金属铝在酸性或碱性溶液中均可与发生氧化还原反应,转化关系如图所示:
请回答下列问题:
(1)气体D和F反应可生成盐,该盐的化学名称为 _____________。
(2)C、E排入大气中会造成大气污染,在催化剂存在的情况下,D可以将C、E还原为无毒的气态单质,该单质是_____________(填化学式)。
(3)将B转化为的最佳试剂是_____________(填字母)。
a.CO2 b.NaOH c.HCl d.NH3·H2O
(4)写出D→C反应的化学方程式:__________________________。
(5)Al与在酸性条件下反应的离子方程式为:__________________________。
(6)Al与在碱性条件下反应,Al与被还原的的物质的量之比为_____________。
(12分)从物质X出发有如下图所示的一系列变化。已知X为酸式盐,A、C为无色气体,反应的某些产物已经略去。
(1)写出下列物质的化学式:X:___________________________________________;
G:____________________。
(2)写出反应②的化学方程式:__________________________________________________。
(3)向X的溶液中加入过量的NaOH溶液,并加热,写出该反应的离子方程式:
_______________________________________________________________________。
(4)反应④中氧化剂与还原剂的质量之比为____________________________。
(10分)按照一定标准,根据物质与水反应的不同情况,对下列物质进行分类,如图所示,请填空:
(1)上图中分类标准1(分成A、B组的依据)为_______________________________。
(2)工业上常用D组中________(填化学式),来消除C组中物质对大气的污染,该反应的化学方程式为_____________________________________________________。
(3)实验室由Al3+制备Al(OH)3时,应选择D组中________(填化学式)的水溶液,离子方程式为__________________________________________________________________。
(4)F组中有两种物质,在工业上均有重要的用途,请各写出一个化学方程式表示其用途:
________________________________________________________________________;
________________________________________________________________________。
(14分)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在电炉中高温(~1550℃)下通过下面三个反应共熔得到。
①4Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=12CaO(s)+2P4(s)+10CO2(g)ΔH1=+Q1kJ·mol-1
②CaO(s)+SiO2(s)=CaSiO3(s) ΔH2=-Q2 kJ·mol-1
③CO2 (g)+C(s)=2CO(g) ΔH3=+Q3kJ·mol-1
已知:CaSiO3的熔点(1546℃)比SiO2低。
a、写出由磷酸钙矿制取白磷总的反应方程式_____________________________。
b、上述反应中SiO2起何作用?______________________________________。
(2)白磷在热的浓氢氧化钾溶液中岐化得到一种次磷酸盐(KH2PO2)和一种气体 (写化学式)。
(3)磷的重要化合物NaH2PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得。工业上为了使反应的主要产物是NaH2PO4,通常将pH控制在 之间(已知磷酸的各级电离常数为:K1= 7.1×10−3 K2 = 6.3×10−8 K3 =4.2×10−13 lg7.1≈0.9 lg6.3≈0.8 lg≈0.6) 。Na2HPO4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 (用离子方程式表示)。
(4)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:
11P 4+60CuSO4+96H2O=20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4
60molCuSO4能氧化白磷的物质的量是 。
氨基甲酸铵(H2NCOONH4)是一种白色固体,易分解、易水解,可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组用如下方法制备氨基甲酸铵,反应的化学方程式如下:
2NH3(g)+CO2(g)H2NCOONH4(s) ΔH<0
(1)实验室通常采用图1装置制取氨气,你所选择的试剂是 。
(2)制备氨基甲酸铵的装置如图2所示,把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。当悬浮物较多时,停止制备。
注:四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。
①发生器用冰水冷却的原因是 。
液体石蜡鼓泡瓶的作用是 。
②从反应后的混合物中分离出产品的实验方法 (填操作名称)。为了得到干燥产品,应采取的方法是________(填写选项序号)。
a.常压加热烘干 b.高压加热烘干 c.真空40 ℃以下烘干
③尾气处理装置如图3所示。能否将浓H2SO4改为稀H2SO4 (填“能”或“否”),理由是 。
