2、O2(4:1)④N2、H2(1:3)
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
16.已知FeSO4受热分解的化学方程式为:2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。将FeSO4受热一定时间后产生的气体按下图所示装置进行实验。
下列说法错误的是( )
A.能说明SO2存在的实验现象是品红溶液褪色
B.能说明SO3存在的实验现象是BaCl2溶液中有白色沉淀产生
C.为测定BaSO4沉淀的质量,后续的操作步骤依次为过滤、洗涤、干燥、称重
D.为验证FeSO4受热一定时间后残留固体的成分,设计的实验是:取适量固体,加足量稀盐酸溶解,然后滴加KSCN溶液,若显血红色,则有Fe3+,说明残留固体只有Fe2O3
二、综合题
17.某中学化学实验小组为了证明和比较SO2与氯水的漂白性,设计了如下装置:
(1)实验室常用装置E制备Cl2,写出该反应的离子方程式: .
(2)反应开始后,发现B、D两个容器中的品红溶液都褪色,停止通气后,加热B、D两个容器,现象分别为B ;D .
(3)装置C的作用是 .
(4)该实验小组的甲、乙两位同学利用上述两套发生装置按下图装置继续进行实验:
通气一段时间后,甲同学实验过程中品红溶液几乎不褪色,而乙同学的实验现象是品红溶液随时间的推移变得越来越浅.
试根据该实验装置和两名同学的实验结果回答问题.
①试分析甲同学实验过程中,品红溶液不褪色的原因是 (用离子方程式进行说明)
②你认为乙同学是怎样做到让品红溶液变得越来越浅的? .
18.氮是生命物质的重要组成元素之一,含氮物质与人类的生活密切相关.
(1)氮原子最外层电子排布式为: ;氮离子(N3﹣)核外有 种运动状态不同的电子;N4分子的空间结构如图: ,它是一种 分子.(填“极性”或“非极性”)
(2)氨气是人工固氮的产物,它极易溶于水(1:700),生成NH3 H2O.请设计实验证明NH3 H2O是弱碱 .
(3)向100mL 0.1mol/L的盐酸中通入0.02mol氨气,充分吸收后测得溶液呈碱性.则该溶液中NH3 H2O、NH4+、Cl﹣三种微粒的物质的量浓度大小关系为 .
(4)铵盐可用作氮肥,实验室检验铵盐中的NH4+时,可取少量铵盐样品于试管中,加入强碱浓溶液,加热,若产生的气体能使 ,说明有NH4+.
(5)NaN3可用于制造汽车安全气囊,当汽车遇到撞击时,NaN3能迅速分解产生Na和N2.请写出该反应的化学方程式 ,每生成3mol N2时,转移电子 mol.
19.现代传感信息技术在化学实验中有广泛的应用.
某小组用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理(图1).
(1)制取氨气.检验三颈瓶集满NH3的方法是 .
(2)关闭a,将吸有2mL水的胶头滴管塞紧颈口c,打开b,完成喷泉实验,电脑绘制三颈瓶内气压变化曲线(图2).图2中 点时喷泉最剧烈.
20.已知二氧化硫可使高锰酸钾溶液褪色,用如图装置(部分装置没画出)来验证某混合气体中同时含有SO2和CO2.
(1)实验时,反应产生的气体应从 端通入; 从 端连接盛有澄清石灰水的实验装置(用“a”或“b”填空).
(2)可观察到A瓶的溶液 .
(3)C瓶溶液的作用是 .
(4)证明该混合气体中含有CO2的实验现象是 .
21.图为浓硫酸与铜片反应的装置.请回答:
(1)浓硫酸与铜片反应的方程式为 .
(2)反应过程中,甲中的现象是 .
(3)下列说法中,不正确的是 .
A.该反应中浓硫酸表现酸性、氧化性、吸水性
B.试管乙中含有碱液的棉花,其作用是吸收过量的SO2,防止环境污染
C.含0.02mol溶质的浓硫酸与足量的铜片反应,能收集到224mL的SO2(标准状况)
D.反应一段时间后,将水缓慢倒入试管甲中,溶液显蓝色.
