2019高考化學(xué)浙江選考二輪增分策略精致講義:專題八鋁、氮及其化合物 含答案_第1頁
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學(xué)必求其心得,業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得,業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得,業(yè)必貴于專精專題八鋁、氮及其化合物[考試標(biāo)準(zhǔn)]知識條目必考要求加試要求1.從鋁土礦到鋁合金①地殼中鋁的含量及存在形式,鋁合金②從鋁土礦中獲得鋁的方法③鋁的重要性質(zhì)(跟酸、堿反應(yīng),鋁熱反應(yīng),鈍化現(xiàn)象)④兩性氧化物、兩性氫氧化物的概念,Al2O3、Al(OH)3的重要性質(zhì),鋁及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系⑤明礬的組成及凈水原理abbcb2.生產(chǎn)生活中的含氮化合物①氮氧化物的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)化及其性質(zhì)②氮及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系③氨的性質(zhì)與用途④工業(yè)合成氨⑤銨鹽的性質(zhì)與用途⑥硝酸的性質(zhì)與用途⑦工業(yè)制取硝酸的設(shè)備和流程⑧氮肥的性質(zhì)與科學(xué)使用acbbbbba考點一鋁及其化合物1.樹立物質(zhì)轉(zhuǎn)化思想(1)理清知識主線Al→Al2O3←Al(OH)3→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(NaAlO2,AlCl3,Al2SO43,KAlSO42·12H2O))

(2)形成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建2.掃除易混知識盲點(1)鋁是活潑金屬,但鋁抗腐蝕性相當(dāng)強,因為鋁表面生成一層致密的氧化物薄膜.由于Al2O3的熔點高于Al的熔點,故在酒精燈上加熱鋁箔直至熔化,發(fā)現(xiàn)熔化的鋁并不滴落。(2)鋁熱反應(yīng)不僅僅是單質(zhì)鋁與Fe2O3反應(yīng),還包含制取其他難熔金屬的反應(yīng),由于鋁熱劑是混合物,故鋁熱反應(yīng)不能用于工業(yè)上冶煉鐵。注意鋁熱反應(yīng)是中學(xué)化學(xué)中唯一一類金屬單質(zhì)與金屬氧化物在高溫條件下的置換反應(yīng)。(3)引發(fā)鋁熱反應(yīng)的操作是高考實驗考查的熱點,具體操作是先鋪一層KClO3,然后插上鎂條,最后點燃鎂條.(4)并不是Al與所有金屬氧化物均能組成鋁熱劑,該金屬氧化物對應(yīng)的金屬活潑性應(yīng)比鋁弱。(5)Al2O3、Al(OH)3與NaOH溶液的反應(yīng)常用于物質(zhì)的分離提純。Al(OH)3不溶于氨水,所以實驗室常用鋁鹽和氨水來制備Al(OH)3。(6)利用偏鋁酸鹽制備Al(OH)3,一般不用強酸,因為強酸的量控制不當(dāng)會使制得的Al(OH)3溶解。若向偏鋁酸鹽溶液中通入CO2,生成的Al(OH)3不溶于碳酸,CO2過量時生成HCOeq\o\al(-,3),不過量時生成COeq\o\al(2-,3),書寫離子反應(yīng)方程式時要特別注意。(7)Al(OH)3可用作抗酸藥;明礬常用于凈水。(8)泡沫滅火器所用試劑為Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液.3.規(guī)范書寫重要反應(yīng)用方程式回答下列問題。(1)用化學(xué)方程式表示除去鐵粉中的鋁粉.2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。(2)用離子方程式表示除去Fe2O3中的Al2O3。Al2O3+2OH-=2AlOeq\o\al(-,2)+H2O。(3)用離子方程式表示除去Mg(OH)2中的Al(OH)3。Al(OH)3+OH-=AlOeq\o\al(-,2)+2H2O。(4)現(xiàn)有AlCl3溶液、氨水、NaOH溶液,制備Al(OH)3的最佳方案是(用化學(xué)方程式表示)。AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl。(5)現(xiàn)有NaAlO2溶液、CO2、鹽酸,制備Al(OH)3的最佳方案是(用離子方程式表示)2AlOeq\o\al(-,2)+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+COeq\o\al(2-,3)或AlOeq\o\al(-,2)+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCOeq\o\al(-,3)。(6)用離子方程式表示泡沫滅火器的原理。Al3++3HCOeq\o\al(-,3)=Al(OH)3↓+3CO2↑。