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专题八铝、氮及其化合物,第二编元素化合物的综合,内容索引,考点一铝及其化合物,考点二氮及其化合物,铝及其化合物,考点一,1.树立物质转化思想(1)理清知识主线,(2)形成网络构建,2.扫除易混知识盲点(1)铝是活泼金属，但铝抗腐蚀性相当强，因为铝表面生成一层致密的氧化物薄膜。由于Al2O3的熔点高于Al的熔点，故在酒精灯上加热铝箔直至熔化，发现熔化的铝并不滴落。(2)铝热反应不仅仅是单质铝与Fe2O3反应，还包含制取其他难熔金属的反应，由于铝热剂是混合物，故铝热反应不能用于工业上冶炼铁。注意铝热反应是中学化学中唯一一类金属单质与金属氧化物在高温条件下的置换反应。,(3)引发铝热反应的操作是高考实验考查的热点，具体操作是先铺一层KClO3，然后插上镁条，最后点燃镁条。(4)并不是Al与所有金属氧化物均能组成铝热剂，该金属氧化物对应的金属活泼性应比铝弱。(5)Al2O3、Al(OH)3与NaOH溶液的反应常用于物质的分离提纯。Al(OH)3不溶于氨水，所以实验室常用铝盐和氨水来制备Al(OH)3。(6)利用偏铝酸盐制备Al(OH)3，一般不用强酸，因为强酸的量控制不当会使制得的Al(OH)3溶解。若向偏铝酸盐溶液中通入CO2，生成的Al(OH)3不溶于碳酸，(7)Al(OH)3可用作抗酸药；明矾常用于净水。(8)泡沫灭火器所用试剂为Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液。,3.规范书写重要反应用方程式回答下列问题。(1)用化学方程式表示除去铁粉中的铝粉。(2)用离子方程式表示除去Fe2O3中的Al2O3。(3)用离子方程式表示除去Mg(OH)2中的Al(OH)3。,2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2,(4)现有AlCl3溶液、氨水、NaOH溶液，制备Al(OH)3的最佳方案是(用化学方程式表示)。(5)现有NaAlO2溶液、CO2、盐酸，制备Al(OH)3的最佳方案是(用离子方程式表示)_或。,AlCl33NH3H2O=Al(OH)33NH4Cl,(6)用离子方程式表示泡沫灭火器的原理。(7)用离子方程式分别表示：；。,(8)用离子方程式表示KAl(SO4)2和Ba(OH)2的反应。沉淀的物质的量最大；沉淀的质量最大。；。(9)铵明矾NH4Al(SO4)212H2O是常见的食品添加剂，用于焙烤食品，向铵明矾溶液中逐滴滴入NaOH溶液，试写出反应的离子方程式。；。,Al33OH=Al(OH)3,题组一铝及其化合物的性质定性判断1.下列有关铝及其重要化合物的叙述正确的是A.制备Al(OH)3悬浊液：向1molL1AlCl3溶液中加过量的6molL1NaOH溶液C.用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝滴落下来，金属铝的熔点较低D.向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水：Al33NH3H2O=Al(OH)3,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,解析A项，Al(OH)3是两性氢氧化物，可以和过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，故不能制备氢氧化铝悬浊液，错误；B项，Al(OH)3只能溶于强碱，不能溶于氨水，错误；C项，铝在空气中加热生成的氧化铝熔点较高，所以内部熔化的铝不会滴落，错误。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,解析铝在空气中形成致密的氧化膜，保护内层不被氧化，B错；铝易被稀硫酸腐蚀，C错；铝的导电性不如铜、银，D错。,2.下列关于铝的叙述中正确的是A.铝的还原性强且亲氧性强，所以可通过铝热反应冶炼高熔点金属B.铝在空气中极易锈蚀，所以铝制品的使用时间很短C.铝能耐稀硫酸腐蚀，所以运送稀硫酸可用铝制槽罐车D.铝的导电性比铜、银更强，所以常用于制造电线、电缆,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,3.下列物质中既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的组合是AlAl2O3Mg(OH)2Al(OH)3Na2CO3NaHCO3A.B.C.D.,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,解析金属铝与盐酸反应生成铝盐和氢气，与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸盐和氢气，故正确；Al2O3属于两性氧化物，既能与酸反应生成铝盐，又能与碱反应生成偏铝酸盐，故正确；Mg(OH)2能与盐酸反应，不能与氢氧化钠溶液反应，故错误；Al(OH)3属于两性氢氧化物，既能与酸反应生成铝盐，又能与碱反应生成偏铝酸盐，故正确；Na2CO3与盐酸反应生成二氧化碳，不能与氢氧化钠溶液反应，故错误；NaHCO3属于强碱弱酸盐，既能与盐酸反应生成CO2，又能与氢氧化钠反应生成盐，故正确。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,4.下列关于铝及其化合物说法不正确的是A.Al既可用于食品包装，也可用作建筑材料B.Al2O3既可用来冶炼金属Al，也可用作耐火材料C.