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】解:A.对燃煤及燃煤烟气进行脱硫,能减少二氧化硫的排放,所以能减少酸雨的形成,故A正确;
B.推广天然气、甲醇等作为汽车的燃料,能减少二氧化硫、氮氧化物的产生,所以能减少酸雨的形成,故B正确;
C.对含SO2、NO2的废气处理后再排空,能减少二氧化硫、二氧化氮的排放,所以能减少酸雨的形成,故C正确;
D.人工收集大气雷电产生的氮的氧化物,氮氧化物浓度较低,收集成本较高,不现实,故D错误;
故选D.
【分析】少用煤作燃料、燃料脱硫、开发新的能源等措施可以减少二氧化硫气体的排放,从而减少酸雨的形成.
2.【答案】A
【解析】【解答】A.氨气有刺激性气味,氨气溶于水形成氨水,属于弱碱,氨气显碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,A符合题意;
B.SO2和水反应生成亚硫酸,属于酸性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变红,B不符合题意;
C.HCl属于酸性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变红,C不符合题意;
D.CO2和水反应生成碳酸,属于酸性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变红,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,其水溶液显碱性。
3.【答案】B
【解析】【解答】A、乙二酸与乙二醇发生缩聚反应生成聚乙二酸乙二酯和水,不符合“原子经济性反应”,故A不符合题意;
B、氯乙烯发生加聚反应生成聚氯乙烯,反应物的原子全部转化为期望的最终产物,符合“原子经济性反应”,故B符合题意;
C、己二酸与己二胺发生缩聚反应生成聚己二酰己二胺和水,不符合“原子经济性反应”,故C不符合题意;
D、苯酚与甲醛制酚醛树脂的过程中还生成水,不符合“原子经济性反应”,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物,化合反应和加成反应、加聚反应均符合“绿色化学”的思想。
4.【答案】B
【解析】【解答】蘸有浓硫酸的纸片或火柴梗会变黑,纸或火柴梗分子中H、O元素以水的形式脱出,只留下C元素,体现浓硫酸的脱水性,而与吸水性、氧化性、酸性无关,B项符合题意;
故答案为:B。
【分析】浓硫酸使火柴梗变黑,实际上是碳化过程,体现流浓硫酸脱水性。
5.【答案】B
【解析】【解答】A、CO32-+H2O HCO3-+OH-,是吸热反应,升温促进碳酸根离子的水解,热的纯碱溶液碱性更强,易洗去油污,故A符合题意;
B、酸雨样品在空气中放置pH减小,是因为硫被氧化,生成硫酸,故B不符合题意;
C、Al3+ + 3HCO3-= Al(OH)3↓+3CO2↑,CO2隔绝氧气,Al(OH)3分解吸热,降温,达到灭火的目的,故C符合题意;
D、NH4Cl固体可以完全分解成为气体而除去,故D符合题意;
故答案为:B。
【分析】酸雨样品在空气中pH减小,原因是二氧化硫被氧化成三氧化硫。
6.【答案】B
【解析】【解答】A.雷雨天气空气中的氮气和氧气可以化合成NO,NO与空气中的氧气反应生成NO2,NO2和水反应生成硝酸和NO,硝酸跟土壤中的矿物质结合成硝酸盐,所以在雷雨天气容易发生转化②的过程,故A不符合题意;
B.氮的固定是游离态的氮转化为化合态的氮的过程,图中④转化不属于氮的固定,故B符合题意;
C.蛋白质的基本结构单元是氨基酸,氨基酸一定含氮元素,因此蛋白质一定都含有氮元素,故C不符合题意;
D.转化⑥是动植物蛋白质转化为氨和铵盐,说明有机物可以转化为无机物,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.氮气在放电时生成NO;
B.氮的固定是指游离态的氮转化为化合态的氮的过程;
C.蛋白质中一定含有氮元素;
D.转化⑥是动植物蛋白质转化为氨气和铵盐。
7.【答案】D
【解析】【解答】A.乙醇燃烧也产生二氧化碳,汽油中添加乙醇,不能减少二氧化碳的排放,故A不符合题意;
B.可燃冰是甲烷的结晶水合物,作为燃料会产生二氧化碳,不利于碳中和,故B不符合题意;
C.通过煤清洁技术能较少二氧化硫的排放,但是无法减少二氧化碳的排放,故C不符合题意;
