2024届高三化学一轮复习——卤族与氮族及其应用
一、单选题
1.在恒容密闭容器中进行氢气与碘(气态)合成的反应,下列说法能表明反应达到平衡的是( )
A.气体的平均分子量不变 B.混合气体的密度不变
C. D.气体的颜色不再变化
2.2022年的冬奥会即将在北京开幕,全球新冠肺炎疫情防控形势依旧严峻复杂,科学防疫是关键。下列物质不能用于杀菌消毒的是( )
A.“84消毒液” B.明矾
C.75%酒精 D.漂白粉
3.下列物质不能由对应的两种 单质直接化合制备的是( )
A.CuCl2 B.Na2O C.CO2 D.FeCl2
4.“84”消毒液(有效成分为NaClO)、洁厕液(主要成分为HCl)是生活中常见的消毒剂、清洁用品,二者混合使用会产生毒气(Cl2)。从氧化还原的角度推测,下列关于Cl2性质的猜想正确的是( )
A.只有氧化性 B.只有还原性
C.既有氧化性又有还原性 D.无法判断
5.类推的思维方式在化学学习与研究中经常被采用,但类推出的结论是否符合题意最终要经过实验的验证。以下类推的结论中正确的是
A.SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,故CO2也能使酸性KMnO4溶液褪色
B.稀硫酸与镁反应生成H2,故稀硝酸与镁反应也生成H2
C.CO2不与BaCl2溶液反应产生沉淀,故SO2也不能与BaCl2溶液反应产生沉淀
D.SO2是酸性氧化物,故NO2也是酸性氧化物
6.下列除杂方案不正确的是( )
选项 被提纯的物质 杂质 除杂试剂 除杂方法
A Cu Fe 过量的稀硫酸 过滤
B 足量的饱和溶液 洗气
C 、 饱和食盐水、浓硫酸 洗气
D 溶液 溶液 加入过量铁粉 过滤
A.A B.B C.C D.D
7.下列叙述正确的是( )
①与均可和氢氧化钠溶液反应
②溶液和溶液都能使澄清石灰水变浑浊
③金属钠着火时,可以用细沙覆盖灭火
④铁丝在少量氯气中燃烧生成
⑤氯气、液氯和氯水都是纯净物,都有漂白性
A.①③④ B.②③④ C.②④⑤ D.③④⑤
8.下列说法错误的是( )
A.工业上常使用铁的氧化物做原料冶炼铁
B.除去FeCl2溶液中混有的FeCl3可加入过量铁粉,再过滤
C.向某未知溶液中滴加硝酸银溶液,若产生白色沉淀, 则证明原溶液中有Cl-
D.向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不显红色,再向溶液中加入几滴新制氯水,溶液变红色,则该溶液中一定含有Fe2+
9.已知卤素互化物的性质与卤素单质类似,下列关于BrCl的说法不正确的是( )
A.BrCl有强氧化性
B.BrCl能与KI发生氧化还原反应
C.BrCl是共价化合物
D.BrCl能与NaOH溶液反应生成NaClO、NaBr和H2O
10.下列说法正确的是( )
A.光照氯水有气泡逸出,该气体是Cl2
B.新制氯水呈黄绿色是因为其中存在Cl2
C.久置氯水遇AgNO3溶液不会产生白色沉淀
D.新制氯水光照一段时间后酸性减弱
11.氯气是一种重要的工业原料。工业上利用反应在3Cl2+2NH3=N2+6HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是( )
A.若管道漏气遇氨就会产生白烟 B.该反应利用了Cl2的强氧化性
C.该反应属于复分解反应 D.生成1molN2有6mol电子转移
12.下列有关实验的说法中正确的是( )
A.分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒相互靠近但不接触,有白烟生成,说明浓氨水与浓盐酸容易挥发
B.某溶液中滴入少量溶液,产生白色沉淀,再加稀,沉淀不再溶解,说明该溶液中一定存在
C.灼烧含氯化钾、氯化钠的混合粉末,透过蓝色的钴玻璃,可观察到火焰呈黄色
D.常温下,等物质的量浓度的浓硝酸分别与铜片、铁片反应,铁片反应比铜剧烈
13.类推思想在化学学习与研究中经常被采用,但类推出的结论是否符合题意最终要经过实验的验证。以下类推的结论中正确的是:( )
A.SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,故CO2也能使酸性KMnO4溶液褪色
B.盐酸与镁反应生成氢气,故硝酸与镁反应也生成氢气
C.铁与Cl2反应生成FeCl3 ,故铁与I2反应生成FeI3
D.常温下浓硫酸能使铁和铝钝化,故常温下浓硝酸也能使铁和铝钝化
14.NO和CO都是汽车尾气中的有害物质,它们能缓慢地发生反应,其反应的化学方程式为。下列说法正确的是( )
A.该反应中还原剂与还原产物的物质的量之比为1:1
B.为了净化汽车尾气,可以使用催化剂
