第3章第2讲一卷冲关在课后练案

一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1．氮气是空气的主要成分之一，含量很高，已有科学家设计出了液氮蒸汽机，即利用液氮的蒸发来驱动机车，从而达到节约能耗的目的。其主要依据是()A．液氮的沸点为－195.8℃，远低于常温B．氮气与氧气反应放热C．氮气在空气中燃烧放热D．氮气在空气中约占78%(体积分数)解析：液氮的沸点为－195.8℃，远低于常温，液氮蒸发变为氮气，可用来驱动机车，从而达到节约能耗的目的。答案：A2．NO吸收治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情，病毒学研究同时证实，NO对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于NO的叙述正确的是()A．NO是一种红棕色气体B．常温常压下，NO不能与空气中的氧气直接化合C．含等质量的氧元素的NO和CO的体积相等D．NO难溶于水，可以用排水法收集解析：NO是一种无色难溶于水的气体，可以用排水法收集；常温常压下，NO容易与氧气直接化合生成NO2；NO和CO不一定处于相同状况下。答案：D3．(2011·启东中学月考)下列反应必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是()①N2→NO2②NO2→NO③NO2→HNO3④N2→NO⑤N2→NH3A．①B．②⑤C．④D．③④解析：该题有两个要求：(1)必须加入氧化剂；(2)一步反应就能完成。反应①、③、④从化合价角度来看都升高，但反应①N2→NO2不能一步反应就完成；而反应③NO2→HNO3虽然氮的化合价升高，但不加氧化剂也能实现，如3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，在该反应中，NO2既是氧化剂又是还原剂；只有反应④N2→NO必须加入氧化剂且一步反应就能完成。答案：C4．同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3，②NO2，进行喷泉实验。经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度大小为()A．①②B．①②C．①＝②D．不能确定解析：设标准状况下，烧瓶的体积为VL，NH3进行喷泉实验，c＝VL22.4L·mol－1VL＝122.4mol·L－1，NO2进行喷泉实验，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，n(HNO3)＝VL22.4L·mol－1×23＝V22.4×23mol，溶液体积为23VL，c＝V22.4×23mol23VL＝122.4mol·L－1。答案：C5.下列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是()选项abcAAlAlCl3Al(OH)3BHNO3NONO2CSiSiO2H2SiO3DNH3NO2NO解析：A项，Al(OH)3→Al的转化必须经过Al(OH)3→Al2O3→Al这两步；C项，SiO2→H2SiO3必须经过两步SiO2→Na2SiO3→H2SiO3，H2SiO3→Si也必须经过两步H2SiO3→SiO2→Si；D项，NH3→NO2必须经过两步NH3→NO→NO2。答案：B6．红热的木炭与浓硝酸共热产生的气体等分为①和②两份，第①份先通过适量蒸馏水，再导入少量石灰水；第②份直接通入少量石灰水。则石灰水的变化最可能为()A．①不变浑浊，②变乳白色B．①变乳白色，②不变浑浊C．①变乳白色，②变乳白色D．①不变浑浊，②不变浑浊解析：碳与浓硝酸反应产生CO2和NO2的混合气体，而NO2可与水反应生成硝酸为强酸，故混合气体直接通过石灰水，会产生Ca(NO3)2溶液，难以得到CaCO3沉淀；混合气体先通过水，NO2可与水反应生成硝酸和NO，则剩余NO和CO2的混合气体，再通过石灰水会产生CaCO3沉淀。答案：B7．用如图装置制取、提纯并收集表中的四种气体(a、b、c表示相应仪器中加入的试剂)，其中可行的是()气体abcANO2浓硝酸铜片NaOH溶液BSO2浓硫酸Cu酸性KMnO4溶液CCO2稀盐酸CaCO3粉末浓硫酸DNH3浓氨水生石灰碱石灰解析：A项，NO2不能用NaOH溶液提纯，因NaOH溶液会吸收NO2；B项，SO2不能用KMnO4溶液提纯，SO2能被酸性KMnO4氧化；D项，NH3的密度小于空气的密度，不能用向上排空气法收集，且固体干燥剂应盛放在U形管或干燥管中。答案：C8．无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种，将100mL甲气体经过下图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为()A．NH3、NO2、N2B．NH3、NO、CO2C．NH3、NO2、CO2D．NO、CO2、N2解析：开始时混合气体为无色，故混合气体中无NO2，通过浓硫酸后气体体积减小，说明含有NH3，通过足量过氧化钠后气体显红棕色，说明混合气体中含有CO2和NO，而最后将剩余气体通入水中得到酸性溶液且几乎无气体剩余，说明原混合气体中无N2。答案：B9．38.4mg铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集气体22.4mL(标准状况)，反应消耗HNO3的物质的量可能是()A．1.0×10－3molB．1.6×10－3molC．2.2×10－3molD．2.4×10－3mol解析：Cu与浓硝酸反应时，随着硝酸浓度的下降，会产生NO2、NO两种气体，另一生成物为Cu(NO3)2。即硝酸反应后转化为NOx和Cu(NO3)2，则参加反应的HNO3的物质的量为：n(HNO3)＝n(NOx)＋2n[Cu(NO3)2]＝22.4×10－3L22.4L·mol－1＋38.4×10－3g64g·mol－1×2＝2.2×10－3mol。答案：C10．将22.4L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后，气体体积变为11.2L(体积均在相同条件下测定)，则该氮氧化合物的化学式为()A．