D.将二氧化碳还原为甲醇,减少了二氧化碳的排放,能最直接有效的促进碳中和,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.乙醇燃烧生成二氧化碳;
B.可燃冰是甲烷水合物,燃烧产生二氧化碳;
C.煤清洁技术能减少二氧化硫的排放,但不能减少二氧化碳的排放。
8.【答案】C
【解析】【解答】A.液氨汽化时要吸收大量的热,可以做制冷剂,A选项不符合题意;
B.NO极少量时在人体血管内促进血管扩张,可防止血管栓塞,B选项不符合题意;
C.铵态氮肥宜与草木灰(主要成分为K2CO3)混合使用,两者会反应生成氨气,使肥效降低,C选项符合题意;
D.甲苯与硝酸可生成2,4,6-三硝基甲苯(TNT),用硫酸和硝酸处理甘油,可得到油状透明的硝化甘油,硝酸与纤维素酯化可生成硝化纤维,D选项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.制冷剂的原理是使其温度迅速下降,而液氨气化时吸热导致温度下降
B.考查的是一氧化氮的作用,可以促进血管的扩张,有助于防止血管的堵塞
C.碳酸钾显碱性不能与铵态氮肥混用,易降低肥效
D.硝酸可以作为硝化甘油以及TNT以及硝化纤维的反应物
9.【答案】D
【解析】【解答】A.①中发生H2S+Cu2+=CuS↓+2H+,属于复分解反应,但不是由强酸反应得到弱酸,故A不符合题意;
B.过程②中,发生反应的离子方程式为CuS+2Fe3+=S+2Fe2++Cu2+,故B不符合题意;
C.③中发生4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,但未指明标准状况,则无法计算,故C不符合题意;
D.由①H2S+Cu2+=CuS↓+2H+、②CuS+2Fe3+=S+2Fe2++Cu2+、③4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O可知,回收S的总反应为2H2S+O22H2O+2S↓,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.①不符合强酸制弱酸;
B.CuS不溶于水,不拆;
C.未指明标准状况,无法计算;
D.利用方程式加和判断。
10.【答案】D
【解析】【解答】NO2、SO2、NO均为有毒气体,应有尾气处理装置,而氧气无需处理,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】考查的是产物中是否含有污染大气的物质
11.【答案】B
【解析】【解答】A.过程①中发生H2S+Cu2+=CuS↓+2H+,Cu元素化合价都是+2价、H元素化合价都是+1价、S元素化合价都是-2价,没有化合价变化,是非氧化还原反应,故A不符合题意;
B.过程②中发生CuS+2Fe3+=S+2Fe2++Cu2+,故B符合题意;
C.过程③中发生4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,Fe元素的化合价升高,被氧化,Fe2+作还原剂,O2中O元素的化合价降低,被还原,O2作氧化剂,故C不符合题意;
D.由过程②③中反应可知,Fe3+可以循环使用,故D不符合题意;
故答案为B。
【分析】A.根据标化合价发生的是复分解反应并非氧化还原反应
B.硫化铜是固体,不溶于水应写出化学式
C.根据元素化合价的变化,氧气是氧化剂
D.根据①②③三个反应的完整流程最终产生了铁离子,因此铁离子可以循环
12.【答案】A
【解析】【解答】解:①当固体为铁、铜时,溶液中的Fe3+、Cu2+全部参加反应生成Fe2+和Cu,反应的方程式为:2FeCl3+Fe=3FeCl2、CuCl2+Fe=Cu+FeCl2,所以溶液中一定没有Fe3+、Cu2+,一定含有Fe2+;②当固体为铜时,溶液中一定没有Fe3+,Cu2+恰好全部参加反应或部分反应生成Fe2+和Cu,所以溶液中一定没有Fe3+,可能含有Cu2+,一定含有Fe2+;
A.若铁过量,剩余的固体为铜和铁的混合物,故A错误;
B.固体有剩余,Fe3+、Cu2+的氧化性强弱为:Fe3+>Cu2+,Fe3+优先反应,溶液中一定存在Fe2+,故B正确;
C.由于金属有剩余,溶液中一定不存在Fe3+,所以加入KSCN溶液一定不变红色,故C正确;
D.若金属剩余,氧化性强弱为:Fe3+>Cu2+,反应后溶液中一定不存Fe3+,故D正确;
故选A.