C.汽车尾气中NO主要来源于汽油中的含氮物质
D.汽车尾气中的CO是形成酸雨的罪魁祸首
15.下列说法正确的是( )
A.银镜反应实验后附有银的试管,可用稀H2SO4清洗
B.验证氯气是否收集满,可取一片淀粉碘化钾试纸后,放在集气瓶口检验
C.乙酰水杨酸粗产品中加入足量碳酸氢钠溶液,充分反应后过滤,可去除聚合物杂质
D.浓硫酸不能用于干燥NH3、SO2、H2S等气体
16.下图为自然界氮循环的示意图,其中哪一过程属于人工固氮( )
A.① B.② C.③ D.④
17.下列有关氯气实验现象的记录正确的是( )
A.纯净的氢气在氯气中安静燃烧,发出苍白色火焰
B.钠可以在氯气中燃烧,发出黄色火焰,生成黄色固体
C.用pH试纸检验干燥的氯气,试纸先变红后褪色
D.新制的氯水是由氯气溶于水形成的无色透明溶液
18.向200mL 溶液中逐渐通入,其中、随通入的变化如图所示,下列说法不正确的是
A.氧化性强弱:
B.由图可知,该溶液的浓度为1
C.时,溶液中的离子浓度有:
D.时,反应的离子方程式为:
19.常温下CaCl2固体遇NH3会形成CaCl2·8NH3(可溶于水),下列说法错误的是( )
A.CaCl2作干燥剂时,不能干燥NH3
B.实验室可采用Ca(OH)2固体与NH4Cl固体混合加热的方法制备少量NH3
C.CaCl2·8NH3溶于水,通入少量CO2不产生白色沉淀
D.CaCl2与NH3形成CaCl2·8NH3的过程属于化学变化
20.和浓硝酸反应生成氮氧化物,这些氮氧化物与图中NaOH溶液恰好完全反应生成NaNO3和NaNO2的混合溶液,反应过程及有关数据如图所示:
下列有关判断正确的是( )
A.标况下收集到的氮氧化物为
B.该反应中浓硝酸只起到氧化剂的作用
C.浓硝酸和Cu片需要在加热条件下才能发生
D.如果Cu片溶解12.8g,则生成的NaNO3
二、综合题
21.
(1)写出正丁烷的结构简式: ;写出漂白粉有效成分的化学式: 。
(2)写出镁条和氮气反应的化学方程式 。写出铁和氯化铁溶液反应的离子方程式 。写出乙烯和水反应的化学方程式 。
22.某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体是否为NO,设计了如下实验。实验装置如图所示(已知NO、NO2能与NaOH溶液反应):
(1)设计装置A的目的是: ,写出试管A中发生的离子方程式: 。
(2)在(1)中的操作后将装置B中铜丝插入稀硝酸,并微热,观察到装置B中的现象是: ;B中反应的离子方程式是: ;
(3)将注射器F中的空气推入E中,E中的气体变为红棕色,此时发生的化学方程式: ;
(4)D装置的作用是: 。
23.我国科学家合成了一种新化合物,结构式如图所示。已知M、X、Y、Z、W、Q均为前20号主族元素,且原子序数依次增大,其中Q与M、Z与Y同主族;Z元素原子中的质子数是Y元素原子中的质子数的2倍。
回答下列问题:
(1)写出W的离子结构示意图 。
(2)Z、Q两种元素最简单离子半径的大小顺序为 (用离子符号表示)。
(3)X元素的最低价氢化物的电子式是 ,写出实验室制取该氢化物的化学方程式 。
(4)Q元素单质与金属钠性质相似,则Q的过氧化物中含有的化学键有 (填化学键名称),写出该物质与水反应的离子方程式 。
(5)比较Z、W原子的得电子能力强弱。
方法一:比较Z、W两种元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱 (用化学式回答);
方法二:比较单质的氧化性强弱,设计实验证明(请简述试剂、操作、现象、结论): 。
24.过氧化钙微溶于水,溶于酸,可作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种工业制备过氧化钙的方法。回答下列问题:
(1)(一)碳酸钙的制备
实验室常用的制取氨气原理之一是将氯化铵和熟石灰固体混合加热,请写出该反应的化学方程式 ,制得氨气的水溶液为氨水,上述步骤①加入氨水可将原料中的铁元素转化为 而除去。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有利于 。
(2)(二)过氧化钙的制备
步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶液的主要溶质是 。将溶液煮沸,趁热过滤。将溶液煮沸的作用是 。
(3)步骤③中反应的化学方程式为 。
(4)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤,使用乙醇洗涤的目的是 。
(5)制备过氧化钙的另一种方法是:将石灰石煅烧后,直接加入双氧水反应,过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是 。