(3)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品1.570 g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥,测得质量为2.000 g。则样品中氨基甲酸铵的质量分数为_______。
[Mr(NH2COONH4)=78、Mr(NH4HCO3) =79、Mr(CaCO3)=100]
工业上可以利用含铝、铁、铜合金的废料获得的绿矾(FeSO4·7H2O)、胆矾等,甲同学设计的实验方案如下:
请回答:
(1)操作①、操作②所用的玻璃仪器是 ;沉淀C的化学式为 。
(2)为了检测滤液D中含有的金属离子,可设计实验方案为(试剂自选) 。
(3)在滤渣B中滴加稀硫酸时,发现反应速率比一般的铁粉反应要快,其原因是 。
(4)若考虑绿色化学工艺,在滤渣E中加入稀硫酸和H2O2制胆矾晶体,则反应④的离子化学方程式为 ;若不考虑绿色化学工艺,所选试剂Y为1mol/L HNO3,欲使3mol Cu全部溶解且溶液中含铜元素的溶质仅为CuSO4,则需该硝酸的体积 L。
磷是重要的非金属元素。
28.有关的叙述正确的是 (选填编号)。
a.易溶于CS2 b.易自燃 c.分子中有4个P-P键
P4在过量的热NaOH溶液中会生成PH3气体和NaH2PO2(次磷酸钠),写出该反应的化学方程式 。
由该反应可推知H3PO2为 元酸。用NaH2PO2来验证次磷酸是弱酸,还需要的物质是 。
29.NaH2PO2可在酸性条件下与Ni2+作用进行“化学镀镍”(如在木材表面生成一层Ni-P合金),反应中磷元素化合价发生的变化是 (选填编号)。
a.升高 b.降低 c.既升高又降低
30.25℃时,HF的Ki =" 3.6×10" – 4 ;H3PO4的Ki1=" 7.5×10" -3,Ki2=" 6.2×10" -8,Ki3=" 2.2×10" -13。
则以下表述错误的是 (选填编号)。
a.0.1mol/L的H3PO4溶液,c(H+)>0.1mol/L
b.NaF和H3PO4反应生成NaH2PO4
c.0.1mol/L的溶液,pH由大到小的顺序是:Na3PO4>Na2HPO4>NaF>NaH2PO4
31.Ag3PO4是难溶于水的黄色固体,试用平衡移动的原理解释其溶于稀硝酸的原因 。
针对网络上流传的隔夜熟肉中因亚硝酸钠(NaNO2)含量严重超标而不能食用的说法,某兴趣小组开展如下探究活动:
活动一:查阅资料
NaNO2有毒,具有氧化性和还原性,NaNO2溶液显碱性,肉类在放置过程中,NaNO3逐渐转化为NaNO2,国家规定肉制品中NaNO2含量不能超过30mg/kg。
活动二:鉴别NaNO2与食盐
(1)NaNO2与食盐的外观相似,易被当成食盐误用,分析以下两种鉴别方法:
①能否各取少许固体用舌头品尝?____________。
②用稀硫酸、淀粉和KI溶液鉴别,溶液变蓝的是NaNO2具有_________性。
活动三:探究NaNO3与NaNO2的相互转化
(2)制取NaNO2与NaNO3混合溶液的装置示意图如下
已知:2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2 O
①写出装置I中发生反应的化学方程式____________________________。
②水_____________(选填“能"或“不能”)作为装置II中的试剂,理由是_____________。
③装置III中反应完全后,接下来的操作是____________________________。
(3)将NaNO2与NaNO3混合溶液露置于空气,隔夜后,测得溶液的pH减小,则溶液中NaNO2的含量_____(选填“增多”、“减少"或“不变”),原因可能是____________________________(用化学方程式解释)。
活动四:检测熟肉中NaNO2含量的变化
(4)分别从1000g刚煮熟的肉和1000g隔夜熟肉中提取NaNO3与NaNO2后,配成溶液,再分别用0.00500mol/L的高锰酸钾(酸性)溶液滴定,刚煮熟的肉消耗12.00mL,隔夜肉消耗16.00mL,(已知:2MnO4一+5 NO2一+6H+=2 Mn2++5NO3一+3 H2 O)
①滴定终点的判断依据为________________________________________________。
②隔夜熟肉中NaNO2的含量是____________mg/kg。
活动五:综合其它实验和查阅资料获知,熟肉在细菌等作用下,NaNO3部分转化为NaNO2但只要保存得当,隔夜仍可食用。
氮元素的单质和常见的化合物在工、农业生产中用途广泛.
(1)工业上利用分离空气的方法得到氮气.空气各主要成分的沸点如下:
N2 |
O2 |
Ar |
CO2 |
-196℃ |
-183℃ |
-186℃ |
-78℃ |
现将空气深度冷却液化,然后缓慢升温,则最先分离出来的气体是______.
(2)雷雨时空气中的N2转化为NO,生成物NO是______色的气体,______(填“易”或“难”)溶于水;NO在空气中很容易被氧化成NO2,NO2能与水发生化学反应.NO2与水反应的化学方程式为__________________.
(3)实验室可用固体NH4Cl与固体Ca(OH)2加热反应制取氨气.
①制取氨气的化学方程式为__________________;
②要制取标准状况下4.48L的氨气,至少需要称取固体NH4Cl的质量为______g.
(4)已知:4NH3+6NO5N2+6H2O化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下,按下列流程,探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能.
若控制其他实验条件均相同,在催化反应器中装载不同的催化剂,将经催化反应后的混合气体,通过一定体积滴有酚酞的稀硫酸溶液(溶液的体积、浓度均相同).
①NH3与稀硫酸溶液反应的离子方程式为__________________;
②为了比较不同催化剂的催化性能,需要测量并记录的数据是____________.