明矾KAl(SO4)212H2O既可用作净水剂，也可用作消毒剂D.Al(OH)3既可用作治疗胃酸过多的药物，也可用来制备一些铝盐,解析,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,解析金属铝具有良好的延展性，因此铝可以制成铝箔用于食品包装，金属铝也可用作建筑材料，如铝合金门窗等，A项正确；电解熔融的Al2O3可冶炼金属Al，由于Al2O3具有耐高温的性质，也可用作耐火材料，B项正确；明矾KAl(SO4)212H2O溶于水后，Al3能发生水解反应，生成的Al(OH)3胶体具有吸附作用，可用作净水剂，但Al(OH)3并不具有消毒作用，C项错误；Al(OH)3与胃酸中的盐酸反应生成氯化铝和水，反应的化学方程式为Al(OH)33HCl=AlCl33H2O，D项正确。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,5.某同学在实验室利用氢氧化钠、盐酸分离铁粉和铝粉混合物，转化关系如下图所示，下列说法不正确的是A.x为NaOH溶液，y为盐酸B.ab发生的反应：HH2O=Al(OH)3C.按照本流程，x和y调换后也能达到实验目的D.b、c既能与强酸反应又能与强碱反应,解析,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,解析根据转化关系，加入试剂x，得到溶液和Fe，利用Al能与NaOH反应，Fe不与NaOH反应，因此试剂x为NaOH溶液，即a的主要成分是NaAlO2，根据转化关系，试剂y应为盐酸，发生HH2O=Al(OH)3，然后氢氧化铝受热分解成Al2O3，最后通过电解的方法得到金属Al，根据上述分析，x为NaOH溶液，y为盐酸，故A说法正确；ab的反应是HH2O=Al(OH)3，故B说法正确；如果x和y互换，a为FeCl2和AlCl3，加入NaOH，则得到Fe(OH)2和Al(OH)3，按照流程无法得到金属铝，故C说法错误；b和c分别是Al(OH)3和Al2O3，都属于两性化合物，既能与强酸反应，又能与强碱反应，故D说法正确。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,6.用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下列操作步骤中最恰当的组合是加盐酸溶解加烧碱溶液溶解过滤通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀加入盐酸生成Al(OH)3沉淀加入过量烧碱溶液A.B.C.D.,解析,解析若先用盐酸溶解，Mg、Al均溶解，制取Al(OH)3的步骤较多；从NaAlO2制备Al(OH)3，若加盐酸不容易控制量的多少。故B项操作步骤为最佳顺序。,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,7.(2018绍兴市第一中学高三联考)下列各组离子在指定的溶液中一定能大量共存的是,解析,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,1.Al(OH)3的制备,2.离子共存问题,题组二有关“铝及其化合物”参与的框图推断8.2017衢州二中高三(上)月考A、B、C是单质，其中A是金属，各种物质间的转化关系如图：,答案,解析,根据图示转化关系回答：(1)写出下列物质的化学式：A_，B_，乙_，丁_。,AlO2NaAlO2Al(OH)3,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,解析常见金属单质中能与NaOH溶液反应产生气体的只有Al，所以A是Al，乙是NaAlO2，C是H2；甲是Al的化合物，可和NaOH溶液反应产生NaAlO2，甲可能是Al2O3，则丙是H2O，B即是O2，根据NaAlO2CO22H2O=NaHCO3Al(OH)3得丁是Al(OH)3，验证符合转化关系。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,(2)写出下列反应的化学方程式。A与NaOH溶液反应的化学方程式：_。甲与NaOH溶液反应的离子方程式：_。,答案,2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,(3)将一定量的A加入到NaOH溶液中，产生的C在标准状况下的体积为3.36L，则消耗的A的物质的量为_，转移电子的物质的量为_。,答案,解析,0.1mol0.3mol,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,9.铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：回答下列问题：(1)写出反应1的化学方程式：_。,答案,解析,2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O、2NaOHAl2O3=2NaAlO2H2O,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,解析本题是常考的经典Al的制备实验，由流程图可知反应1用于溶解二氧化硅和氧化铝，所以滤液中的成分为硅酸钠和偏铝酸钠，加入氧化钙后硅酸钠转化为硅酸钙沉淀，偏铝酸钠溶液通入二氧化碳气体后转变为氢氧化铝，加热后生成氧化铝。电解制备铝的过程中由于阳极生成了氧气，高温下碳会被氧气氧化为CO、CO2，因此阳极产生的混合气体为O2、CO2(CO)。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,(2)滤液中加入CaO生成的沉淀是_，反应2的离子方程式为_。(3)电解制铝的化学方程式是_，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是_。,答案,CaSiO3,O2、CO2(CO),1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,题组三铝及其化合物性质的定量分析(一)铝与H、OH反应的定量计算10.