25.“84消毒液”是日常生活中常用的消毒液,在抗击新冠肺炎中广泛应用。
(1)“84消毒液”的有效成分为 ;
(2)“84消毒液”与适量硫酸混合使用可增强消毒能力,某消毒组成员欲用盐酸代替硫酸,是否可行 (填“是"或“否”),原因是 ;
(3)Cl2是最早用于饮用水消毒的物质,ClO2是一种广谱消毒剂,等质量的Cl2和ClO2消毒效率高的是 (填化学式);工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合酸化反应制得,反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为 。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】分析条件:密闭恒容,
A.该反应前后均为气体且化学系相等,气体的平均分子量,在反应中一直不变,A错误;
B.该反应前后均为气体且化学系相等,混合气体的密度始终不变,B错误;
C.在反应过程中,反应速率之比等于化学系数之比,C错误;
D.碘蒸气为紫色,当体系颜色不再变化时,说明达到平衡状态,D正确。
故答案为:D。
【分析】本题主要考查化学平衡的判断。
化学平衡状态的特点:化学平衡状态具有逆,等,动,定,变、同六大特征。
逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。
等:平衡时,正、逆反应速率相等,即v正=v逆。
动:平衡时,反应仍在进行,是动态平衡,反应进行到了最大限度。
定:达到平衡状态时,反应混合物中各组分的浓度保持不变,反应速率保持不变,反应物的转化率保持不变,各组分的含量保持不变。
变:化学平衡跟所有的动态平衡一样,是有条件的,暂时的,相对的,当条件发生变化时,平衡状态就会被破坏,由平衡变为不平衡,再在新的条件下建立新平衡,即化学平衡发生了移动。
同:一定条件下化学平衡状态的建立与反应的途径无关。即无论是从正反应开始,还是从逆反应开始,或是从任一中间状态开始建立,只要外界条件相同,达到平衡时的效果都相同。
反应前后一直发生改变的物理量不再发生改变则可以作为平衡的标志,而反应前后一直不变的物理量恒定则不可以作为平衡的标志。
2.【答案】B
【解析】【解答】A.“84消毒液”中含有NaClO,NaClO具有强氧化性,能杀菌消毒,故A不符合题意;
B.明矾可用于吸附净水,不具有杀菌消毒的作用,故B符合题意;
C.酒精杀菌消毒是通过渗透、凝固细胞的蛋白质,使蛋白质失去活性而死亡,达到杀菌消毒目的,并且75%的酒精消毒效果最佳,故C不符合题意;
D.漂白粉中次氯酸根离子具有强氧化性可以用于杀菌消毒,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.“84消毒液”的有效成分为次氯酸钠,次氯酸钠具有强氧化性,能使蛋白质变性;
B.明矾中铝离子水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体具有较强的吸附性;
C.75%酒精能使蛋白质变性;
D.漂白粉具有强氧化性,能使蛋白质变性。
3.【答案】D
【解析】【解答】A.铜和氯气在点燃的条件下生成氯化铜,A项不符合题意;
B.Na2O可由钠与氧气直接化合生成,B项不符合题意;
C.碳在氧气中充分燃烧生成CO2,C项不符合题意;
D.铁与氯气直接化合生成氯化铁,不能得到FeCl2,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】氯气的氧化性很强不能与铁化合成亚铁
4.【答案】C
【解析】【解答】NaClO中氯元素化合价为+1、HCl中氯元素化合价为-1,Cl2中Cl元素化合价为0,氯元素化合价既能升高又能降低,Cl2既有氧化性又有还原性;
故答案为:C。
【分析】氯气中Cl元素的化合价为0价,既能升高又能降低,据此解答。
5.【答案】C
【解析】【解答】A.SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,是因为其具有还原性,二氧化碳没有还原性,不能与高锰酸钾反应,A不符合题意
B.硝酸具有强的氧化性,与活泼金属反应得不到氢气,B不符合题意;
C.由于HCl的酸性强于H2SO3强于H2CO3,且BaCO3和BaSO3均能与HCl反应,故CO2不与BaCl2溶液反应产生沉淀,故SO2也不能与BaCl2溶液反应产生沉淀,C符合题意;