(7)用離子方程式分別表示:①Al3+、AlOeq\o\al(-,2);②AlOeq\o\al(-,2)、HCOeq\o\al(-,3)不能大量共存的原理。①Al3++3AlOeq\o\al(-,2)+6H2O=4Al(OH)3↓;②AlOeq\o\al(-,2)+H2O+HCOeq\o\al(-,3)=Al(OH)3↓+COeq\o\al(2-,3)。(8)用離子方程式表示KAl(SO4)2和Ba(OH)2的反應(yīng)。①沉淀的物質(zhì)的量最大;②沉淀的質(zhì)量最大.①2Al3++3SOeq\o\al(2-,4)+6OH-+3Ba2+=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓;②Al3++2SOeq\o\al(2-,4)+2Ba2++4OH-=AlOeq\o\al(-,2)+2H2O+2BaSO4↓。(9)銨明礬[NH4Al(SO4)2·12H2O]是常見的食品添加劑,用于焙烤食品,向銨明礬溶液中逐滴滴入NaOH溶液,試寫出反應(yīng)的離子方程式.Al3++3OH-=Al(OH)3↓;NHeq\o\al(+,4)+OH-=NH3·H2O;Al(OH)3+OH-=AlOeq\o\al(-,2)+2H2O.題組一鋁及其化合物的性質(zhì)定性判斷1.下列有關(guān)鋁及其重要化合物的敘述正確的是()A.制備Al(OH)3懸濁液:向1mol·L-1AlCl3溶液中加過量的6mol·L-1NaOH溶液B.向Al2(SO4)3溶液中加入過量的NH3·H2O∶Al3++4NH3·H2O=AlOeq\o\al(-,2)+2H2O+4NHeq\o\al(+,4)C.用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細(xì)打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱,熔化后的液態(tài)鋁滴落下來,金屬鋁的熔點較低D.向Al2(SO4)3溶液中加入過量氨水:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NHeq\o\al(+,4)答案D解析A項,Al(OH)3是兩性氫氧化物,可以和過量氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉,故不能制備氫氧化鋁懸濁液,錯誤;B項,Al(OH)3只能溶于強堿,不能溶于氨水,錯誤;C項,鋁在空氣中加熱生成的氧化鋁熔點較高,所以內(nèi)部熔化的鋁不會滴落,錯誤。2.下列關(guān)于鋁的敘述中正確的是()A.鋁的還原性強且親氧性強,所以可通過鋁熱反應(yīng)冶煉高熔點金屬B.鋁在空氣中極易銹蝕,所以鋁制品的使用時間很短C.鋁能耐稀硫酸腐蝕,所以運送稀硫酸可用鋁制槽罐車D.鋁的導(dǎo)電性比銅、銀更強,所以常用于制造電線、電纜答案A解析鋁在空氣中形成致密的氧化膜,保護(hù)內(nèi)層不被氧化,B錯;鋁易被稀硫酸腐蝕,C錯;鋁的導(dǎo)電性不如銅、銀,D錯。3.下列物質(zhì)中既能與鹽酸反應(yīng),又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的組合是()①Al②Al2O3③Mg(OH)2④Al(OH)3⑤Na2CO3⑥NaHCO3A.①② B.①②④C.①②④⑥ D.①②④⑤答案C解析①金屬鋁與鹽酸反應(yīng)生成鋁鹽和氫氣,與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鹽和氫氣,故①正確;②Al2O3屬于兩性氧化物,既能與酸反應(yīng)生成鋁鹽,又能與堿反應(yīng)生成偏鋁酸鹽,故②正確;③Mg(OH)2能與鹽酸反應(yīng),不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),故③錯誤;④Al(OH)3屬于兩性氫氧化物,既能與酸反應(yīng)生成鋁鹽,又能與堿反應(yīng)生成偏鋁酸鹽,故④正確;⑤Na2CO3與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳,不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),故⑤錯誤;⑥NaHCO3屬于強堿弱酸鹽,既能與鹽酸反應(yīng)生成CO2,又能與氫氧化鈉反應(yīng)生成鹽,故⑥正確。4.下列關(guān)于鋁及其化合物說法不正確的是()A.Al既可用于食品包裝,也可用作建筑材料B.Al2O3既可用來冶煉金屬Al,也可用作耐火材料C.明礬[KAl(SO4)2·12H2O]既可用作凈水劑,也可用作消毒劑D.Al(OH)3既可用作治療胃酸過多的藥物,也可用來制備一些鋁鹽答案C解析金屬鋁具有良好的延展性,因此鋁可以制成鋁箔用于食品包裝,金屬鋁也可用作建筑材料,如鋁合金門窗等,A項正確;電解熔融的Al2O3可冶煉金屬Al,由于Al2O3具有耐高溫的性質(zhì),也可用作耐火材料,B項正確;明礬[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水后,Al3+能發(fā)生水解反應(yīng),生成的Al(OH)3膠體具有吸附作用,可用作凈水劑,但Al(OH)3并不具有消毒作用,C項錯誤;Al(OH)3與胃酸中的鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O,D項正確。