将等物质的量的镁和铝混合均匀，再将混合物均分为四份，分别加入足量的下列溶液，充分反应后，放出氢气最多的是A.8molL1NaOH溶液B.2molL1HNO3溶液C.3molL1HCl溶液D.18molL1H2SO4溶液,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,解析镁不能和氢氧化钠反应，铝和氢氧化钠反应生成氢气；硝酸为氧化性酸，与镁、铝反应不会生成氢气；盐酸为非氧化性酸，等物质的量的镁和铝都能和盐酸反应生成氢气；镁与浓硫酸(18molL1H2SO4溶液)反应生成SO2气体，铝与浓硫酸发生钝化(常温)。由以上分析可知：加入盐酸，等物质的量的镁和铝都与盐酸反应生成氢气，所以放出氢气最多，故选C。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,11.甲、乙两烧杯中各盛有100mL3molL1的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为12，则加入的铝粉的质量为A.5.4gB.3.6gC.2.7gD.1.8g,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,解析由2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2可知，两份等质量的Al都完全反应时，生成H2的量相等，消耗HCl与NaOH的量不相等。实际上HCl、NaOH的物质的量均为0.3mol，且已知生成H2的体积比为12，所以实际发生反应时的情况分别为HCl的量不足，Al过量；NaOH过量，Al的量不足。由生成H2的体积比为12可知，反应的Al的量之比也为12，即与0.3mol盐酸完全反应的Al为2.7g，与NaOH溶液反应的Al为5.4g，因此加入的铝粉的质量为5.4g。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,12.(2018宁波诺丁汉大学附属中学高三模拟)量取16.0mL10.0molL1HCl溶液，加蒸馏水稀释至100mL，取两份稀释后的HCl溶液各25mL，分别加入等质量的Mg和Al，相同条件下充分反应，产生氢气的体积随时间变化的曲线如图所示(氢气体积已折算成标准状况下的体积)。请计算：(1)稀释后HCl溶液的物质的量浓度为_molL1。,1.6,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,(2)加入Mg的质量至少有_。,答案,解析,0.48g,解析根据图像可知生成氢气是448mL，物质的量是0.448L22.4Lmol10.02mol，根据方程式Mg2HCl=MgCl2H2可知加入Mg的质量至少为0.02mol24gmol10.48g。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,1.铝与酸、碱反应生成H2的量的关系铝与酸、碱反应的化学方程式分别为2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。从化学方程式可以看出Al与酸、碱反应时生成H2的实质都是AlAl3，所以无论与酸还是与碱反应，Al与H2的关系都是2Al3H2。(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气体积比(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比,(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比则必定是a.铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；b.铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而氢氧化钠过量。解题时应充分利用上述过量关系。2.铝的这种既能与酸(非氧化性酸)又能与强碱反应产生H2的性质常作为推断题的“题眼”。,体积关系如图所示。下列说法不正确的是A.该铝块的总质量为8.46gB.a260C.b780D.该铝块中氧化铝和铝单质的物质的量之比为320,13.一块表面被氧化的铝分成两等份，若向其中一份中滴加1molL1的NaOH溶液，向另一份中滴加xmolL1的稀盐酸，产生氢气的物质的量与所加NaOH溶液、稀盐酸的,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,由关系式2Al2NaOH3H2可得，n(H2)1.5n(Al)1.5n(NaOH)0.3mol，n(Al)0.2mol，n(NaOH)0.2mol，V(NaOH)200mL，a260。,1000mLL1600mL，b180600780。该铝块中氧化铝与铝单质的物质的量之比为0.03mol0.2mol320。铝块的总质量为(102gmol10.03mol27gmol10.2mol)216.92g。综上所述，A项错误。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,(二)有关“铝及其化合物”图像的定性定量分析14.在某无色溶液中缓慢地滴入NaOH溶液直至过量，产生沉淀的质量与加入的NaOH溶液体积的关系如图所示，由此确定，原溶液中含有的阳离子是A.Mg2、Al3、Ba2B.H、Mg2、Al3C.H、Cu2、Al3D.只有Mg2、Al3,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,解析根据图像，可以看出分为4个阶段：第一阶段无沉淀，第二阶段沉淀量逐渐增多到最大量，第三阶段有部分沉淀能和氢氧化钠继续反应，即部分沉淀溶解，第四阶段沉淀的量不再随着氢氧化钠量的增多而变化。第一阶段无沉淀，说明水溶液中一定含有氢离子，故A、D错误；第三阶段有部分沉淀能和氢氧化钠继续反应，说明部分沉淀是氢氧化铝，原溶液中一定含有铝离子，第四阶段沉淀的量不再随着氢氧化钠量的增多而变化，说明一定有一种沉淀和氢氧化钠不反应，可推知该沉淀可能是氢氧化镁，铜离子有颜色，与溶液无色不符，故B正确，C错误。