D.酸性氧化物是指能与碱反应生成盐和水的氧化物,且不发生氧化还原反应,故SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,则SO2是酸性氧化物,但是2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,则NO2不是酸性氧化物,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、二氧化碳不具有还原性;
B、硝酸具有强氧化性,可以和金属反应生成二氧化硫;
C、二氧化硫和氯化钡不反应;
D、二氧化氮和碱反应生成两种盐,不是酸性氧化物。
6.【答案】B
【解析】【解答】A.加入过量稀硫酸后发生反应:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,Cu与稀硫酸不反应,因此过滤后可得到Cu,A不符合题意;
B.CO2不溶于饱和NaHCO3溶液,HCl可以,因此可除去CO2中混有的HCl,但会引入水蒸气,B符合题意;
C.HCl可溶于饱和NaCl溶液,而Cl2不能,因此可用饱和NaCl溶液除去Cl2中混有的HCl,再通过浓硫酸,除去水蒸气,C不符合题意;
D.加入过量铁粉后,发生反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,过滤后可得FeSO4溶液,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A、Fe能与稀硫酸反应,而Cu不与稀硫酸反应;
B、CO2不溶于饱和NaHCO3溶液,但会混入水蒸气;
C、Cl2不溶于饱和NaCl溶液,但HCl可以;
D、铁粉能与CuSO4溶液反应;
7.【答案】B
【解析】【解答】①不能和氢氧化钠溶液反应,错;
②溶液和溶液都能与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,故都能变浑浊,对;
③钠与水、氧气反应,与二氧化硅不反应,所以金属钠着火时,可以用细沙覆盖灭火,对;
④氯气具有强氧化性,铁丝在氯气中燃烧生成,与量无关,对;
⑤氯水是氯气溶于水的混合物,生成的次氯酸具有漂白性;氯气和液氯是纯净物,无漂白性,错;
故正确的为②③④,
故答案为:B。
【分析】易错分析:②碳酸钠与澄清石灰水反应为:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH;有沉淀产生,碳酸氢钠(过量)与澄清石灰水反应为: 2Ca(OH) +2NaHCO =2CaCO +2NaOH+H O,也有沉淀产生。
8.【答案】C
【解析】【解答】A.工业上常使用铁的氧化物做原料冶炼铁,反应原理为:FexOy+yCO xFe+yCO2,A不符合题意;
B.根据反应2Fe3++Fe=3Fe2+可知,除去FeCl2溶液中混有的FeCl3可加入过量铁粉,再过滤,B不符合题意;
C.由于存在Ag2CO3等白色沉淀,向某未知溶液中滴加硝酸银溶液,若产生白色沉淀,不能证明原溶液中一定有Cl-,可能有碳酸根等离子的干扰,应再加入稀硝酸排除干扰,C符合题意;
D.向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不显红色,说明原溶液中无Fe3+,再向溶液中加入几滴新制氯水,溶液变红色,说明发生反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,则该溶液中一定含有Fe2+,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、工业上用焦炭还原铁的氧化物冶炼铁;
B、加入铁粉,发生反应2FeCl3+Fe=3FeCl2;
C、加入AgNO3溶液后,产生的白色沉淀可能为AgCl或Ag2SO4;
D、检验Fe2+时,先加KSCN溶液,再加氯水;
9.【答案】D
【解析】【解答】A.BrCl是卤素互化物,性质与卤素单质类似,具有强的氧化性,A不符合题意;
B.BrCl能与KI发生氧化还原反应产生KBr、KCl、I2,B不符合题意;
C.Br、Cl都是非金属元素,BrCl中Br、Cl原子之间以共价键Br-Cl键结合形成化合物,该化合物属于共价化合物,C不符合题意;
D.在BrCl中Br是+1价,Cl是-1价,所以根据Cl2与NaOH的反应可知BrCl与NaOH溶液反应生成NaCl、NaBrO和H2O,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】 已知卤素互化物的性质与卤素单质类似,BrCl 具有与Cl2、Br2相似的性质,具有强氧化性,能发生置换反应,能与碱反应,BrCl中Br是+1价,Cl是-1价,可知BrCl与NaOH溶液反应生成NaCl、NaBrO和H2O,但是Br、Cl都是非金属元素,BrCl是共价化合物。