【分析】Fe3+、Cu2+的氧化性强弱为:Fe3+>Cu2+,Fe3+优先反应,固体有剩余,则反应后的溶液中一定不存在Fe3+;若剩余固体只有Cu,则反应后的溶液中一定Fe3+存在,一定存在Fe2+,可能含有Cu2+;若有Fe剩余,一定有铜生成,Fe3+和Cu2+无剩余,据此进行判断.
13.【答案】D
【解析】【解答】解:A.上下移动①中铜丝可控制反应是否发生,从而控制生成SO2的量,故A正确;
B.二氧化硫能使品红溶液褪色,所以可以用品红溶液检验二氧化硫,故B正确;
C.二氧化硫属于酸性氧化物,能和碱反应生成碱,所以能被碱液吸收,故C正确;
D.该反应中部分S元素化合价不变,部分S元素化合价由+6价变为+4价,则该反应中浓硫酸体现酸性和强氧化性,故D错误;
故选D.
【分析】A.上下移动①中铜丝可控制反应是否发生;
B.二氧化硫能使品红溶液褪色;
C.二氧化硫属于酸性氧化物,能被碱液吸收;
D.该反应中部分S元素化合价不变,部分S元素化合价由+6价变为+4价.
14.【答案】D
【解析】【解答】A.根据分析可知,发生总反应为CH2═CHCH3+O2→CH3CHO+HCHO,则O2为反应物,故A不符合题意;
B.该反应中O元素从0价变为 2价,该过程中存在氧化还原反应,故B不符合题意;
C.根据CH2═CHCH3+O2→CH3CHO+HCHO可知,该过程中氮氧化物没有被消耗,故C不符合题意;
D.根据图示可知,丙烯与臭氧反应生成甲醛和乙醛,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.氧气为反应物;
B.O元素的化合价发生变化;
C.总反应为CH2═CHCH3+O2→CH3CHO+HCHO,氮氧化物没有被消耗;
D.丙烯与臭氧反应生成甲醛和乙醛。
15.【答案】B
【解析】【解答】解:①一氧化碳与氧气在点燃条件下反应,在光照条件下不反应,压强不变化,烧杯中的水不会进入,故①错误;②氨气极易溶于水,氧气不溶,集气瓶内压强减小,烧杯中的水进入集气瓶,故②正确;③二氧化氮和氧气4:1混合与水反应生成硝酸,将滴管内的水挤入集气瓶后,集气瓶内压强减小,烧杯中的水进入集气瓶,故③正确;④氮气与氢气在催化剂、加热条件下反应,在光照条件下不反应,压强不变化,烧杯中的水不会进入,故④错误.
故选:B.
【分析】烧杯中水进入集气瓶的原因是存在压强差,当气体能与液体反应或溶于液体时,造成瓶内部压强变小,从而使烧杯中的水进入集气瓶.