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,15.(2018诸暨中学高三段考)某实验小组对一含有Al3的未知溶液进行了如下分析：滴入少量氢氧化钠溶液，无明显变化；继续滴加氢氧化钠溶液，开始产生白色沉淀；滴入过量的氢氧化钠溶液，白色沉淀明显减少。实验小组经定量分析，绘出沉淀的物质的量与滴入氢氧化钠溶液体积的关系图。则下列说法中错误的是A.该未知溶液中至少含有3种阳离子B.滴加的NaOH溶液的物质的量浓度为5molL1C.若另一种离子为二价阳离子，则a5D.最终得到的沉淀，其成分无法确定,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,解析实验过程分析滴入氢氧化钠溶液无沉淀，说明含有H，继续滴入氢氧化钠溶液生成白色沉淀说明一定生成氢氧化铝沉淀，说明溶液中含有Al3，加入过量的氢氧化钠沉淀减少，图像分析说明溶液中除了铝离子，应还有另一种金属阳离子，该未知溶液中至少含有3种阳离子，选项A正确；依据图像分析溶解的氢氧化铝物质的量为0.20mol0.15mol0.05mol，消耗氢氧化钠溶液体积为110mL100mL10mL，氢氧化钠的浓度5molL1，选项B正确；若另一种阳离子为二价金属阳离子，生成氢氧化铝最大沉淀量0.05mol，二价金属物质的量为0.15mol，开始消耗氢氧化钠溶液的体积为amL，消耗氢氧化钠物质的量为0.05mol30.15mol2a103L5molL10.1L5molL1，a10，选项C错误；最后得到的沉淀不能确定其成分，选项D正确。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,16.(2017镇海中学创新班高一上学期阶段性检测)某溶液中可能含有Fe2、Mg2、Cu2、Al3中的一种或几种。当加入一种淡黄色固体并加热溶液时，有刺激性气体放出和白色沉淀生成，加入淡黄色固体的物质的量(横坐标)与析出沉淀和产生气体的物质的量(纵坐标)的关系，如图所示。请填写下列空白：(1)在该溶液中含有的离子是_，物质的量浓度之比为_。,答案,解析,113,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,解析淡黄色固体加入溶液中，并加热溶液时，有刺激性气体放出和白色沉淀生成，则淡黄色固体为Na2O2，图像实际为两个图合在一起，较上的是气体，较下的是沉淀，图像中加入8mol过氧化钠后，沉淀减小，且白色沉淀并没有完全溶解，则溶液中一定没有Fe2和Cu2，一定有Al3、Mg2，加入8mol过氧化钠之后，生成气体减小，故加入8mol过氧化钠时，铵根离子完全反应。由纵坐标可知：n(Mg2)nMg(OH)22mol，n(Al3)4molnMg(OH)22mol，当n(Na2O2)8mol时，由2Na2O22H2O=4NaOHO2，可知n(O2)8mol4mol，所以n()n(NH3)10moln(O2)6mol，故n(Mg2)n(Al3)n()2mol2mol6mol113。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,(2)所加的淡黄色固体是_(化学式)。,答案,解析,Na2O2,解析由上述分析可知，淡黄色固体为Na2O2。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,关于Al(OH)3沉淀变化图像分析(1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像,(2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像,(3)可溶性铝盐与弱酸、弱碱反应产生沉淀的图像向AlCl3溶液中滴加氨水的图像(如图所示)。,现象：立即产生白色沉淀渐多最大量。,向NaAlO2溶液中通入足量CO2的图像(如图所示)。,现象：立即产生白色沉淀渐多最大量。,(4)混合离子(含Al3、Mg2、H)反应的图像向含有铝离子、镁离子、氢离子的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，H先与OH反应，该过程中无沉淀生成，而后Al3、Mg2与OH反应至沉淀达到最大值，最后Al(OH)3再与OH反应导致沉淀部分溶解。,反应的离子方程式为：第一阶段：HOH=H2O；第二阶段：Mg22OH=Mg(OH)2、Al33OH=Al(OH)3；,氮及其化合物,考点二,1.树立物质转化思想(1)理清知识主线,(2)形成网络构建,2.扫除易忘知识盲点(1)NO只能用排水法或气囊法收集。(2)在NO2或NO与O2通入水的计算中常用到4NO3O22H2O=4HNO3、4NO2O22H2O=4HNO3两个方程式。(3)浓HNO3显黄色是因为溶有NO2，而工业上制备的盐酸显黄色，是因为溶有Fe3。(4)硝酸、浓H2SO4、次氯酸具有强氧化性，属于氧化性酸，其中HNO3、HClO见光或受热易分解。(5)强氧化性酸(如HNO3、浓H2SO4)与金属反应不生成H2；金属和浓HNO3反应一般生成NO2，而金属和稀HNO3反应一般生成NO。,(7)收集NH3时，把一团干燥的棉花放在试管口，以防止与空气对流；收集完毕，尾气处理时，应在试管口放一团用稀硫酸浸湿的棉花，以吸收NH3。(8)铜与浓HNO3反应在试管内就能看到红棕色的NO2，而与稀HNO3反应时需在试管口才能看到红棕色气体。(9)浓盐酸和浓氨水反应有白烟生成，常用于HCl和NH3的相互检验。(10)NH3、HCl、SO2、NO2可用水进行喷泉实验，水溶性小的气体可用其他溶剂(如CO2和NaOH溶液)进行喷泉实验。,3.规范书写重要反应用方程式回答下列问题。(1)书写离子方程式。将NH3通入到AlCl3溶液中。将NO2通入到NaOH溶液中。,将Fe粉逐渐加入到稀HNO3中。；。将炽热的炭放入浓HNO3中。