资源描述
第一课时氨铵盐(1)无色气体NO，在空气中易生成红棕色气体NO2，NO2溶于水反应可生成NO，两过程发生反应的化学方程式为：2NOO2=2NO2，3NO2H2O=2HNO3NO。(2)(NH4)2SO4与Ca(OH)2反应的化学方程式是(NH4)2SO4Ca(OH)2CaSO42NH32H2O。(3)NH3H2O是易溶于水的一元弱碱，氨水显碱性。(4)化肥碳酸氢铵受热易分解产生一种刺激性气味的气体：NH3。一、氨气1物理性质色态气味密度水溶性是否易液化无色气体刺激性(空)极易溶于水(1700)易液化2喷泉实验实验装置操作及现象结论(1)打开止水夹，并挤压滴管的胶头(2)烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，瓶内液体呈红色氨极易溶于水，水溶液呈碱性3化学性质(1)氨与水的反应：氨与水反应，其水溶液显弱碱性，反应的化学方程式为：NH3H2ONH3H2O。NH3H2O不稳定，受热易分解，反应的化学方程式为：NH3H2ONH3H2O。(2)氨与酸的反应：蘸取浓氨水和浓盐酸的两玻璃棒靠近时有白烟生成，反应的化学方程式：NH3HCl=NH4Cl。(3)氨的催化氧化：化学方程式为：4NH35O24NO6H2O，生成的NO可进一步氧化成NO2。4氨的用途(1)氨是氮肥工业、有机合成工业及制造硝酸、铵盐和纯碱的原料。(2)氨易液化，常用作制冷剂。二、铵盐1物理性质铵盐都是易溶于水的白色晶体。2化学性质三、氨气的实验室制法四、自然界中氮的循环1氮的存在2氮的固定(1)定义：使游离态的氮转化为含氮化合物的过程。(2)类别：1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)氨气是无色、无味、密度比空气大的气体()(2)蘸有浓氨水和蘸有浓H2SO4的玻璃棒靠近，会有大量白烟产生()(3)氨水中氮元素主要以NH3H2O存在()(4)NH4Cl受热分解生成NH3、HCl和NH3、HCl生成NH4Cl互为可逆反应()答案：(1)(2)(3)(4)2工业制HNO3的系列反应是什么？答案：N23H22NH3，4NH35O24NO6H2O，2NOO2=2NO2,3NO2H2O=2HNO3NO。31 mol/L的氨水，是指NH3H2O的浓度为1 mol/L吗？答案：不是，氨水浓度是以溶解的NH3的物质的量计算的，故1 mol/L表示溶液中NH3、NH3H2O、NH的浓度之和为1 mol/L。4实验室如何检验NH的存在？答案：向盛有待测液的试管中滴加浓NaOH溶液，加热试管，将湿润的红色石蕊试纸置于管口，若变蓝则证明溶液中存在NH。5将下列气体与相应的收集方法、验满方法连接起来。收集方法气体验满方法向下排空气法 Cl2 湿润的红色石蕊试纸排饱和食盐水法 SO2 湿润的淀粉KI试纸向上排空气法 NH3 湿润的品红试纸答案：喷泉实验1喷泉形成原理(减小内部压强)当气体接触外部的水或溶液时，由于气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应，从而使容器内气压迅速降低，在外界大气压作用下，外部液体迅速进入容器，通过尖嘴导管喷出，形成喷泉。2引发喷泉的实验操作打开止水夹，挤压胶头滴管的胶头。3实验成功的关键(1)装置的气密性良好；(2)烧瓶要干燥；(3)烧瓶充满气体。4常见能形成喷泉的物质组合气体NH3HClSO2、CO2NO2与O2吸收剂水或盐酸水或氢氧化钠溶液浓氢氧化钠溶液水例1双选题如图所示装置中，烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f，烧杯中的液体c呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶，则a和b分别是()a(干燥气体)b(液体)ANO2H2OBCO24 mol/L NaOH溶液CCl2饱和NaCl溶液DNH31 mol/L盐酸解析选项D是因为盐酸很容易与氨气发生反应生成溶于水的氯化铵，可使烧瓶内的压强迅速降低，形成喷泉；氢氧化钠溶液可以大量吸收二氧化碳形成易溶的碳酸盐，选项B也可以形成喷泉。选项A,3NO2H2O=2HNO3NO，烧杯中的水进入烧瓶中，但不能充满烧瓶。饱和氯化钠溶液不能吸收氯气，这可以联想实验室中收集氯气时可用“排饱和食盐水法”。答案BD增大下部容器的压强也能形成喷泉。容器内液体因受热挥发或因化学反应产生大量气体，导致压强迅速增大，促使容器内液体迅速向外流动，也能形成喷泉。氨气的实验室制法1加热铵盐和碱的固体混合物(1)反应原理：2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O。(2)发生装置：固体固体气体，与实验室利用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气一样(如图)。