16.【答案】D
【解析】【解答】A. 通入品红溶液褪色是二氧化硫的特征性质,能说明SO2存在的实验现象是品红溶液褪色,故A不符合题意;
B. BaCl2+SO3+H2O=BsSO4↓+2HCl,能说明SO3存在的实验现象是BaCl2溶液中有白色沉淀产生,故B不符合题意;
C. 为测定BaSO4沉淀的质量,后续的操作步骤依次为过滤、洗涤除去表面的可溶性杂质、干燥、称重,故C不符合题意;
D. 为验证FeSO4受热一定时间后残留固体的成分,设计的实验是:取适量固体,加足量稀盐酸溶解,取少量溶解液,滴加KSCN溶液,若显血红色,则有Fe3+,另取一份加水溶解后的溶液滴加稀高锰酸钾溶液,如不褪色,说明没有Fe2+,也就是没有硫酸亚铁固体,说明残留固体只有Fe2O3,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】思路分析:分解产物气体有二氧化硫和三氧化硫,氯化钡溶液是检验三氧化硫,品红目的为检验二氧化硫,氢氧化钠溶液目的为吸收多余的二氧化硫,防止污染空气,分解后固体为可能全部是三氧化二铁,可能还有剩余的硫酸亚铁。
17.【答案】(1)MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)溶液恢复红色;溶液不恢复红色(或溶液仍无色)
(3)吸收SO2和Cl2,防止污染空气
(4)SO2+Cl2+2H2O═4H++SO42﹣+2Cl﹣;通入的二氧化硫或者氯气一方有剩余
【解析】【解答】解:(1)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,离子方程式:MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++Cl2↑+2H2O;故答案为:MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++Cl2↑+2H2O;(2)SO2使品红褪色,生成不稳定的无色物质,可以看作是一个化合反应.该生成的无色物质不很稳定,受热又能分解放出SO2,而恢复原来的红色.氯气使品红褪色是氧化性漂白,不可还原,无法恢复,
故答案为:溶液恢复红色;溶液不恢复红色;(3)氯气和二氧化硫都有毒,不能直接排放到空气中,所以用氢氧化钠吸收过量的二氧化硫和氯气,防止污染空气,
故答案为:吸收SO2和Cl2,防止污染空气;(4)①氯气和二氧化硫在水溶液中恰好完全反应,离子方程式:SO2+Cl2+2H2O═4H++SO42﹣+2Cl﹣,生成的硫酸和盐酸不具有漂白性,所以品红溶液不褪色,故答案为:SO2+Cl2+2H2O═4H++SO42﹣+2Cl﹣;②当通入的二氧化硫或者氯气一方有剩余时,有具有漂白性,使品红褪色,
故答案为:通入的二氧化硫或者氯气一方有剩余.
【分析】(1)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水;(2)根据二氧化硫的漂白性是可逆的,而氯水的漂白性是不可逆的进行解答;(3)二氧化硫和氯气都是有毒气体需要进行尾气处理,以免污染空气;(4)①氯气和二氧化硫在水溶液中恰好发生氧化还原反应,转化成没有漂白性的盐酸和硫酸,所以品红溶液几乎不褪色;②当通入的二氧化硫或者氯气一方有剩余时,又会使品红溶液褪色.