5.某同學(xué)在實驗室利用氫氧化鈉、鹽酸分離鐵粉和鋁粉混合物,轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示,下列說法不正確的是()A.x為NaOH溶液,y為鹽酸B.a(chǎn)→b發(fā)生的反應(yīng):AlOeq\o\al(-,2)+H++H2O=Al(OH)3↓C.按照本流程,x和y調(diào)換后也能達(dá)到實驗?zāi)康腄.b、c既能與強酸反應(yīng)又能與強堿反應(yīng)答案C解析根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系,加入試劑x,得到溶液和Fe,利用Al能與NaOH反應(yīng),Fe不與NaOH反應(yīng),因此試劑x為NaOH溶液,即a的主要成分是NaAlO2,根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系,試劑y應(yīng)為鹽酸,發(fā)生AlOeq\o\al(-,2)+H++H2O=Al(OH)3↓,然后氫氧化鋁受熱分解成Al2O3,最后通過電解的方法得到金屬Al,根據(jù)上述分析,x為NaOH溶液,y為鹽酸,故A說法正確;a→b的反應(yīng)是AlOeq\o\al(-,2)+H++H2O=Al(OH)3↓,故B說法正確;如果x和y互換,a為FeCl2和AlCl3,加入NaOH,則得到Fe(OH)2和Al(OH)3,按照流程無法得到金屬鋁,故C說法錯誤;b和c分別是Al(OH)3和Al2O3,都屬于兩性化合物,既能與強酸反應(yīng),又能與強堿反應(yīng),故D說法正確。6.用含少量鎂粉的鋁粉制取純凈的氫氧化鋁,下列操作步驟中最恰當(dāng)?shù)慕M合是()①加鹽酸溶解②加燒堿溶液溶解③過濾④通入過量CO2生成Al(OH)3沉淀⑤加入鹽酸生成Al(OH)3沉淀⑥加入過量燒堿溶液A.①⑥⑤③ B.②③④③C.②③⑤③ D.①③⑤③答案B解析若先用鹽酸溶解,Mg、Al均溶解,制取Al(OH)3的步驟較多;從NaAlO2制備Al(OH)3,若加鹽酸不容易控制量的多少。故B項操作步驟為最佳順序。7.(2018·紹興市第一中學(xué)高三聯(lián)考)下列各組離子在指定的溶液中一定能大量共存的是()A.堿性溶液中:K+、Ba2+、Cl-、NOeq\o\al(-,3)B.酸性溶液中:Na+、Fe2+、NOeq\o\al(-,3)、SOeq\o\al(2-,4)C.能與Al反應(yīng)生成H2的溶液:Mg2+、K+、NOeq\o\al(-,3)、Cl-D.澄清透明溶液中:Na+、H+、AlOeq\o\al(-,2)、MnOeq\o\al(-,4)答案A解析堿性溶液中:K+、Ba2+、Cl-、NOeq\o\al(-,3)不反應(yīng),故A正確;酸性溶液中:Fe2+、NOeq\o\al(-,3)、H+發(fā)生氧化還原反應(yīng),故B錯誤;能與金屬鋁反應(yīng)放出氫氣的溶液顯堿性或酸性,若呈堿性Mg2+不能存在,若呈酸性NOeq\o\al(-,3)、H+與鋁不能放出氫氣,故C錯誤;H+、AlOeq\o\al(-,2)反應(yīng)生成鋁離子,故D錯誤.1。Al(OH)3的制備Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NHeq\o\al(+,4);AlOeq\o\al(-,2)+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCOeq\o\al(-,3)。2.離子共存問題(1)Al3+與OH-、COeq\o\al(2-,3)、HCOeq\o\al(-,3)、SOeq\o\al(2-,3)、S2-、AlOeq\o\al(-,2)不能大量共存,其中OH-是因為直接反應(yīng),其余均是“相互促進(jìn)水解”.(2)AlOeq\o\al(-,2)與H+、HCOeq\o\al(-,3)、NHeq\o\al(+,4)、Al3+、Mg2+、Cu2+不能大量共存,其中AlOeq\o\al(-,2)和H+、HCOeq\o\al(-,3)是因為直接反應(yīng)[如AlOeq\o\al(-,2)+HCOeq\o\al(-,3)+H2O=Al(OH)3↓+COeq\o\al(2-,3)],其余是“相互促進(jìn)水解”。題組二有關(guān)“鋁及其化合物”參與的框圖推斷8.