(3)净化装置：通常用碱石灰干燥氨气，不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙干燥。(4)收集装置：收集方法：向下排空气法收集，不能用排水法收集。验满方法：方法一：用湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近，若变蓝，说明已经收集满；方法二：用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟生成，说明已经收集满。(5)尾气处理装置：多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸润的棉花球)以避免污染空气。但在吸收时要防止倒吸。常采用的装置有：2加热浓氨水反应原理：NH3H2ONH3H2O。3浓氨水与固体烧碱或生石灰混合装置反应原理将浓氨水滴加到固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)上，消耗浓氨水中的水，同时反应放热，促进NH3H2O分解产生NH3例2某同学用下列装置(固定、加热仪器和橡胶管略)进行有关氨气制取的实验探究。回答下列问题：(1)若用装置制取NH3，其反应的化学方程式为_；若要测定生成的NH3的体积，则必须选择的装置是_(填装置序号)，装置中所盛试剂应具有的性质是_。(2)若用装置制取并收集干燥的NH3，烧瓶内装的试剂是_，分液漏斗中装的试剂是_，收集装置应选择_(填装置序号)。解析(1)装置适用于固固加热制取气体，制取NH3时试剂是NH4Cl和Ca(OH)2。若测定NH3的体积，必须用排液体法，而NH3极易溶于水，故不能用排水法，所用的液体不与NH3反应，也不能溶解NH3。(2)装置是固液反应且不需加热，制取NH3时，可用浓氨水和CaO(或碱石灰)作用。答案(1)2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O氨气难溶于该试剂，且该试剂不易挥发，不与氨气反应(2)CaO(或NaOH或碱石灰)浓氨水(或浓NH4Cl溶液)(1)使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体一定是NH3。(2)干燥NH3只能使用CaO、NaOH、碱石灰等干燥剂，不能使用P2O5、浓H2SO4、无水CaCl2。1.(对应考点一)能用如图装置进行喷泉实验的一组气体是()AHCl和CO2BNH3和COCO2和CO2DNO2和NO解析：要利用该装置进行喷泉实验，所选气体必须易溶于NaOH溶液或易与NaOH反应，B中的CO，C中的O2，D中的NO都不溶于NaOH溶液也不与NaOH反应。答案：A2(对应考点一)如右图所示，锥形瓶内盛有气体X，滴管内盛有液体Y，若挤压滴管胶头，使液体Y滴入瓶中，振荡，一会儿可见小气球a鼓起。气体X和液体Y不可能是()AX是HCl，Y是饱和食盐水BX是CO2，Y是稀H2SO4CX是SO2，Y是NaOH溶液DX是NH3，Y是NaNO3溶液解析：小气球a鼓起，说明锥形瓶内气压降低，气体易溶于液体，B项中CO2不溶于稀H2SO4，所以不可能是B。答案：B3(对应考点二)双选题下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是()解析：A项，NH4Cl受热时分解为NH3和HCl，但在管口及导管中NH3、HCl又会重新化合为NH4Cl，得不到NH3，错误；B项，CaONH3H2O=Ca(OH)2NH3放出的热量同时使氨水温度升高，降低了NH3的溶解度，正确；C项，装置错误，应使试管口略向下倾斜，错误；D项，浓氨水加热时发生反应：NH3H2ONH3H2O，放出氨气，正确。答案：AC4(对应考点二)实验室可以按如图所示的装置干燥、贮存气体M，多余的气体可用水吸收，则M是()A氨气B一氧化碳C二氧化氮 D氯化氢解析：由气体M用干燥管干燥、向下排空气法收集、用防倒吸装置吸收，可知气体M密度比空气小，且在水中溶解度非常大，符合此条件的气体只有氨气。答案：A5(实验题)某化学实验小组同学利用以下装置制备氨气，并探究氨气的性质(部分仪器已略去)。请回答：(1)实验室制备氨气的化学方程式为_。(2)用装置B收集氨气时，应选择氨气的进气口是_(选填“a”或“b”)，并说明选择的理由是：_。(3)打开装置B中的止水夹c，若观察到烧瓶内产生了红色喷泉，则说明氨气具有的性质是_，_。(4)为防止污染环境，以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是_(填序号)。