10.【答案】B
【解析】【解答】A.氯气与水反应:Cl2+H2O=HCl+HClO,在光照条件下,发生2HClO=2HCl+O2↑,逸出的气体为氧气,故A不符合题意;
B.新制的氯水成分是氯气、盐酸、次氯酸,因为溶解了氯气,导致溶液显黄绿色,故B符合题意;
C.久置的氯水,其成分是盐酸,加入硝酸银,发生AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3,有白色沉淀产生,故C不符合题意;
D.根据选项A的分析,光照一段时间后,HCl的浓度增大,酸性增强,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、根据氯水中含有次氯酸,见光分解生成氧气解答;
B、根据新制氯水中含有氯气分子,氯气为黄绿色解答;
C、根据氯水见光分解为氧气和HCl,久置后溶液中溶质为HCl,与硝酸银反应产生氯化银白色沉淀解答;
D、根据2HClO=2HCl+O2↑,使溶液中HCl的浓度增大,酸性增强解答;
11.【答案】C
【解析】【解答】A.由方程式知,如NH3过量则会与产物HCl反应生成NH4Cl,则若管道漏气遇氨就会产生白烟,故A不符合题意;
B.Cl元素的化合价由0价降至-1价,Cl2表现强氧化性,故B不符合题意;
C.该反应为置换反应,C符合题意;
D.N元素的化合价由-3 价升至0价,则生成1molN2有6mol电子转移,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】此反应可以检验氨气泄漏,主要是产生白烟,根据元素化合价的变化,该反应是氧化还原反应,确定氯气具有很强的氧化性,根据氧化还原反应确定转移的电子数即可
12.【答案】A
【解析】【解答】A、蘸有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒相互靠近不接触,有白烟生成,说明发生反应NH3+HCl=NH4Cl,反应的发生说明浓盐酸和浓氨水都具有挥发性,A符合题意;
B、HNO3具有氧化性,若产生的白色沉淀为BaSO3,能被HNO3进一步氧化成BaSO4,原溶液中不一定含有SO42-,B不符合题意;
C、透过蓝色钴玻璃后,可观察到火焰呈现紫色,无法观察到黄色火焰,C不符合题意;
D、常温下,浓硝酸能使铁钝化,因此铜片反应更剧烈,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A、蘸有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒相互靠近不接触,可发生反应,说明二者都具有挥发性;
B、HNO3具有氧化性,能将BaSO3氧化成BaSO4;
C、透过蓝色钴玻璃,观察到的火焰颜色为紫色;
D、常温下,浓硝酸能使铁钝化;
13.【答案】D
【解析】【解答】A.SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,是因为其具有还原性,二氧化碳没有还原性,不能与KMnO4反应,故A不符合题意;
B.硝酸具有强氧化性,与活泼金属反应得不到氢气,故B不符合题意;
C.氯气的氧化性强于Fe3+,所以铁与氯气反应可生成FeCl3,而I2的氧化性弱于Fe3+,所以铁与I2反应生成的是FeI2,故C不符合题意;
D.浓硫酸与浓硝酸都具有强氧化性,室温下,都能使铁和铝发生钝化,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.二氧化碳不具有还原性;
B.硝酸的还原产物为NO或NO2;
C.I2的氧化性弱于Fe3+;
D.铁和铝在浓硝酸中钝化。
14.【答案】B
【解析】【解答】A.在该反应的还原剂是CO,氧化剂是NO,还原产物是N2,则反应中还原剂与还原产物的物质的量之比为2:1,A不符合题意;
B.使用合适的催化剂能使反应的活化能降低,反应速率加快,可以达到净化汽车尾气的目的,B符合题意;
C.汽车尾气中NO的来源是在高温下空气中的N2与O2反应生成的反应产物,C不符合题意;
D.形成酸雨的是SO2和NOx,而不是CO,CO是不成盐氧化物,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.氧化剂元素化合价降低,得到电子被还原,得到还原产物; 还原剂元素化合价升高,失去电子,被氧化,得到氧化产物;
B.催化剂能使反应的活化能降低,反应速率加快;
C.高温下空气中的N2与O2反应生成NO;
D.形成酸雨的是SO2和NOx。
15.【答案】C