[2017·衢州二中高三(上)月考]A、B、C是單質(zhì),其中A是金屬,各種物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖:根據(jù)圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系回答:(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式:A_____________________,B____________________________________________________,乙_____________________,丁________________________________________________.(2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式。①A與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________________________________________________________________________________________________________。②甲與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式:___________________________________________________________________________________________________________________。(3)將一定量的A加入到NaOH溶液中,產(chǎn)生的C在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為3。36L,則消耗的A的物質(zhì)的量為____________,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為____________.答案(1)AlO2NaAlO2Al(OH)3(2)①2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑②Al2O3+2OH-=2AlOeq\o\al(-,2)+H2O(3)0.1mol0。3mol解析(1)常見金屬單質(zhì)中能與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣體的只有Al,所以A是Al,乙是NaAlO2,C是H2;甲是Al的化合物,可和NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生NaAlO2,甲可能是Al2O3,則丙是H2O,B即是O2,根據(jù)NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓得丁是Al(OH)3,驗證符合轉(zhuǎn)化關(guān)系。(3)產(chǎn)生的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為3.36L,物質(zhì)的量為eq\f(3。36L,22。4L·mol-1)=0。15mol,根據(jù)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知,消耗的Al的物質(zhì)的量為0。15mol×eq\f(2,3)=0。1mol,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0。1mol×3=0。3mol。9.鋁是一種應(yīng)用廣泛的金屬,工業(yè)上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融電解制得。鋁土礦的主要成分是Al2O3和SiO2等.從鋁土礦中提煉Al2O3的流程如下:回答下列問題:(1)寫出反應(yīng)1的化學(xué)方程式:____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)濾液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是________________,反應(yīng)2的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(3)電解制鋁的化學(xué)方程式是___________________________________________,以石墨為電極,陽極產(chǎn)生的混合氣體的成分是_______________________________________。答案(1)2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O、2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O(2)CaSiO32AlOeq\o\al(-,2)+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+COeq\o\al(2-,3)(3)2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(通電),\s\do5(冰晶石))4Al+3O2↑O2、CO2(CO)解析本題是常考的經(jīng)典Al的制備實驗,由流程圖可知反應(yīng)1用于溶解二氧化硅和氧化鋁,所以濾液中的成分為硅酸鈉和偏鋁酸鈉,加入氧化鈣后硅酸鈉轉(zhuǎn)化為硅酸鈣沉淀,偏鋁酸鈉溶液通入二氧化碳?xì)怏w后轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸X,加熱后生成氧化鋁.