解析：(1)实验室制取氨气的方程式为2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O。(2)氨气比空气的密度小，可用向下排空气法收集，导气管要伸入烧瓶底部。(3)能形成喷泉，证明氨气极易溶于水，酚酞变红，说明水溶液显碱性。(4)不利于氨气的吸收，、能防止倒吸，会发生倒吸。答案：(1)2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O(2)a氨气密度比空气密度小(3)极易溶于水与水反应生成碱(4)、(1)NH3是一种极易溶于水的碱性气体，NH3溶于水会产生OH，即NH3H2ONH3H2ONHOH。(2)NH3的催化氧化：4NH35O24NO6H2O。(3)检验氨气的存在常用以下两种方法：湿润的红色石蕊试纸变蓝。沾有浓盐酸的玻璃棒白烟。(4)铵盐都易溶于水，与碱共热可产生NH3，利用此原理，实验室制备NH3，即：2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O。一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)1有关氨气的实验较多，下面对这些实验原理的分析中，正确的是()A氨气极易溶于水，可以用来做喷泉实验B氨气的还原性可以解释氨气与氯化氢的反应实验CNH3H2O不稳定，实验室可用NH4Cl和石灰水制取氨气DNH3液化时放出大量的热，因而，不能用氨作制冷剂解析：NH3与HCl反应为非氧化还原反应，B项错误；因NH3易溶于水，实验室制NH3用NH4Cl固体和熟石灰加热，C项错误；液氨汽化时，吸收大量热，可用液氨作制冷剂，D项错误。答案：A2双选题关于铵盐的叙述中不正确的是()A都是晶体B都易溶于水C铵盐都能与碱反应，不能与酸反应D所有铵盐中，氮元素化合价都是3价解析：铵盐都是白色或无色晶体，都易溶于水，与碱共热时都能产生氨气，有些铵盐也能与酸反应，如NH4HCO3，铵盐中，氮元素化合价不一定都是3价。如NH4NO3中的NO中的氮元素是5价。答案： CD3.如图的装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是()ACO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉BNH3(H2O含酚酞)/红色喷泉CH2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉DHCl(AgNO3溶液)/白色喷泉解析：气体与液体易发生反应或易溶即可形成喷泉。CO2NaHCO3溶液，不反应，难溶，无喷泉；NH3H2O(酚酞)，易溶，显红色，形成喷泉；H2SCuSO4溶液，反应，黑色沉淀，形成喷泉；HClAgNO3溶液，反应，白色沉淀，形成喷泉。答案：A4下列方法适合实验室制取氨气的是()AN2和H2催化加热制取氨气B加热NH4Cl制取氨气C将浓氨水向碱石灰固体中滴加D将NH4Cl溶液和NaOH溶液混合解析：A适合工业制取氨气，不适合实验室制取氨气；加热NH4Cl分解生成NH3和HCl，遇冷又化合为NH4Cl，B不合适；NH3极易溶于水，D不合适；只有C选项因浓氨水易挥发，滴到碱石灰固体中放热，可用于快速制取氨气，故正确答案为C。答案：C5能鉴别Na2SO4、NH4NO3、KCl、(NH4)2SO4四种溶液(可以加热)的一种试剂是()ABaCl2溶液 BBa(NO3)2溶液CBa(OH)2溶液 DAgNO3溶液解析：Ba(OH)2溶液和Na2SO4溶液混合有白色沉淀生成；Ba(OH)2溶液和NH4NO3溶液混合产生有刺激性气味的气体；Ba(OH)2溶液和KCl溶液混合无明显现象；Ba(OH)2溶液和(NH4)2SO4溶液混合既有白色沉淀生成，又产生刺激性气味的气体。答案：C二、非选择题(本题包括3小题，共30分)6(9分)已知A、B、C、D为气体，E、F为固体，G是氯化钙，它们之间的转换关系如图所示：(1)D的化学式(分子式)是_，E的化学式(分子式)是_。(2)A和B反应生成C的化学方程式是_。(3)C和D反应的化学方程式是_，现象是_。解析：框图推断题的关键是找准切入点，由题目提示知A、B、C、D为气体，E、F为固体，由DCE可知E为铵盐，再由EFD知D为氨气，且F为碱，又知“G为氯化钙”推出F为Ca(OH)2，C为HCl气体。答案：(1)NH3NH4Cl(2)H2Cl22HCl(3)HClNH3=NH4Cl产生大量白烟7(10分)已知氨可以与热的氧化铜反应得到N2和金属铜，用如图中的装置可以实现该反应。回答下列问题：(1)A中加入的物质是_。发生反应的化学方程式是_。(2)B中加入的物质是_，其作用是_。(3)实验时在C中观察到的现象是_，发生反应的化学方程式是_。(4)实验时在D中观察到的现象是_，D中收集到的物质是_，检验该物质的方法和现象是_。