【解析】【解答】A.银镜反应实验后的试管附有银,单质银不能在稀H2SO4中溶解,故A不符合题意;
B.氯气可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,所以可以用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近集气瓶口进行检验;
C.用水杨酸与乙酸酐反应制备乙酰水杨酸( ),同时生成副产物聚水杨酸,乙酰水杨酸的结构中含有羧基和酯基,向乙酰水杨酸粗产品中加入足量碳酸氢钠溶液,乙酰水杨酸转化为可溶于水的乙酰水杨酸钠,聚水杨酸难溶于水,过滤后可将其除去,向过滤后的滤液中加入盐酸可将乙酰水杨酸钠转化为乙酰水杨酸,故C符合题意;
D.浓硫酸不能和二氧化硫反应,可以干燥二氧化硫,故D不符合题意;
故答案为C。
【分析】A.银可与硝酸反应
B.淀粉碘化钾试纸一定要进行润湿
C.乙酰水杨酸粗产品中加入碳酸氢钠溶液可以将其杂质除去
D.氨气可以用生石灰、氢氧化钠干燥,而二氧化硫可以用浓硫酸干燥,硫化氢不能用浓硫酸干燥
16.【答案】B
【解析】【解答】过程①氮气和氧气在雷电下反应生成NO,属于自然固氮;
过程②氮气和氢气在催化剂、高温下反应生成NH3,属于人工固氮;
过程③含氮物转化为尿素,不是氮的固定;
过程④细菌分解生成氨气,不是氮的固定;
故答案为:B
【分析】氮气和氧气在雷电下反应生成NO,属于自然固氮;氮气和氢气在催化剂、高温下反应生成NH3,属于人工固氮;含氮物转化为尿素,细菌分解生成氨气,不是氮的固定。
17.【答案】A
【解析】【解答】A.纯净的H2可以在黄绿色的Cl2中安静燃烧,发出苍白色火焰,生成氯化氢(HCl)气体,即H2+Cl2 2HCl,故A符合题意;
B.钠可以在氯气中燃烧,生成氯化钠,氯化钠是白色固体,即2Na+Cl2 2NaCl,故B不符合题意;
C.干燥氯气不能使pH试纸先变红后褪色,含水蒸气的氯气,氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,使pH试纸先变红后褪色,故C不符合题意;
D.新制的氯水是由氯气溶于水形成的,新制的氯水中含氯气分子,溶液呈浅黄绿色,故D不符合题意;
答案为A。
【分析】A.氢气在氯气中燃烧,产生苍白色火焰;
B.钠在氯气中燃烧,生成白色固体;
C.干燥的氯气不能使pH试纸变色;
D.新制氯水由于溶解有氯气,呈现浅黄绿色;
18.【答案】C
【解析】【解答】
A.亚铁离子还原性强于溴离子,还原剂的还原性越强,对应氧化产物的氧化性越弱,所以氧化性强弱:,故A项正确;
B.由图可知,该溶液的浓度为,故B项正确;
C. 时,亚铁离子反应完全,消耗0.1mol氯气,生成0.2mol三价铁离子,0.02mol氯气消耗溴离子0.04mol,溶液中还剩溶液中的离子浓度有,故C项错误;
D.时,Cl2可以氧化全部亚铁离子,一半溴离子,所以反应的离子方程式为:,故D项正确。
故答案为:C。
【分析】向 200mL FeBr2 溶液中逐渐通入Cl2,因为亚铁离子还原性强于溴离子,所以氯气首先氧化亚铁离子发生反应,当通入0.1mol氯气时,亚铁离子恰好被反应完,所以亚铁离子有0.2mol,溴离子有0.4mol;继续通入氯气氧化溴离子发生反应:。
19.【答案】C
【解析】【解答】A. CaCl2固体遇NH3会形成CaCl2 8NH3,故CaCl2作干燥剂时,不能干燥NH3,A不符合题意;
B. 实验室可采用Ca(OH)2固体与NH4Cl固体混合加热的方法制备少量NH3,B不符合题意;
C. 少量CO2会与氨水反应生成碳酸铵,碳酸根与钙离子生成碳酸钙白色沉淀,C符合题意;
D. CaCl2与NH3形成CaCl2 8NH3的过程有新物质生成,是化学变化,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.干燥剂和被干燥气体反应则不能进行干燥;
B.Ca(OH)2固体与NH4Cl固体混合加热发生反应生成氯化钙、氨气和水;
C. CaCl2·8NH3溶于水显碱性,通入少量CO2则生成碳酸盐;
D.有新物质生成的为化学反应。
20.【答案】D
【解析】【解答】A、标况下,NO2、N2O4均不是气体,则收集到的氮氧化物小于,故A错误;
B、生成硝酸铜体现浓硝酸的酸性,故B错误;
C、浓硝酸和Cu片在常温下就能反应,故C错误;
D、12.8gCu的物质的量为0.2mol,根据得失电子守恒可知,,则n(NaNO2)=0.2mol,根据Na元素守恒可得,n(NaNO3)=0.6L×2mol/L-0.2mol=1.0mol,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、标况下,二氧化氮、四氧化二氮均为非气体;