,2Fe3Fe=3Fe2,(2)书写化学方程式。实验室用Ca(OH)2和NH4Cl制氨气。将NH3通到灼热的CuO中，固体由黑色变红色。用NH3可以检验Cl2管道是否漏气，若漏气则有白烟生成。,8NH33Cl2=N26NH4Cl,制硝基苯。,题组一氮氧化物的性质1.一集气瓶中气体呈红棕色，加入适量水后，盖上瓶盖振荡，得到橙色溶液，气体的红棕色消失，再打开瓶盖后，瓶中又呈红棕色，则原瓶中混合气体可能是A.NO2、N2、Br2B.N2、O2、Br2C.NO、N2、NO2D.NO2、N2、O2,解析NO2和Br2都为红棕色，NO2与H2O反应生成硝酸和无色的NO，Br2溶于水后得到橙色溶液，NO遇空气即可被空气中的氧气氧化为红棕色的NO2。故原混合气体中必有NO2和Br2，A项正确。,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,答案,2.如图所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的不可能是A.N2与NO2的混合气体B.O2与NO2的混合气体C.NO与NO2的混合气体D.NO2一种气体,解析,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,解析若是N2与NO2的混合气体，无论鼓入多少氧气，最后都有N2剩余，试管不可能完全被水充满；若是O2与NO2的混合气体，由4NO2O22H2O=4HNO3可知，当4时，NO2有剩余，剩余的NO2和水反应产生NO，故试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内不断鼓入氧气后，发生反应：4NO3O22H2O=4HNO3，故试管能被水充满；若是NO与NO2的混合气体，开始时，3NO2H2O=2HNO3NO，气体体积减小，但有NO剩余，当向试管内不断鼓入适量的氧气后，发生反应：4NO3O22H2O=4HNO3，试管内的气体完全被水吸收。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,3.下面是NO2溶于水的实验的有关操作，如图所示：操作1：用戴橡胶手套的拇指堵住试管口，将试管从水中取出，把试管正立起来。可能的现象：水进入至试管容积约_处。原因：NO2溶于水，气体体积减小了_。操作2：松开拇指。可能的现象：试管内的无色气体变成_色。原因：生成的气体被空气中的_氧化成_。,解析,答案,红棕,O2NO2,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,操作2所涉及的反应为2NOO2=2NO2，无色的NO被空气中的氧气氧化为红棕色的NO2。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,操作3：再用拇指堵住试管口，振荡。可能的现象：气体由_色变为_色。原因：_又溶于水。操作4：向试管中滴入2滴紫色石蕊溶液。可能的现象：紫色石蕊溶液变_色，溶液呈_性。,答案,红棕无,NO2,红酸,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,解析,解析操作3所涉及的反应为3NO2H2O=2HNO3NO振荡后生成的红棕色NO2又与水反应生成了无色的NO。,题组二氨的制备与性质4.如图是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中可行的是,解析,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,解析A项，NH4Cl受热分解生成NH3和HCl，但二者在试管口处遇冷又生成NH4Cl，故得不到NH3；C项，氯化铵与氢氧化钙加热制取氨气，试管口要略向下倾斜，否则生成的水倒流，使热的试管炸裂；D项，加热浓氨水，可制取氨气。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,(1)他们制取氨气的化学方程式为_。,5.甲、乙、丙三位同学分别用如图实验装置及化学药品(碱石灰为氢氧化钠和生石灰的混合物)制取氨气。请你参与探究，并回答问题。,2H2O,解析氯化铵和氢氧化钙制取氨气的化学方程式为2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,(2)三位同学都用向下排空气法收集氨气，其原因是_。,答案,解析NH3极易溶于水，故不能用排水集气法，但NH3的密度小于空气的密度，故可以用向下排空气法收集NH3。,解析,NH3的密度比空气小且极易溶于水,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,(3)三位同学用上述装置制取氨气时，其中有一位同学没有收集到氨气(实验操作都正确)。你认为没有收集到氨气的同学是_(填“甲”“乙”或“丙”)。,答案,乙,解析乙同学所用装置把产生的NH3通入到浓H2SO4中，NH3被吸收。,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,(4)三位同学都认为他们的实验装置还可用加热NH4HCO3固体来制取纯净的氨气。你判断能够达到实验目的的是_(填“甲”“乙”或“丙”)。该装置中的NH4HCO3固体能否用NH4Cl固体代替？_(填“能”或“不能”)。,答案,丙,解析,不能,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,6.按如图所示装置进行实验。(1)实验开始一段时间后，可观察到锥形瓶口上方有白烟生成，请将可能观察到的其他现象补齐：_。有关化学方程式：_。3NO2H2O=2HNO3NO和NH3HNO3=NH4NO3。,答案,解析,在锥形瓶口附近有红棕色的气体生成，铂丝保持红热,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,(2)由于气温的原因，上述实验一段时间后现象不太明显，需向锥形瓶内加入下列哪种物质才能重新看到明显的现象_(填字母)。