解析：(1)由题中信息知A装置为制取NH3的装置，故A中加入的物质是NH4Cl和Ca(OH)2固体，发生反应的化学方程式是2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O。(2)B装置的作用是干燥NH3，所用药品为碱石灰(或CaO)。(3)装置C中发生反应为2NH33CuON23Cu3H2O，观察到的现象是黑色固体粉末逐渐变红且右管口有水珠出现。(4)D中冰水的作用是冷却，得到无色溶液氨水。若检验NH3：用湿润的红色石蕊试纸，若变蓝则说明有NH3存在；也可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在容器口，若有白烟出现，也说明有NH3存在。若检验H2O的存在，则用无水CuSO4，若变蓝则说明有水存在。答案：(1)固体NH4Cl和Ca(OH)22NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O(其他合理答案也可)(2)碱石灰(或CaO)除去NH3流中的水蒸气(3)黑色粉末变为红色2NH33CuON23Cu3H2O(4)出现无色液体氨水用湿润的红色石蕊试纸，若变蓝则说明有NH3存在；也可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在容器口，若有白烟出现，也说明有NH3存在；用无水CuSO4，若变蓝则说明有水存在。8(11分)喷泉是一种常见的自然现象，其产生的原因是存在压强差。(1)制取氨气并完成喷泉实验(图中部分夹持装置已略去)。用图1装置进行喷泉实验，上部烧瓶已充满干燥氨气，引发水上喷的操作是_。该实验的原理是_。如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法_。(2)利用图3装置，在锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是_。ACu与稀盐酸BNaHCO3溶液与NaOH溶液CCaCO3与稀H2SO4DNH4HCO3与稀盐酸(3)在图3锥形瓶中加入酒精，把锥形瓶放入水槽中，水槽中加入冷水后，再加入足量的下列物质，结果也产生了喷泉。水槽中加入的物质可以是_。A浓硫酸B食盐C硝酸钾D硫酸铜(4)从产生喷泉的原理分析，图1、2是_上部烧瓶内的压强。图3是_下部锥形瓶内气体的压强(均填“增大”或“减小”)。人造喷泉及火山爆发的原理与上述装置图_原理相似。解析：(1)图1引发喷泉，只需打开止水夹，挤压胶头滴管即可，图2则需先打开止水夹，用热毛巾捂圆底烧瓶，发现有气泡冒出后，移去热毛巾即可。(2)能在锥形瓶内反应产生气体，压强大于圆底烧瓶内压强方可，故应选NH4HCO3和盐酸。其他要么不反应，要么反应不生成气体或产生气体很少。(3)浓H2SO4溶于水放出大量热，使瓶内酒精汽化也会发生喷泉。(4)图1、2导致上部压强减小，图3导致下部压强增大，人造喷泉及火山爆发均与图3原理相似。答案：(1)打开止水夹，挤压胶头滴管NH3溶于少量水中，使圆底烧瓶内压强减小，烧杯内水喷入圆底烧瓶打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶至有气泡从水中冒出，移去热毛巾(2)D(3)A(4)减小增大3第二课时硫酸和硝酸的氧化性(1)H2SO4的电离方程式是H2SO4=2HSO。在反应ZnH2SO4(稀)=ZnSO4H2中，失电子的是Zn，得电子的是H，稀硫酸表现的性质是酸性和弱氧化性。(2)浓H2SO4具有吸水性，通常用作干燥剂。浓H2SO4溶于水会放出大量的热，故稀释浓H2SO4时，应将浓H2SO4缓缓注入水中并不断地用玻璃棒进行搅拌。(3)从氧化还原反应的价态规律分析，H2SO4中的硫元素、HNO3中的氮元素只有氧化性。一、浓硫酸的性质1吸水性浓硫酸能吸收气体、液体中的水分以及固体中的结晶水，故常作干燥剂。2脱水性浓硫酸能将有机物中的氢、氧元素按水的组成比脱去，剩余黑色的炭。3强氧化性(1)与金属反应：除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与浓硫酸反应。常温下，冷的浓硫酸能使铁、铝钝化。浓H2SO4与Cu反应：实验操作实验现象a.试管中铜丝表面有气泡逸出。b.试管中的品红溶液逐渐变为无色。c.试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色。将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为蓝色实验结论Cu和浓H2SO4反应的化学方程式为：Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O(2)与非金属反应：加热时与木炭发生反应：C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O。