18.【答案】(1)2s22p3;10;非极性
(2)取少量氨水于试管中,滴加酚酞试液,溶液呈红色;向试管中加入少量醋酸铵晶体,振荡,由于铵根离子浓度增大,则溶液中氢氧根离子浓度减小,则溶液的红色变浅,证明氨水是弱碱
(3)NH4+>Cl﹣>NH3 H2O
(4)湿润的红色石蕊试纸变蓝
(5)2NaN3 {#mathmL#}{#/mathmL#} 2Na+3N2;2
【解析】【解答】解:(1)氮原子为7号元素有两个电子层,最外层5个电子,据此书写最外层电子排布式为:2s22p3;氮离子(N3﹣)最外层8个电子,结合核外电子排布分析运动状态不同的电子,原子核外没有两个运动状态完全相同的电子,有几个电子就有几种运动状态,氮离子(N3﹣)核外有 10种运动状态不同的电子,N4分子与P4结构相似,为正四面体构型,N4分子中N原子形成3个σ键、含有1对孤对电子,杂化轨道数目为4,每个面为正三角形,为非极性分子,
故答案为:2s22p3;10;非极性;(2)若证明一水合氨在水溶液里部分电离,则说明一水合氨是弱电解质,
所以选用试剂为:酚酞、醋酸铵、一水合氨,
操作方法及现象为:取少量氨水于试管中,滴加酚酞试液,溶液呈红色;向试管中加入少量醋酸铵晶体,振荡,由于铵根离子浓度增大,则溶液中氢氧根离子浓度减小,则溶液的红色变浅,根据现象可知:氨水中存在电离平衡,证明氨水是弱碱,
故答案为:取少量氨水于试管中,滴加酚酞试液,溶液呈红色;向试管中加入少量醋酸铵晶体,振荡,由于铵根离子浓度增大,则溶液中氢氧根离子浓度减小,则溶液的红色变浅,证明氨水是弱碱;(3)向100mL 0.1mol/L的盐酸中通入0.02mol氨气,发生反应生成氯化铵,得到等浓度的NH3 H2O和NH4Cl混合溶液,充分吸收后测得溶液呈碱性,一水合氨电离大于铵根离子水解,溶液中NH3 H2O、NH4+、Cl﹣三种微粒的物质的量浓度大小关系为:NH4+>Cl﹣>NH3 H2O,
故答案为:NH4+>Cl﹣>NH3 H2O;(4)铵盐与碱反应生成氨气,而氨气是唯一的碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故向某溶液加入NaOH并微热,产生能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体,即该气体为氨气,则该溶液中一定含有NH4+,
故答案为:湿润的红色石蕊试纸变蓝;(5)叠氮化钠(NaN3)撞击后30毫秒内迅速分解为两种单质,由质量守恒定律,反应前后元素种类不变,两种单质为钠和氮气,反应的化学方程式为:2NaN3 {#mathmL#}{#/mathmL#} 2Na+3N2,生成3molN2电子转移2mol,
故答案为:2NaN3 {#mathmL#}{#/mathmL#} 2Na+3N2;2.
【分析】(1)氮原子为7号元素有两个电子层,最外层5个电子,据此书写最外层电子排布式;氮离子(N3﹣)最外层8个电子,结合核外电子排布分析运动状态不同的电子,子核外没有两个运动状态完全相同的电子,有几个电子就有几种运动状态,N4分子与P4结构相似,为正四面体构型,N4分子中N原子形成3个σ键、含有1对孤对电子,杂化轨道数目为4,每个面为正三角形;(2)只要确定一水合氨在水溶液里部分电离就能证明一水合氨是弱电解质,可选用酚酞作指示剂,然后向滴入酚酞的一水合氨溶液中加入醋酸铵,若溶液颜色变浅,则证明氨水中存在电离平衡,从而证明NH3 H2O是弱碱;(3)向100mL 0.1mol/L的盐酸中通入0.02mol氨气,发生反应生成氯化铵,得到等浓度的NH3 H2O和NH4Cl混合溶液,充分吸收后测得溶液呈碱性,一水合氨电离大于铵根离子水解;(4)铵盐与碱反应生成氨气,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;(5)叠氮化钠(NaN3)撞击后30毫秒内迅速分解为两种单质,由质量守恒定律,反应前后元素种类不变,两种单质为钠和氮气,写出反应的化学方程式即可,结合化学方程式定量关系计算电子转移数.
19.【答案】(1)将湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口c,试纸变蓝色,证明NH3已收满
(2)D
【解析】【解答】解:(1)氨气和水反应生成一水合氨,一水合氨电离出氢氧根离子而导致氨水溶液呈碱性,红色石蕊试液遇碱蓝色,所以检验三颈瓶集满NH3的方法是将湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口c,试纸变蓝色,证明NH3已收满,故答案为:将湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口c,试纸变蓝色,证明NH3已收满;(2)三颈瓶内气体与外界大气压压强之差越大,其反应速率越快,D点压强最小、大气压不变,所以大气压和D点压强差最大,则喷泉越剧烈,
故答案为:D.