A.NaOH固体B.生石灰C.浓H2SO4D.NH4Cl固体,解析温度降低的原因是反应放热减少，故可以通过升高温度或增加NH3的量使反应继续进行。加NaOH、CaO既能升高体系温度，还能促进NH3的生成，加NH4Cl固体可以促进NH3的生成。,解析,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,氨气的两种制备方法,(1)加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物制取氨气,(2)加热浓氨水,(3)浓氨水中加固态碱性物质,题组三氨的喷泉实验7.大气压强对许多物理实验和化学实验有着重要影响。制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置均已略去)。(1)写出实验室一般常用的制取氨气的化学方程式：_。,答案,解析,解析实验室一般用氯化铵和消石灰在加热条件下反应来制取氨气。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,(2)收集氨气应使用_法，要得到干燥的氨气可选用_作干燥剂。,答案,向下排空气碱石灰,解析,解析由于氨气极易溶于水，且密度比空气小，所以采用向下排空气法收集。干燥氨气应采用碱性干燥剂，可选用碱石灰，不能用酸性干燥剂或无水CaCl2，因为氨气与酸性干燥剂反应，与氯化钙反应生成络合物。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,(3)用图甲装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥氨气，引发水上喷的操作是_。该实验的原理是_。,答案,打开止水夹，挤出胶头滴管中的水氨气极易溶于水，致使烧瓶内气体压强迅速减小,解析,解析欲形成喷泉，必须使烧瓶内的压强减小，从胶头滴管中挤出水，可将氨气溶解，使气体减少，压强减小。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,(4)如果只提供如图乙的装置，引发喷泉的方法是_。,答案,解析,解析图乙装置中没有预先吸水的胶头滴管，为了减小烧瓶中的气体压强，必须让氨气与水接触。可将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶走玻璃导管内的空气，使氨气与水接触，即发生喷泉。,打开止水夹，用双手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶走玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即发生喷泉,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,8.利用如图所示的装置，可以验证NH3和HCl的有关性质。实验前a、b、c活塞均关闭。(1)若要在烧瓶中产生“喷泉”现象，烧瓶中不产生“喷泉”现象，其操作方法是_。,答案,解析,解析打开a、b活塞，再将胶头滴管中的水挤入烧瓶中，由于NH3极易溶于水，使烧瓶内气体压强迅速减小，烧杯中的水迅速进入烧瓶中，形成喷泉。,先打开a、b活塞，再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管，再打开a、b活塞),1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,(2)若先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，在烧瓶中可观察到的现象是_。,答案,解析,解析先打开a、c活塞，再将胶头滴管中的水挤入烧瓶中，烧瓶中的气压迅速减小，烧瓶中的HCl气体会流向烧瓶中，且与NH3化合生成NH4Cl而产生白烟。,烧瓶中导管口处产生白烟,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,(3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关，在烧瓶中产生“喷泉”现象，烧瓶中不产生“喷泉”现象其操作方法是_。若要在该装置中产生双喷喷泉现象，其操作方法是_,答案,解析,解析在(2)的基础上，若关闭a活塞，打开b活塞，烧杯中的水会迅速进入烧瓶中，形成喷泉；若打开b活塞，不关闭a活塞，烧瓶中的水便会同时进入烧瓶和中，形成双喷泉。,先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(或先打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后，关闭a活塞，然后打开b活塞先打开a、c活塞，再挤压胶头滴,_。,管(或先打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后，打开b活塞,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,(1)形成喷泉的原理：形成喷泉最根本的原因是瓶内外存在压强差。当烧瓶内气体溶于液体或与之反应时，瓶内气体大量减少，压强降低，外界的大气压将液体压入烧瓶内，形成喷泉。(2)引发喷泉的几种方法：使烧瓶内的气体迅速溶于水或某种液体中；使烧瓶内气体温度降低，压强减小；烧瓶外待喷液面上的压强增大。(3)一般地，1体积的液体所能溶解的气体体积大于17时，就能形成喷泉。下面是几种常见的能形成喷泉的气体和吸收剂。,只要气体易溶于吸收剂，均可引发喷泉。吸收剂可以是水，也可以是酸液或碱液等。,(4)易溶于水的气体的喷泉实验成败的关键：装置的气密性要好；烧瓶要干燥；气体的纯度要大。,题组四铵盐的性质9.下列说法中正确的是A.