二、硝酸的性质1强氧化性(1)与金属反应：除金、铂以外的绝大多数金属都能与硝酸反应。常温下，冷的浓硝酸能使铁、铝钝化。与铜反应(写出化学方程式)：浓硝酸：4HNO3(浓)Cu=Cu(NO3)22NO22H2O，稀硝酸：8HNO3(稀)3Cu=3Cu(NO3)22NO4H2O。(2)与非金属反应：加热时浓硝酸与木炭发生反应：C4HNO3(浓)CO24NO22H2O。(3)王水：组成：浓硝酸与浓盐酸，体积比为13；性质：能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。2不稳定性(1)化学方程式：4HNO34NO2O22H2O。(2)实验室中浓硝酸显黄色的原因：浓硝酸分解生成的NO2又溶于硝酸所致。1将下列现象与浓H2SO4表现的性质连接起来。(1)浓H2SO4使铁、铝钝化A吸水性(2)浓H2SO4滴在纸上，使纸变黑 B脱水性(3)浓H2SO4干燥SO2气体 C强氧化性答案：(1)C，(2)B，(3)A2判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)稀H2SO4和Fe反应的离子方程式为：2Fe6H=2Fe33H2()(2)浓H2SO4可用作SO2、NH3的干燥剂()(3)冷的浓H2SO4使铁、铝钝化属于物理变化()(4)铜和稀HNO3反应中HNO3既体现了氧化性，又体现了酸性()(5)浓盐酸和浓硝酸按体积比13组成王水()答案：(1)(2)(3)(4)(5)3思考：Cu和一定浓度的HNO3充分反应后铜过量，若向反应后混合物中滴加稀H2SO4，铜能否继续溶解？答案：能。因为加入的稀H2SO4提供了H，溶液中的NO、H和Cu能继续反应，即3Cu2NO8H=3Cu22NO4H2O。4实验室中应如何保存浓硝酸？答案：因浓HNO3见光或受热易分解，所以应盛放在棕色细口瓶中并置于冷暗处。浓硫酸的强氧化性1与金属的反应(体现酸性和氧化性)(1)与较活泼金属反应：铁、铝：常温下，当铁、铝等较活泼的金属遇到浓硫酸时，会与浓硫酸发生反应，表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”现象。加热时，反应生成硫酸盐和SO2。其他活泼金属：除铁、铝外的其他活泼金属与浓硫酸反应时，开始产生SO2，后来产生H2。(2)与较不活泼金属反应：金属浓硫酸高价态硫酸盐SO2H2O。反应需要加热，否则不反应；浓硫酸的还原产物是SO2。2与非金属反应(只体现强氧化性)非金属单质浓硫酸高价态氧化物SO2H2O。3与还原性物质反应浓硫酸具有强氧化性，能将还原性物质(如H2S、HI、HBr)氧化。例1下列叙述正确的是()A浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体，但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体B浓硫酸与单质硫反应的化学方程式为：S2H2SO4(浓)3SO22H2O，在此反应中，浓硫酸既表现了其强氧化性又表现了其酸性C把足量铜粉投入只含2 mol H2SO4的浓硫酸中，得到气体体积标准状况下为22.4 LD常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4，是因为浓H2SO4的强氧化性使其钝化解析A项浓硫酸具有吸水性，但由于其具有强氧化性和酸性，故不能用来干燥具有还原性的气体和碱性气体(NH3)。B项浓硫酸与S、C等非金属单质作用时，由于没有盐生成，故只表现其强氧化性。C项Cu与浓H2SO4反应时，浓H2SO4浓度逐渐降低，当成为稀H2SO4时，反应停止，故产生的SO2在标准状况下不足22.4 L。答案为D。答案D(1)浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性，而与非金属反应时，只表现强氧化性。(2)浓H2SO4与金属反应时，随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，不再与不活泼金属反应。但足量的活泼金属如Zn与浓H2SO4反应时，开始阶段浓H2SO4体现其强氧化性，产生SO2气体，随着反应的进行，当浓硫酸变为稀H2SO4时，Zn与稀H2SO4反应产生H2。硝酸的强氧化性1具体表现(1)硝酸与金属的反应：除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属。如3Ag4HNO3(稀)=3AgNO3NO2H2O。