B、浓硝酸与铜反应生成硝酸铜表现酸性;
C、浓硝酸与铜在常温下即可反应;
D、根据得失电子守恒计算。
21.【答案】(1)CH3CH2CH2CH3;Ca(ClO)2
(2)3Mg+N2 Mg3N2;Fe+2Fe3+=3Fe2+;H2C=CH2+H2O CH3CH2OH
【解析】【解答】(1)正丁烷的结构简式为CH3CH2CH2CH3;
用氯气与石灰乳反应制取漂白粉,反应原理为2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,其中漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2;(2)镁条在氮气中燃烧生成氮化镁,反应的化学方程式为3Mg+N2 Mg3N2;
铁与铁离子发生反应生成亚铁离子,反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+;
乙烯和水在催化剂的作用下发生加成反应生成乙醇,反应的化学方程式为H2C=CH2+H2O CH3CH2OH。
【分析】(1)根据漂白粉的制取原理判断其有效成分;(2)镁条在氮气中燃烧生成氮化镁;铁与铁离子发生归中反应生成亚铁离子;乙烯和水在催化剂的作用下发生加成反应生成乙醇。
22.【答案】(1)利用生成的CO2将整套装置内的空气赶尽,以排除对气体产物观察的干扰;CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
(2)铜丝上产生气泡,稀硝酸液面上气体仍无色,溶液变为蓝色;3Cu+8H++2NO3 =3Cu2++2NO↑+4H2O
(3)2NO+O2=2NO2
(4)吸收NO、NO2等尾气,防止污染空气
【解析】【解答】(1)A的目的主要是制备二氧化碳排尽装置的空气,A是硝酸和碳酸钙反应得到二氧化碳和水和二氧化碳,离子方程式为 CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O ,故正确答案是 利用生成的CO2将整套装置内的空气赶尽,以排除对气体产物观察的干扰 , CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
(2) 在(1)中的操作后将装置B中铜丝插入稀硝酸,并微热,观察到装置B中的现象是:铜丝上产生气泡,稀硝酸液面上气体仍无色,溶液变为蓝色 ,B中是硝酸和铜反应得到硝酸铜和一氧化氮和水,离子方程式为 3Cu+8H++2NO3 =3Cu2++2NO↑+4H2O ,故正确答案是 铜丝上产生气泡,稀硝酸液面上气体仍无色,溶液变为蓝色 、 3Cu+8H++2NO3 =3Cu2++2NO↑+4H2O
(3)一氧化氮与氧气反应方程式 2NO+O2=2NO2 ,故正确答案是 2NO+O2=2NO2
(4)D的作用是 吸收NO、NO2等尾气,防止污染空气
【分析】(1)产生的一氧化氮易与氧气反应,因此主要利用产生二氧化碳排空气。根据硝酸和碳酸钙的反应即可写出离子方程式
(2)B中是硝酸和铜反应得到一氧化氮的反应,根据产物即可描述现象以及写出离子方程式
(3)二氧化氮为红棕色,说明氧气与一氧化氮反应即可写出
(4)考虑到一氧化氮和二氧化氮有毒需要尾气处理
23.【答案】(1)
(2)S2->K+
(3);2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
(4)离子键、(非极性)共价键;2K2O2+2H2O=4K++4OH-+O2↑
(5)HClO4>H2SO4;取适量硫化钠溶液,通入氯气,产生淡黄色沉淀,证明氯原子得电子能力比硫原子强
【解析】【解答】(1)根据分析,W为Cl元素,离子结构示意图为 ;
(2)根据分析,Z、Q两种元素为S和K,两种离子核外电子排布相同,原子序数越大,半径越小,故S2->K+;
(3)根据分析,X为N,氢化物为NH3,电子式为 ;实验室制氨气用NH4Cl和Ca(OH)2共热制得,方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(4)根据分析,Q为K,其过氧化物与过氧化钠相似,含有的化学键有离子键和(非极性)共价键;K2O2与水反应生成KOH和O2,离子方程式为2K2O2+2H2O=4K++4OH-+O2↑;
(5)元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性,非金属性Cl>S,故酸性HClO4>H2SO4;单质氧化性强弱可用置换反应进行比较,取适量硫化钠溶液,通入氯气,产生淡黄色沉淀,证明氯原子得电子能力比硫原子强;