所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3B.所有铵盐都易溶于水，所有铵盐中的氮均呈3价,答案,解析,D.NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,解析有些铵盐受热分解产生氨气(如NH4Cl)，有的铵盐受热分解不产生氨气(如硝酸铵)，A项错误；所有的铵盐都易溶于水，铵盐里除中的N呈3价外，还可能含有其他价态的N元素(如NH4NO3中的N有3、5两种价态)，B项错误；铵盐与碱反应时，反应条件不同，产物也不同，即加热时，生成NH3，不加热时，往往生成NH3H2O，C项正确；可用加热法分离NH4Cl和某些固体(不分解、不升华的固体)的混合物，但其过程为先受热分解，再降温化合，而不是升华，D项错误。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,(1)U形管B处所盛放的固体物质是_。(2)证明氯化铵受热产生的气体是氨气和氯化氢的操作和现象是：_，当_，说明有HCl生成；_，当_，说明有NH3生成。,10.铵盐受热易分解，如图实验装置是验证氯化铵受热产生的气体是氨气和氯化氢，并将产生的气体重新化合生成氯化铵。,答案,碱石灰,打开K1，关闭K2湿润的pH试纸变红打开K2，关闭K1湿润的pH试纸变蓝,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,解析结合实验目的，从给出的装置分析，U形管中A处P2O5的作用是吸收NH3，此管中导出HCl气体，可以用湿润的pH试纸检验；U形管B处应用碱石灰吸收HCl，此管中导出NH3，可以用湿润的pH试纸检验。为了观察到在乙瓶中有白烟生成，应先向乙瓶中通入HCl气体，当乙瓶中充满HCl时，再充入NH3，这样不会在导管中生成大量NH4Cl而堵塞导管。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,(3)若要在乙瓶中观察HCl和NH3重新化合生成NH4Cl的实验现象，请依据以上的实验装置写出有关的实验步骤和实验现象：_。,答案,先关闭K2，打开K1，当丙中导管上方有白雾时，关闭K1，打开K2，观察到乙中有白烟生成,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,题组五硝酸的性质11.下列关于硝酸的叙述中，正确的是A.浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性B.浓硝酸与金属反应不产生氢气，而稀硝酸与金属反应可置换出氢气C.因常温下铝和铁不与浓硝酸反应，所以浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中D.硝酸与金属反应时，只表现出氧化性,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,解析浓硝酸与稀硝酸都具有氧化性，可与除Au、Pt之外的所有金属反应，且不产生氢气；在与金属反应时，硝酸既表现氧化性又表现酸性；浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中，是因为常温下铝或铁在浓硝酸中发生钝化。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,12.碳跟浓硝酸共热反应产生的气体X和铜跟浓硫酸共热反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图所示)，下列有关说法正确的是A.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡B.从Z导管出来的气体中无二氧化碳C.洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡D.在Z导管口有红棕色气体出现,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,解析X是CO2和NO2的混合气体，Y为SO2；X、Y混合之后SO2和NO2会发生氧化还原反应：SO2NO2H2O=H2SO4NO。因H2SO4能与BaCl2反应生成BaSO4，CO2与BaCl2不反应，没有BaCO3生成，故A错误；因CO2不与BaCl2反应，从导管中逸出，故B错误；因H2SO3不能与BaCl2反应生成BaSO3，故C错误；反应生成的NO在Z导管口与空气中的氧气反应生成NO2，呈红棕色，D正确。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,13.铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与5.6LO2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。则消耗铜的质量为A.16gB.32gC.64gD.无法计算,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,14.向27.2gCu和Cu2O的固体混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L，固体物质完全反应，生成4.48LNO(标准状况下)和Cu(NO3)2，在所得溶液中加入1.0molL1的NaOH溶液1.0L，此时溶液中的溶质为NaNO3，铜离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2g其中Cu2O与稀硝酸的反应方程式为3Cu2O14HNO3=6Cu(NO3)22NO7H2O。(1)在上述Cu2O与硝酸的反应中，硝酸表现出的性质有_。,答案,解析,酸性和氧化性,解析HNO3被还原为NO，体现了硝酸的氧化性，反应中有Cu(NO3)2生成，体现了硝酸的酸性。