活泼金属与HNO3反应不生成H2，HNO3的浓度不同，还原产物不同。常温下浓硝酸能使Fe、Al钝化，加热时反应。(2)硝酸与非金属的反应：反应规律：非金属单质浓硝酸最高价氧化物或高价含氧酸NO2H2O。反应举例：C4HNO3(浓)CO24NO22H2O。(3)硝酸与还原性化合物的反应：硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子，如HI、HBr、SO2、Fe2、FeO、Br、I、S2、SO等均能被HNO3氧化。2关于硝酸与金属反应的计算(1)守恒法：金属与HNO3的反应运用“守恒法”求解，一般类型有：电子守恒：金属失电子数生成气体时HNO3得电子数。物料守恒：消耗HNO3的量盐中NO的量(表现酸性的HNO3)气体中的N原子的量(被还原的HNO3)。(2)利用离子方程式计算：硝酸与硫酸混合液跟金属的反应，当金属足量时，不能用HNO3与金属反应的化学方程式计算，应用离子方程式计算，因为生成的硝酸盐中的NO与硫酸电离出的H仍能继续与金属反应，如：3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O。例238.4 g铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4 L(标准状况)，反应消耗的硝酸可能是()A1.0 molB1.6 molC2.2 mol D2.4 mol解析浓硝酸适量，在反应过程中变稀，实际上发生了两个反应：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O,3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O，反应消耗的HNO3包括起酸性作用和起氧化性作用的两部分，前者反应后以Cu(NO3)2形式存在，后者被还原后生成NO2、NO气体，从两个方程式看出：Cu2HNO3(酸)Cu(NO3)2，HNO3(氧化剂)NO2(或NO)，所以反应消耗的HNO3的物质的量为：21.2 mol1 mol2.2 mol。答案C(1)凡是强氧化性的酸，如浓H2SO4、HNO3，都是酸根部分的非氧原子得到电子，还原产物为其低价物质，即使与活泼金属反应也不能生成H2。(2)“NOH”组合具有强氧化性，能与Fe2、S2、I、SO等因发生氧化还原反应而不能大量共存。1(对应考点一)下列对浓硫酸的叙述正确的是()A常温下，浓硫酸与铁、铝不反应，所以铁制、铝制容器能盛放浓硫酸B浓硫酸具有吸水性，故能使蔗糖炭化C浓硫酸和铜片加热既表现出酸性，又表现出氧化性D浓H2SO4可作H2、O2等气体的干燥剂表现其脱水性解析：A项，发生钝化，生成了致密氧化膜，并不是不反应；B项，表现脱水性；C项，Cu与浓H2SO4反应生成CuSO4和SO2，既表现酸性，又表现出氧化性；D项，表现吸水性。答案：C2(对应考点一)用20 mL 18.4 mol/L的浓H2SO4与铜共热一段时间后，冷却，过滤除去多余的铜，将滤液加水稀释到100 mL，所得溶液中SO的浓度为3.18 mol/L，则此时溶液中CuSO4的物质的量浓度为()A0.50 mol/L B0.75 mol/LC1.00 mol/L D3.18 mol/L解析：随着反应的进行，浓硫酸变成稀硫酸，稀硫酸与铜不反应，所得溶液为CuSO4与稀H2SO4的混合溶液。反应前n(H2SO4)18.4 mol/L0.020 L0.368 mol，反应后n(SO)3.18 mol/L0.100 L0.318 mol；因此减少的SO的物质的量n(SO)n (SO2)0.368 mol0.318 mol0.050 mol。由反应Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O可知，n(CuSO4)n(SO2)0.050 mol，则c(CuSO4)0.50 mol/L答案：A3(对应考点二)下列关于硝酸的认识中，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，只表现出氧化性解析：浓、稀硝酸都有氧化性，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，因为铝和铁在冷浓硝酸中钝化。答案：A4(对应考点二)有某硫酸和硝酸的混合溶液20 mL，其中含有硫酸的浓度为2 mol/L，含有硝酸的浓度为1 mol/L，现向其中加入0.96 g铜粉，充分反应后(假设只生成NO气体)，最多可收集到标准状况下的气体的体积为()A89.6 mL B112 mLC168 mL D224 mL解析：铜粉溶解于稀硝酸的离子方程式为：3Cu 8H2NO=3Cu22NO4H2O 0.015 mol 0.1 mol 0.02 mol经比较可知Cu的量不足，所以可由Cu的量求得生成NO为0.01 mol，即标准状况下气体的体积为224 mL。