NO2B．N2O3C．N2OD．N2O4解析：设氮氧化合物的化学式为NxOy，2NxOy＋2yCu=====△xN2＋2yCuO2x22．4L11.2L则222.4L＝x11.2L，解得x＝1。答案：A二、非选择题(本题包括4小题，共50分)11．(12分)已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，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________。解析：根据题目信息，氨与CuO反应的化学方程式为：2NH3＋3CuO===N2＋3H2O＋3Cu。因此装置A应是实验室制取NH3的装置，所用药品为NH4Cl和Ca(OH)2的固体混合物。B装置为NH3的净化装置，因此B中盛放的是碱石灰，NH3与CuO在C中发生反应，未反应的NH3与水在D中遇冷生成氨水，形成白雾，剩余的N2用排水法收集。答案：(1)固体NH4Cl和Ca(OH)22NH4Cl＋Ca(OH)2===CaCl2＋2NH3↑＋2H2O(其他合理答案也可)(2)碱石灰(或CaO)除去NH3气流中的水蒸气(3)黑色粉末逐渐变为红色2NH3＋3CuO===N2＋3H2O＋3Cu(4)出现白雾氨水12．(12分)(2011·昆明高三质检)A、B、C、D、E、F是中学化学中常见的无色气体，它们均由短周期元素组成。A、B、C相互转化关系如图所示(部分产物已略去)①A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；C、D为空气中的主要成分；B、E是有毒气体，它们的分子均由同周期元素原子构成。②B和D相遇生成红棕色气体。③F是形成酸雨的一种有害气体，有刺激性气味。回答下列问题：(1)C的电子式是________，F的名称为_________________________________________。(2)写出A→B的化学方程式_________________________________________________。(3)B和E发生反应的化学方程式是__________________________________________________________________________________________________________________。(4)常温下，把一定量的A通入水中，测得溶液的pH＝12，则该溶液中由水电离出的OH－浓度为________，该溶液中，一定能大量共存的离子组是________(填序号)。a．Na＋NO－3Fe2＋Cl－b．Ag＋Mg2＋Ca2＋NO－3c．Al3＋K＋[Al(OH)4]－Cl－d．CO2－3Na＋K＋NO－3解析：能使红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3，NH3能与空气中的O2反应，4NH3＋5O2=====催化剂△4NO＋6H2O，而NO能继续氧化，又B、E由同周期元素原子形成的有毒气体，则为CO、NO，根据实验描述B为NO，E为CO，2NO＋2CO===N2＋2CO2，F为SO2，N2＋O2=====放电2NO，据此回答问题。(1)C为N2，其分子中存在N≡N，由此书写电子式。(2)A→B即为NH3→NO，为NH3的催化氧化，需要催化剂和高温。(3)B为NO，E为CO，根据其产物为C(N2)，则NO表现氧化性，CO表现还原性生成CO2。(4)NH3溶于水成NH3·H2O，其溶液中H＋均由H2O电离产生，则[H＋]＝[H＋]H2O＝[OH－]H2O＝1.0×10－12mol·L－1，由于Fe2＋＋2NH3·H2O===Fe(OH)2↓＋2NH＋4，Ag＋＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH＋4，Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓，确定d为正确选项。答案：(1)二氧化硫(2)4NH3＋5O2=====催化剂△4NO＋6H2O(3)2NO＋2CO=====催化剂N2＋2CO2(4)1×10－12mol·L－1d13．(14分)(高考变式题)某学校化学学习小组为探究二氧化氮的性质，按下图所示装置进行实验。请回答下列问题：(1)装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是________，该装置中发生反应的化学方程式为______________________________________________________________________。(2)实验过程中，装置乙、丙中出现的现象分别是：________________________________________________________________________、________________________________________________________________________；装置丙中的试管内发生反应的离子方程式为：________________________________________________________________________。(3)为了探究NO的还原性，可以在装置丁的导气管C中通入一种气体，通入的这种气体的名称是___________________________________________________________。(4)取下装置丙中的试管D，在其中滴加FeSO4溶液，溶液变为________色，为了证明铁元素在该反应中的产物，可以再在溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为________色。解析：(1)在浓硝酸与铜的反应中，需要随时控制浓硝酸的流量，故采用分液漏斗，而不是普通漏斗；浓硝酸与铜反应生成二氧化氮。(2)二氧化氮为红棕色气体，能够与水反应生成无色的NO。(3)NO与氧气反应表现还原性，NO被氧化为二氧化氮。(4)试管D中的溶液为稀硝酸，