【分析】M、X、Y、Z、W、Q均为前20号主族元素,且原子序数依次增大,Z形成6条共价键,Z为S元素,Z元素原子中的质子数是Y元素原子中的质子数的2倍,Y是O元素,X形成3条共价键,且X在Y元素前面,则X为N元素,M形成1条共价键,且排在最前面,M为H元素,W形成1条共价键,且在S后面,故W是Cl元素,Q与M同主族,Q为K元素。
24.【答案】(1)2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O;Fe(OH)3;过滤
(2)CaCl2;除去溶液中的二氧化碳
(3)CaCl2+2NH3·H2O+H2O2=CaO2↓+2NH4Cl+2H2O或CaCl2+2NH3·H2O+H2O2+6H2O=CaO2 8H2O↓+2NH4C
(4)去除晶体表面水分
(5)原料来源丰富、操作简单
【解析】【解答】(1)氯化铵和熟石灰固体混合加热制取氨气的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O;根据分析可知加入氨水可将原料中的铁元素转化为Fe(OH)3而除去;小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有利于过滤;
(2)溶液中尚存有少量固体说明碳酸钙未完全反应,则盐酸完全反应,所以溶液中的溶质主要为CaCl2;碳酸钙和盐酸反应时会生成二氧化碳,将溶液煮沸可以除去溶液中溶解的二氧化碳;
(3)步骤③中氯化钙、氨水、双氧水反应生成过氧化钙,根据元素守恒可知产物还有氯化铵、水,所以化学方程式为CaCl2+2NH3·H2O+H2O2=CaO2↓+2NH4Cl+2H2O或CaCl2+2NH3·H2O+H2O2+6H2O=CaO2 8H2O↓+2NH4Cl;
(4)乙醇可以与水互溶也具有挥发性,所以用乙醇洗涤的目的是去除晶体表面水分;
(5)制备过氧化钙的另一种方法是:将石灰石煅烧后,直接加入双氧水反应,过滤后可得到过氧化钙产品,该工艺方法的优点是原料来源丰富、操作简单,产品的缺点是纯度较低。
【分析】碳酸钙的制备:石灰石(含少量铁的氧化物)加盐酸溶解,得到含有大量氯化钙和少量氯化亚铁的溶液,加入双氧水将亚铁离子氧化成铁离子,同时加入氨水调节pH值,小火煮沸得到氢氧化铁沉淀,过滤后向滤液中加入碳酸铵,同时加入氨水抑制铵根的水解,以免溶液pH过小,从而得到碳酸钙沉淀,过滤后得到碳酸钙;
过氧化钙的制备:碳酸钙溶于盐酸至溶液中尚存有少量固体,将溶液煮沸除去溶液中溶有的二氧化碳,过滤,向滤液中加入氨水、过氧化氢反应生成CaO2、NH4Cl、水;再过滤得到过氧化钙。
25.【答案】(1)NaClO
(2)否;次氯酸钠与盐酸会发生化学反应,生成氯化钠、水和有毒气体氯气
(3)ClO2;2:1
【解析】【解答】(1)“84消毒液”的有效成分为NaClO;故答案为:NaClO;
(2)“84消毒液”与适量硫酸混合使用可增强消毒能力,某消毒组成员欲用盐酸代替硫酸,不可行,原因是:次氯酸钠与盐酸会发生化学反应,生成氯化钠、水和有毒气体氯气,反应的化学方程式为NaClO+2HCl═NaCl+H2O+Cl2↑;故答案为:否;次氯酸钠与盐酸会发生化学反应,生成氯化钠、水和有毒气体氯气;
(3)ClO2和Cl2用于消毒时,都被还原为Cl-,则有关系式ClO2~5e-,Cl2~2e-,5Cl2~2ClO2~10e-,Cl2与ClO2的质量比为:(5×71):(2×67.5)=353:135=2.6:1,等质量的Cl2和ClO2消毒效率高的是ClO2;根据题意知,酸性条件下,NaClO3和Na2SO3发生氧化还原生成ClO2和Na2SO4,同时生成水,该反应中Cl元素化合价由+5价变为+4价、S元素化合价由+4价变为+6价,其转移电子数为2,根据转移电子相等配平方程式为H2SO4+2NaClO3+Na2SO3=2Na2SO4+2ClO2+H2O,所以该反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为2:1。故答案为:ClO2;2:1。
【分析】(1)“84消毒液”的有效成分为NaClO;
(2)次氯酸钠与盐酸会发生化学反应,生成氯化钠、水和有毒气体氯气,反应的化学方程式为NaClO+2HCl═NaCl+H2O+Cl2↑。
(3)ClO2和Cl2用于消毒时,都被还原为Cl-,根据电子得失守恒可计算出ClO2的消毒效率与Cl2的消毒效率的关系;根据题意知,酸性条件下,NaClO3和Na2SO3发生氧化还原生成ClO2和Na2SO4,同时生成水,该反应中Cl元素化合价由+5价变为+4价、S元素化合价由+4价变为+6价,根据转移电子相等配平方程式,从而确定NaClO3和Na2SO3的物质的量之比。