(14分)某小组同学欲探究NH3与O2反应的反应过程,按下列装置进行实验。
(1)A、B装置中可选药品:浓氨水、H2O2、CaO、CaCO3、MnO2、浓盐酸、蒸馏水。
①则A装置中发生反应的化学方程式为_____________________________;B装置中锥形瓶中盛放的药品是______。
②E装置中氨气被催化氧化生成一氧化氮时的化学方程式为_______________。
③F装置中可以看到有红棕色气体和白烟生成,红棕色气体是__________(填化学式,下同),白烟的成分____________。
(2)另一小组的同学撤掉A、C装置,只用剩余装置来完成此实验,B装置中分液漏斗盛放的是浓氨水,那么B装置中的锥形瓶中盛放的固体药品是_____________。
(3)工业上制取的浓硝酸往往呈黄色,该小组成员设计实验探究硝酸呈黄色的原因,提出如下假设,请你完成假设二。
假设一:可能含有Fe3+;假设二:可能含有_____;假设三:可能含有上述两种微粒。检验是否含有Fe3+的方法是:取少量样品于试管中,加水稀释,__________________________(补充操作步骤、现象和结论)。
(4)工业上用氨、氧气和水为原料制取硝酸铵,如果用17吨氨气,最多可制取_______吨硝酸铵 (硝酸铵的相对分子质量为80)。
(14分)氮、磷及其化合物在科研及生产中均有着重要的应用。
(1)某课外学习小组欲制备少量NO气体,写出铁粉与足量稀硝酸反应制备NO的离子方程式: 。
(2)LiFePO4是一种新型动力锂电池的电极材料。
①下图为某LiFePO4电池充、放电时正极局部放大示意图,写出该电池放电时正极反应方程式: 。
②将LiOH、FePO4·2H2O(米白色固体)与还原剂葡萄糖按一定计量数混合,在N2中高温焙烧可制得锂电池正极材料LiFePO4。焙烧过程中N2的作用是 ;实验室中以Fe3+为原料制得的FePO4·2H2O有时显红褐色,FePO4·2H2O中混有的杂质可能为 。
(3)磷及部分重要化合物的相互转化如图所示。
①步骤Ⅰ为白磷的工业生产方法之一,反应在1300℃的高温炉中进行,其中SiO2的作用是用于造渣(CaSiO3),焦炭的作用是 。
②不慎将白磷沾到皮肤上,可用0.2mol/L CuSO4溶液冲洗,根据步骤Ⅱ可判断,1mol CuSO4所能氧化的白磷的物质的量为 。
③步骤Ⅲ中,反应物的比例不同可获得不同的产物,除Ca3(PO4)2外可能的产物还有 。
(11)某校化学兴趣小组的同学对硝酸盐的受热分解进行探究。他们设计了如下装置分别加热了Ca(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3三种固体。(加热及夹持装置未画出)
(1)甲同学加热的是Ca(NO3)2。加热过程发现:装置②中产生气泡,部分石蕊试液被压至装置③中;用带火星的木条检验②中的气体,木条复燃;分析装置①中剩余的固体得知,剩余固体中含有N元素,且显+3价。请写出Ca(NO3)2受热分解后生成产物的化学式: 、 。
(2)乙同学加热的是Cu(NO3)2。加热过程发现:装置②中也有气泡产生,但在上升的过程中消失。石蕊试液逐渐变为红色,液体几乎不被压至装置③中。装置①中的固体逐渐变为黑色。请写出Cu(NO3)2受热分解的化学方程式: ;
(3)丙同学加热的是AgNO3。加热过程发现:装置②中也有气泡产生,但在上升的过程中气泡部分消失,剩余的气体也能使带火星的木条复燃。石蕊试液也逐渐变为红色,有少量液体被压至装置③中。装置①中的固体逐渐变为黑色。丙同学据此写出了AgNO3受热分解可能的两种化学方程式:
(Ⅰ)4AgNO3 2Ag2O+4NO2↑+O2↑,(Ⅱ)2AgNO3 2Ag+2NO2↑+O2↑。
Ⅰ、Ⅱ中正确的是 ,并说明理由: 。
请你设计一个简单的实验证明你的结论是正确的: 。
(4)由上述3个实验的结果,请你推测硝酸盐受热分解的规律: 。
(5)标况下如丙同学操作,称量ag硝酸银,受热完全分解后,读取量筒体积为bml,求硝酸银的分解率:____________(化简成整数比例关系,可不用化成小数)
根据下列变化进行推断:
且已知对A加强热产生的气态物质的平均相对分子质量为26.3。
(1)推断A、B、C、D的化学式:A________,B________,C________,D________。
(2)写出①②变化的离子方程式:
①________________________________________________________________;
②________________________________________________________________。
将还原性铁粉分别放入冷的浓H 2 SO 4 、浓HNO 3 中,开始都有大量气泡生成,后来反应不再发生。已知生成的气体有刺激性气味,H 2 SO 4 中生成的气体呈无色,HNO 3 中生成的气体呈红棕色;剩余的固体经检验有磁性。试回答:
(1)Fe的氧化产物是________。(写化学式,下同)
(2)浓H2SO4的还原产物是________,浓HNO3的还原产物是________。
试题篮
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