電解制備鋁的過程中由于陽極生成了氧氣,高溫下碳會被氧氣氧化為CO、CO2,因此陽極產(chǎn)生的混合氣體為O2、CO2(CO)。題組三鋁及其化合物性質(zhì)的定量分析(一)鋁與H+、OH-反應(yīng)的定量計算10.將等物質(zhì)的量的鎂和鋁混合均勻,再將混合物均分為四份,分別加入足量的下列溶液,充分反應(yīng)后,放出氫氣最多的是()A.8mol·L-1NaOH溶液B.2mol·L-1HNO3溶液C.3mol·L-1HCl溶液D.18mol·L-1H2SO4溶液答案C解析鎂不能和氫氧化鈉反應(yīng),鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氣;硝酸為氧化性酸,與鎂、鋁反應(yīng)不會生成氫氣;鹽酸為非氧化性酸,等物質(zhì)的量的鎂和鋁都能和鹽酸反應(yīng)生成氫氣;鎂與濃硫酸(18mol·L-1H2SO4溶液)反應(yīng)生成SO2氣體,鋁與濃硫酸發(fā)生鈍化(常溫).由以上分析可知:加入鹽酸,等物質(zhì)的量的鎂和鋁都與鹽酸反應(yīng)生成氫氣,所以放出氫氣最多,故選C。11.甲、乙兩燒杯中各盛有100mL3mol·L-1的鹽酸和氫氧化鈉溶液,向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉,反應(yīng)結(jié)束后測得生成的氣體體積比為1∶2,則加入的鋁粉的質(zhì)量為()A.5。4g B.3。6gC.2.7g D.1。8g答案A解析由2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知,兩份等質(zhì)量的Al都完全反應(yīng)時,生成H2的量相等,消耗HCl與NaOH的量不相等。實際上HCl、NaOH的物質(zhì)的量均為0.3mol,且已知生成H2的體積比為1∶2,所以實際發(fā)生反應(yīng)時的情況分別為HCl的量不足,Al過量;NaOH過量,Al的量不足。由生成H2的體積比為1∶2可知,反應(yīng)的Al的量之比也為1∶2,即與0.3mol鹽酸完全反應(yīng)的Al為2。7g,與NaOH溶液反應(yīng)的Al為5.4g,因此加入的鋁粉的質(zhì)量為5。4g。12.(2018·寧波諾丁漢大學(xué)附屬中學(xué)高三模擬)量取16。0mL10。0mol·L-1HCl溶液,加蒸餾水稀釋至100mL,取兩份稀釋后的HCl溶液各25mL,分別加入等質(zhì)量的Mg和Al,相同條件下充分反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的體積隨時間變化的曲線如圖所示(氫氣體積已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)。請計算:(1)稀釋后HCl溶液的物質(zhì)的量濃度為______mol·L-1。(2)加入Mg的質(zhì)量至少有________。答案(1)1.6(2)0.48g解析(1)根據(jù)稀釋過程中溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變可知,稀釋后HCl溶液的物質(zhì)的量濃度為eq\f(16.0mL×10.0mol·L-1,100mL)=1.6mol·L-1。(2)L÷22。4L·mol-1=0.02mol,根據(jù)方程式Mg+2HCl=MgCl2+H2↑可知加入Mg的質(zhì)量至少為0。02mol×24g·mol-1=0。48g。1.鋁與酸、堿反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系鋁與酸、堿反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑.從化學(xué)方程式可以看出Al與酸、堿反應(yīng)時生成H2的實質(zhì)都是Aleq\o(→,\s\up7(失3e-))Al3+,所以無論與酸還是與堿反應(yīng),Al與H2的關(guān)系都是2Al~3H2。(1)等量鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生氫氣體積比eq\f(VHClH2,VNaOHH2)=eq\f(1,1)。(2)足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的體積比eq\f(VHClH2,VNaOHH2)=eq\f(1,3)。(3)一定量的鋁分別與一定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的體積比eq\f(1,3)<eq\f(VHClH2,VNaOHH2)〈eq\f(1,1),則必定是a.