【分析】(1)氨气和水反应生成一水合氨,一水合氨电离出氢氧根离子而导致氨水溶液呈碱性,红色石蕊试液遇碱蓝色;(2)三颈瓶内气体与外界大气压压强之差越大,其喷泉越剧烈.
20.【答案】(1)a;b
(2)褪色
(3)检验SO2是否除尽
(4)C中品红不褪色,通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊
【解析】【解答】解:(1)反应产物含有二氧化碳和二氧化硫气体,都能使澄清石灰水变浑浊,需要先验证二氧化硫的存在,除去二氧化硫,再验证二氧化碳气体的存在,气体通过溶液导气管一个长进短出,所以实验时,反应产生的气体应从a端进入装置;检验二氧化硫并除去二氧化硫后,需要再用澄清石灰水检验二氧化碳,所以在b端再连接一个盛有澄清石灰水的实验装置,
故答案为:a;b;(2)A是验证二氧化硫气体的存在,二氧化硫能使品红溶液褪色,所以A中的现象是品红溶液褪色,
故答案为:褪色;(3)C瓶是检验SO2是否除尽,防止干扰二氧化碳的检验,二氧化硫和二氧化碳均能使澄清石灰水变浑浊,所以检验二氧化碳以前应该先除去二氧化硫,
故答案为:检验SO2是否除尽;(4)当C装置品红不褪色,证明二氧化硫气体除净,后面装置中的澄清石灰水变浑浊证明含有二氧化碳,
故答案为:C中品红不褪色,澄清石灰水变浑浊.
【分析】(1)反应产物含有二氧化碳和二氧化硫气体,需要先验证二氧化硫的存在,除去二氧化硫,再验证二氧化碳气体的存在,气体通过溶液时导气管长进短出;(2)A是验证二氧化硫气体的存在,二氧化硫能使品红溶液褪色;(3)C瓶是检验SO2是否除尽,防止干扰二氧化碳的检验;(4)当C装置品红不褪色,澄清石灰水变浑浊说明含有二氧化碳.
21.【答案】(1)Cu+2H2SO4 CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)产生无色气泡,铜片表面变黑,逐渐溶解;试管底部出现白色固体
(3)A;D
【解析】【解答】解:(1)铜与浓硫酸反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4 CuSO4+SO2↑+2H2O,故答案为:Cu+2H2SO4 CuSO4+SO2↑+2H2O;(2)反应过程中,甲中发生反应为Cu+2H2SO4 CuSO4+SO2↑+2H2O,产生无色气泡,铜片表面变黑,逐渐溶解;试管底部出现白色固体,
故答案为:产生无色气泡,铜片表面变黑,逐渐溶解;试管底部出现白色固体;(3)A.该反应中浓硫酸只体现酸性和氧化性,故A错误;
B.试管乙中含有碱液的棉花,防止二氧化硫散失到空气中,造成大气污染,其作用是吸收过量的SO2,防止环境污染,故B正确;
C.含0.02mol溶质的浓硫酸与足量的铜片反应,随着反应的进行浓度减小,稀硫酸与铜不反应,所以收集到SO2的体积在标准状况小于224mL,故C错误;
D.反应一段时间后,将试管甲中的溶液缓慢倒入盛有水的烧杯,含有铜离子的溶液,溶液显蓝色,故D正确;
故选:AD.
【分析】(1)铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,据此写出反应的化学方程式;(2)反应过程中,甲中产生无色气泡,铜片表面变黑,逐渐溶解;试管底部出现白色固体;(3)A.该反应中浓硫酸只体现酸性和氧化性;
B.试管乙中含有碱液的棉花,防止二氧化硫散失到空气中,造成大气污染;
C.反应一段时间后,将试管甲中的溶液缓慢倒入盛有水的烧杯,含有铜离子的溶液,溶液显蓝色;
D.含0.04mol溶质的浓硫酸与足量的铜片反应,随着反应的进行浓度减小,稀硫酸与铜不反应Cu+2H2SO4 CuSO4+SO2↑+2H2O.