答案：D5(探究题)在化学课上，围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究：将适量的蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌均匀。然后加入适量浓硫酸，迅速搅拌，放出大量的热，同时观察到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，并放出有刺激性气味的气体。请回答：(1)生成的黑色(单质)物质是_(填化学式)。(2)这种黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体，其中一种气体有刺激性气味，是大气的主要污染物之一，这种刺激性气味的气体成分是_(填名称)，实验室经常用_溶液进行吸收，这两个反应的化学方程式分别为：_。(3)据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象，说明浓硫酸具有_(填编号)。A酸性B吸水性C脱水性D强氧化性(4)将实验(2)产生的刺激性气味气体通入品红溶液，可以看到品红溶液_，加热后_。(5)能否用澄清石灰水鉴别这两种气体？_(填“能”或“不能”)若不能，填写两种能鉴别的试剂是_。解析：(1)浓H2SO4具有脱水性，使蔗糖脱水成炭；(2)化学反应方程式为C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O，经常用NaOH溶液吸收SO2，化学方程式为SO22NaOH=Na2SO3H2O；(3)这些实验现象体现了浓H2SO4的脱水性和强氧化性；(4)SO2通入品红可使之褪色，加热后又恢复原来的颜色；(5)SO2和CO2均使澄清石灰水变浑浊，不能用它鉴别，可用溴水、酸性KMnO4溶液或品红溶液鉴别。答案：(1)C(2)二氧化硫NaOHC2H2SO42SO2CO22H2O，SO22NaOH=Na2SO3H2O(3)CD(4)褪色恢复红色(5)不能溴水、酸性KMnO4溶液或品红溶液任两种均可(1)浓H2SO4具有吸水性、脱水性和强氧化性，浓HNO3、稀HNO3都具有强氧化性。(2)浓H2SO4在加热条件下，能和Cu、C等反应，Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O，C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O。(3)稀HNO3的还原产物为NO：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O；浓HNO3的还原产物为NO2：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O，C4HNO3(浓)CO24NO22H2O。(4)铁、铝在常温下，遇到浓H2SO4或浓HNO3发生钝化，这体现了二者都具有强氧化性。一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)1下列关于浓HNO3和浓H2SO4的叙述中正确的是()A常温下都可用铝制容器贮存B露置在空气中，容器内酸液的质量都减轻C常温下都能与铜较快反应D露置在空气中，容器内酸液的浓度都增大解析：浓硫酸吸水增重，浓硫酸常温下与Cu不反应，露置在空气中，浓度都减小。答案：A2铜粉放入稀硫酸溶液中，加热后无明显变化，但加入某盐一段时间后，发现铜粉质量减小，则该盐不可能是()AFeCl3BNaClCKNO3 DCu(NO3)2解析：A项反应离子方程式为2Fe3Cu=Cu22Fe2，铜粉溶解；C项、D项反应离子方程式均为8H2NO3Cu=3Cu22NO4H2O，铜粉溶解；B项不反应。答案：B3下列关于硝酸的叙述正确的是()ANO2溶于水生成硝酸，所以NO2是酸性氧化物B硝酸可与活泼金属反应生成盐和氢气C常温下铁与浓硝酸反应，产生大量的红棕色气体D硝酸与铜的反应既表现出氧化性又表现出酸性解析：NO2和硝酸中氮元素的化合价不相等，NO2不是酸性氧化物；硝酸与金属反应时，主要是5价的氮得电子；常温下，铁遇浓硝酸发生钝化现象。答案：D4铜跟1 mol/L的硝酸反应，若c(NO)下降0.2 mol/L，则c(H)下降()A0.2 mol/L B0.4 mol/LC0.6 mol/L D0.8 mol/L解析：铜跟1 mol/L的硝酸反应的离子方程式为：8H2NO3Cu=3Cu22NO4H2O，H和NO的消耗量之比为8241，它们浓度的变化量之比是41。