鋁與鹽酸反應(yīng)時,鋁過量而鹽酸不足;b。鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)時,鋁不足而氫氧化鈉過量。解題時應(yīng)充分利用上述過量關(guān)系。2.鋁的這種既能與酸(非氧化性酸)又能與強堿反應(yīng)產(chǎn)生H2的性質(zhì)常作為推斷題的“題眼”。13.一塊表面被氧化的鋁分成兩等份,若向其中一份中滴加1mol·L-1的NaOH溶液,向另一份中滴加xmol·L-1的稀鹽酸,產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量與所加NaOH溶液、稀鹽酸的體積關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是()A.該鋁塊的總質(zhì)量為8.46gB.a(chǎn)=260C.b=780D.該鋁塊中氧化鋁和鋁單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為3∶20答案Amol;由關(guān)系式2Al~2NaOH~3H2可得,n(H2)=1。5n(Al)=1。5n(NaOH)=0.3mol,n(Al)=0。2mol,n(NaOH)=0.2mol,V(NaOH)=200mL,a=260。當(dāng)鋁塊與鹽酸反應(yīng)時,由關(guān)系式Al2O3~6HCl可得,n(HCl)=0。03mol×6=0。18mol,c(HCl)=eq\f(0.18mol,0.18L)=1mol·L-1;由關(guān)系式Al~3HCl可得,n(HCl)=3n(Al)=0.6mol,V(HCl)=eq\f(0。6mol,1mol·L-1)×1000mL·L-1=600mL,b=180+600=780.該鋁塊中氧化鋁與鋁單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為0。03mol∶0。2mol=3∶20.鋁塊的總質(zhì)量為(102g·mol-1×0。03mol+27g·mol-1×0.2mol)×2=16。92g.綜上所述,A項錯誤.(二)有關(guān)“鋁及其化合物”圖像的定性定量分析14.在某無色溶液中緩慢地滴入NaOH溶液直至過量,產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與加入的NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示,由此確定,原溶液中含有的陽離子是()A.Mg2+、Al3+、Ba2+ B.H+、Mg2+、Al3+C.H+、Cu2+、Al3+ D.只有Mg2+、Al3+答案B解析根據(jù)圖像,可以看出分為4個階段:第一階段無沉淀,第二階段沉淀量逐漸增多到最大量,第三階段有部分沉淀能和氫氧化鈉繼續(xù)反應(yīng),即部分沉淀溶解,第四階段沉淀的量不再隨著氫氧化鈉量的增多而變化。第一階段無沉淀,說明水溶液中一定含有氫離子,故A、D錯誤;第三階段有部分沉淀能和氫氧化鈉繼續(xù)反應(yīng),說明部分沉淀是氫氧化鋁,原溶液中一定含有鋁離子,第四階段沉淀的量不再隨著氫氧化鈉量的增多而變化,說明一定有一種沉淀和氫氧化鈉不反應(yīng),可推知該沉淀可能是氫氧化鎂,銅離子有顏色,與溶液無色不符,故B正確,C錯誤。15.(2018·諸暨中學(xué)高三段考)某實驗小組對一含有Al3+的未知溶液進(jìn)行了如下分析:①滴入少量氫氧化鈉溶液,無明顯變化;②繼續(xù)滴加氫氧化鈉溶液,開始產(chǎn)生白色沉淀;③滴入過量的氫氧化鈉溶液,白色沉淀明顯減少。實驗小組經(jīng)定量分析,繪出沉淀的物質(zhì)的量與滴入氫氧化鈉溶液體積的關(guān)系圖。則下列說法中錯誤的是()A.該未知溶液中至少含有3種陽離子B.滴加的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為5mol·L-1C.若另一種離子為二價陽離子,則a=5D.最終得到的沉淀,其成分無法確定答案C解析實驗過程分析滴入氫氧化鈉溶液無沉淀,說明含有H+,繼續(xù)滴入氫氧化鈉溶液生成白色沉淀說明一定生成氫氧化鋁沉淀,說明溶液中含有Al3+,加入過量的氫氧化鈉沉淀減少,圖像分析說明溶液中除了鋁離子,應(yīng)還有另一種金屬陽離子,該未知溶液中至少含有3種陽離子,選項A正確;依據(jù)圖像分析溶解的氫氧化鋁物質(zhì)的量為0。20mol-0.15mol=0。05mol,消耗氫氧化鈉溶液體積為110mL-100mL=10mL,氫氧化鈉的濃度=eq\f(0。05mol,0。01L)=5mol·L-1,選項B正確;若另一種陽離子為二價金屬陽離子,生成氫氧化鋁最大沉淀量0.05mol,二價金屬物質(zhì)的量為0.15mol,開始消耗氫氧化鈉溶液的體積為amL,消耗氫氧化鈉物質(zhì)的量為0.05mol×3+0。15mol×2+a×10-3L×5mol·L-1=0.1L×5mol·L-1,a=10,選項C錯誤;最后得到的沉淀不能確定其成分,選項D正確。16.