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,(2)原固体中Cu与Cu2O的物质的量之比_。,答案,21,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,解析设原固体中Cu和Cu2O的物质的量分别为xmol、ymol，则64gmol1xmol144gmol1ymol27.2g，最终Cu2完全转化为Cu(OH)2，nCu(OH)2(x2y)mol，则(xmol2ymol)98gmol139.2g，将两式联立，解得：x0.2，y0.1，故n(Cu)n(Cu2O)0.2mol0.1mol21。也可以用电子转移守恒来计算。Cu和Cu2O均被氧化为Cu2，失去的n(e)(2x2y)mol，,则2xmol2ymol0.6mol，联立解得：x0.2，y0.1，n(Cu)n(Cu2O)0.2mol0.1mol21。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,(3)原硝酸溶液的物质的量浓度_。,答案,2.4molL1,解析,解析n(NaOH)1.0molL11.0L1.0mol，加入NaOH后溶液中的溶质为NaNO3，则n(NaNO3)n(NaOH)1.0mol，,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,金属与硝酸反应的规律及计算(1)金属与硝酸反应的规律金属与HNO3反应时，一部分HNO3起酸的作用，以的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，其还原产物一般为浓HNO3NO2，稀HNO3NO。金属(除铁、铝、金、铂等外)与浓HNO3反应时，若金属足量，开始时还原产物为NO2，随反应进行，浓HNO3变稀，还原产物为NO，最终得到NO2与NO的混合气体。其中常温下铁和铝遇浓HNO3钝化，但在加热时可发生反应。Fe与稀HNO3反应时，Fe被HNO3氧化成Fe3，若Fe过量，过量的Fe再与Fe3反应生成Fe2。,(2)金属与硝酸反应常用的计算方法原子守恒法：HNO3与金属反应时，反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量等于显酸性的HNO3(以硝酸盐的形式存在于溶液中)的物质的量与显氧化性的HNO3(以NOx的形式存在)的物质的量之和。电子守恒法：HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。电荷守恒法：HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH)有：c()c(H)nc(Mn)(Mn代表金属离子)。,当甲无论是强酸或强碱，A、B、C、D、E均为同种元素对应的不同的化合物。回答下列问题：(1)A是_(用化学式表示)。,题组六氮及其化合物的相互转化关系15.如图的关系图中，A是一种正盐，E是强酸，当甲无论是强酸或强碱都有如下反应关系：,答案,(NH4)2S,解析,解析A是一种正盐，E是强酸，由转化关系可知，中学化学中N、S元素化合物符合转化，当甲无论是强酸或强碱，A、B、C、D、E均为同种元素对应的不同的化合物，可推知A为(NH4)2S。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,(2)当甲是稀盐酸溶液时，B为具有臭鸡蛋气味的气体。写出B与C反应的化学方程式：_。,答案,2H2SSO2=3S2H2O,解析,解析当甲是稀盐酸溶液时，B为具有臭鸡蛋气味的气体，则B为H2S、C为SO2、D为SO3，E为H2SO4，则：B与C反应的化学方程式为2H2SSO2=3S2H2O。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,一定质量的Zn与100mL12.0molL1的E的浓溶液充分反应，反应后称量剩余锌，发现质量减少了65.0g，将反应后的溶液稀释至1L，此时溶液中c()_molL1，产生SO2体积(标准状况下)_L。,答案,1,4.48,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,解析一定质量的Zn与100mL12.0molL1的H2SO4的浓溶液充分反应，反应后称量剩余锌发现质量减少了65.0g，则参加反应的Zn的物质的量为1mol，H2SO4的物质的量为0.1L12.0molL11.2mol，由于硫酸没有剩余，设与浓硫酸反应的Zn为xmol，与稀硫酸反应的Zn为ymol，则：Zn2H2SO4(浓)=ZnSO4SO22H2Ox2xxxZnH2SO4=ZnSO4H2yyy由题意可知：xy1,2xy1.2，解得x0.2，y0.8，,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,故将反应后的溶液稀释至1L，,产生SO2体积(标准状况下)0.2mol22.4Lmol14.48L。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,(3)当甲是浓氢氧化钠溶液时，B为易液化的气体，可作制冷剂。C是_，在浓的E溶液中放入过量的铜片，则反应将要结束时的离子方程式为_。,NO,解析当甲是浓氢氧化钠溶液时，B为易液化的气体可作制冷剂，则B为NH3、C为NO、D为NO2，E为HNO3。由上述分析可知C是NO，在浓的E溶液中放入过量的铜片，则反应将要结束时，为Cu与稀硝酸反应，离子方程式为3Cu8H=3Cu22NO4H2O。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,将盛有D和O2的混合气体12mL的量筒倒立于水槽中，充分反应后，剩余2mL无色气体(均在同温同压下测定)，则原混合气体中氧
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