答案：D5将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是()A反应剧烈程度：两者相同B消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少C反应生成气体的颜色：前者浅，后者深D反应中转移的电子总数：前者多，后者少解析：相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应时，浓硝酸参与的反应更剧烈，A错；铜和浓硝酸、稀硝酸反应的方程式分别为：4HNO3(浓)Cu=Cu(NO3)22NO22H2O，8HNO3(稀)3Cu=3Cu(NO3)22NO4H2O。产生红棕色气体，产生无色气体，C错误；由于参加反应的铜的质量相同，且两反应中还原剂都是铜，反应后铜的价态又相同，所以反应中转移的电子总数相等，D错；1 mol Cu和浓硝酸反应消耗4 mol硝酸，1 mol Cu和稀硝酸反应消耗 mol硝酸，同质量的铜和过量浓硝酸、稀硝酸反应时，消耗的浓硝酸多，B正确。答案：B二、非选择题(本题包括3小题，共30分)6(8分)将红热的固体单质甲放入显黄色的溶液乙中剧烈反应产生混合气体A，A在常温下不与空气作用，有如下转化关系：气体A(1)写出下列物质的化学式：乙_丙_B_C_D_。(2)写出甲跟乙反应的化学方程式：_。解析：黄色溶液、蓝色溶液、气体与澄清石灰水反应生成白色沉淀、红热的单质都是解答该题的重要突破口。浓硝酸常显黄色，且红热的碳单质可与浓硝酸反应生成气体混合物，由此可初步推断甲和乙分别为C、浓硝酸，并可确定A的组成。然后再根据物质的转化关系图可推断其它各物质。答案：(1)HNO3CuNOCaCO3Cu(NO3)2(2)C4HNO3CO24NO22H2O7(10分)为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2，选用如图所示仪器(内含物质)组装成实验装置：(1)如按气流由左向右流向，连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母)：_接_，_接_，_接_。(2)仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2?乙中_，丙中_。(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是_。(4)写出甲中反应的化学方程式：_。解析：木炭与浓硫酸加热反应生成CO2、SO2和H2O。其中CO2、SO2在化学性质上的相同点都是酸性氧化物，都跟澄清石灰水中的Ca(OH)2反应，使澄清石灰水变浑浊，这会干扰CO2的鉴别。SO2和CO2在化学性质上的明显不同点是SO2有漂白性和强的还原性，而CO2都没有。所以，在鉴别CO2时，首先用酸性KMnO4溶液将SO2氧化除去，再用品红溶液检验是否被完全除去，最后用澄清石灰水检验CO2的存在，是一种确认CO2存在的好方案。答案：(1)AFECDB(2)乙中澄清石灰水变浑浊丙中品红溶液未褪色(3)吸收SO2(4)C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O8(12分)已知锌跟浓硫酸反应生成SO2，跟稀硫酸反应生成H2。使一定量的锌与100 mL 18.5 mol/L浓硫酸充分反应，锌完全溶解，同时收集到标准状况下的气体A 33.6 L。将反应后的溶液稀释到1 L，测得溶液中氢离子的浓度为0.1 mol/L。(1)写出锌跟浓硫酸反应的化学方程式：_。(2)反应过程中消耗的H2SO4的物质的量是_。(3)气体A的成分是_，各成分的体积比是_。(4)反应过程中消耗的锌的质量是_。解析：气体A的物质的量n(A)1.5 mol。反应过程中消耗H2SO4的物质的量为n(H2SO4)1.80 mol。根据题意，锌跟硫酸反应的化学方程式是：Zn2H2SO4(浓)ZnSO4SO22H2OZnH2SO4(稀)=ZnSO4H2若生成的气体全是二氧化硫，则消耗H2SO4的物质的量为n(H2SO4)2n(SO2)21.5 mol3.0 mol1.80 mol。所以此假设不成立，即该气体只能是二氧化硫和氢气的混合气体。设该混合气体中二氧化硫和氢气的物质的量分别是x和y。根据题意可得如下两个方程：xy1.5 mol,2xy1.8 mol。联立，解得x0.3 mol，y1.2 mol。下面求反应过程中消耗的锌的质量。根据两个化学方程式可知n(Zn)n(SO2)n(H2)1.5 mol，则m(Zn)65 g/mol1.5 mol97.5 g。答案：(1)Zn2H2SO4(浓)ZnSO4SO22H2O(2)1.80 mol(3)二氧化硫和氢气14(4)97.5 g23
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