(2017·鎮(zhèn)海中學(xué)創(chuàng)新班高一上學(xué)期階段性檢測)某溶液中可能含有Fe2+、Mg2+、Cu2+、NHeq\o\al(+,4)、Al3+中的一種或幾種。當(dāng)加入一種淡黃色固體并加熱溶液時,有刺激性氣體放出和白色沉淀生成,加入淡黃色固體的物質(zhì)的量(橫坐標(biāo))與析出沉淀和產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量(縱坐標(biāo))的關(guān)系,如下圖所示。請?zhí)顚懴铝锌瞻?(1)在該溶液中含有的離子是_______________________________________________,物質(zhì)的量濃度之比為_________________________________________________________.(2)所加的淡黃色固體是_______________________________________________(化學(xué)式).答案(1)Mg2+、Al3+、NHeq\o\al(+,4)1∶1∶3(2)Na2O2解析淡黃色固體加入溶液中,并加熱溶液時,有刺激性氣體放出和白色沉淀生成,則淡黃色固體為Na2O2,圖像實際為兩個圖合在一起,較上的是氣體,較下的是沉淀,圖像中加入8mol過氧化鈉后,沉淀減小,且白色沉淀并沒有完全溶解,則溶液中一定沒有Fe2+和Cu2+,一定有NHeq\o\al(+,4)、Al3+、Mg2+,加入8mol過氧化鈉之后,生成氣體減小,故加入8mol過氧化鈉時,銨根離子完全反應(yīng)。(1)由縱坐標(biāo)可知:n(Mg2+)=n[Mg(OH)2]=2mol,n(Al3+)=4mol-n[Mg(OH)2]=2mol,當(dāng)n(Na2O2)=8mol時,由2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,可知n(O2)+)∶n(NHeq\o\al(+,4))=2mol∶2mol∶6mol=1∶1∶3。(2)由上述分析可知,淡黃色固體為Na2O2。關(guān)于Al(OH)3沉淀變化圖像分析(1)可溶性鋁鹽溶液與NaOH溶液反應(yīng)的圖像操作向可溶性鋁鹽溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量向NaOH溶液中逐滴加入可溶性鋁鹽溶液至過量現(xiàn)象立即產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多→漸少→消失無沉淀(有但即溶)→出現(xiàn)沉淀→漸多→最多→沉淀不消失圖像離子方程式Al3++3OH-=Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-=AlOeq\o\al(-,2)+2H2OAl3++4OH-=AlOeq\o\al(-,2)+2H2OAl3++3AlOeq\o\al(-,2)+6H2O=4Al(OH)3↓(2)偏鋁酸鹽溶液與鹽酸反應(yīng)的圖像操作向偏鋁酸鹽溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量向稀鹽酸中逐滴加入偏鋁酸鹽溶液至過量現(xiàn)象立即產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多→漸少→消失無沉淀(有但即溶)→出現(xiàn)沉淀→漸多→最多→沉淀不消失圖像離子方程式AlOeq\o\al(-,2)+H++H2O=Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OAlOeq\o\al(-,2)+4H+=Al3++2H2OAl3++3AlOeq\o\al(-,2)+6H2O=4Al(OH)3↓(3)可溶性鋁鹽與弱酸、弱堿反應(yīng)產(chǎn)生沉淀的圖像①向AlCl3溶液中滴加氨水的圖像(如圖所示).原理:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NHeq\o\al(+,4)?,F(xiàn)象:立即產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最大量。②向NaAlO2溶液中通入足量CO2的圖像(如圖所示)。原理:CO2+AlOeq\o\al(-,2)+2H2O=Al(OH)3↓+HCOeq\o\al(-,3).現(xiàn)象:立即產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最大量。(4)混合離子(含Al3+、Mg2+、H+)反應(yīng)的圖像向含有鋁離子、鎂離子、氫離子的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,H+先與OH-反應(yīng),該-反應(yīng)導(dǎo)致沉淀部分溶解。反應(yīng)的離子方程式為:①第一階段:H++OH-=H2O;②第二階段:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓;③第三階段:Al(OH)3+OH-=AlOeq\o\al(-,2)+2H2O.考點二氮及其化合物1.樹立物質(zhì)轉(zhuǎn)化思想(1)理清知識主線eq\o(N,\s\up6(-3))H3→eq\o(N2,\s\up6(0))→eq\o(N,\s\up6(+1))2O→eq\o(N,\s\up6(+2))O→eq\o(N,\s\up6(+4))O2→Heq\o(N,\s\up6(+5))O3(2)形成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建2.掃除易忘知識盲點(1)NO只能用排水法或氣囊法收集.(2)在NO2或NO與O2通入水的計算中常用到4NO+3O2+2H2O=4HNO3、4NO2+O2+2H2O=4HNO3兩個方程式.(3)濃HNO3顯黃色是因為溶有NO2,而工業(yè)上制備的鹽酸顯黃色,是因為溶有Fe3+。(4)硝酸、濃H2SO4、次氯酸具有強氧化性,屬于氧化性酸,其中HNO3、HClO見光或受熱易分解。(5)強氧化性酸(如HNO3、濃H2SO4)與金屬反應(yīng)不生成H2;金屬和濃HNO3反應(yīng)一般生成NO2,而金屬和稀HNO3反應(yīng)一般生成NO。(6)實驗室制備NH3,除了用Ca(OH)2和NH4Cl反應(yīng)外,還可用濃氨水的分解(加NaOH固體或CaO)制取,而檢驗NHeq\o\al(+,4)需用濃NaOH溶液并加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗生成的氣體,以確定NHeq\o\al(+,4)的存在。(7)收集NH3時,把一團(tuán)干燥的棉花放在試管口,以防止與空氣對流;收集完畢,尾氣處理時,應(yīng)在試管口放一團(tuán)用稀硫酸浸濕的棉花,以吸收NH3。(8)銅與濃HNO3反應(yīng)在試管內(nèi)就能看到紅棕色的NO2,而與稀HNO3反應(yīng)時需在試管口才能看到紅棕色氣體。(9)濃鹽酸和濃氨水反應(yīng)有白煙生成,常用于HCl和NH3的相互檢驗。(10)NH3、HCl、SO2、NO2可用水進(jìn)行噴泉實驗,水溶性小的氣體可用其他溶劑(如CO2和NaOH溶液)進(jìn)行噴泉實驗。3.規(guī)范書寫重要反應(yīng)用方程式回答下列問題。(1)書寫離子方程式。①將NH3通入到AlCl3溶液中。3NH3+3H2O+Al3+=Al(OH)3↓+3NHeq\o\al(+,4)。②將NO2通入到NaOH溶液中.2NO2+2OH-=NOeq\o\al(-,3)+NOeq\o\al(-,2)+H2O.③將Fe粉逐漸加入到稀HNO3中。Fe+4H++NOeq\o\al(-,3)=Fe3++NO↑+2H2O;2Fe3++Fe=3Fe2+。④將熾熱的炭放入濃HNO3中。C+4H++4NOeq\o\al(-,3)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑+4NO2↑+2H2O。(2)書寫化學(xué)方程式.①實驗室用Ca(OH)2和NH4Cl制氨氣。Ca(OH)2+2NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))CaCl2+2NH3↑+2H2O。②將NH3通到灼熱的CuO中,固體由黑色變紅色.2NH3+3CuOeq\o(=,\s\up7(△))N2+3Cu+3H2O.③用NH3可以檢驗Cl2管道是否漏氣,若漏氣則有白煙生成。8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl。④制硝基苯。。題組一氮氧化物的性質(zhì)1.一集氣瓶中氣體呈紅棕色,加入適量水后,蓋上瓶蓋振蕩,得到橙色溶液,氣體的紅棕色消失,再打開瓶蓋后,瓶中又呈紅棕色,則原瓶中混合氣體可能是()A.NO2、N2、Br2 B.N2、O2、Br2C.NO、N2、NO2 D.NO2、N2、O2答案A解析NO2和Br2都為紅棕色,NO2與H2O反應(yīng)生成硝酸和無色的NO,Br2溶于水后得到橙色溶液,NO遇空氣即可被空氣中的氧氣氧化為紅棕色的NO2。故原混合氣體中必有NO2和Br2,A項正確。2.如圖所示,試管中盛裝的是紅棕色氣體(可能是混合物),當(dāng)?shù)箍墼谑⒂兴乃壑袝r,試管內(nèi)水面上升,但不能充滿試管,當(dāng)向試管內(nèi)鼓入氧氣后,可以觀察到試管中水柱繼續(xù)上升,經(jīng)過多次重復(fù)后,試管內(nèi)完全被水充滿,原來試管中盛裝的不可能是()A.N2與NO2的混合氣體B.O2與NO2的混合氣體C.NO與NO2的混合氣體D.NO2一種氣體答案A解析若是N2與NO2的混合氣體,無論鼓入多少氧氣,最后都有N2剩余,試管不可能完全被水充滿;若是O2與NO2的混合氣體,由4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知,當(dāng)eq\f(nNO2,nO2)>4時,NO2有剩余,剩余的NO2和水反應(yīng)產(chǎn)生NO,故試管內(nèi)水面上升,但不能充滿試管,當(dāng)向試管內(nèi)不斷鼓入氧氣后,發(fā)生反應(yīng):4NO+3O2+2H2O=4HNO3,故試管能被水充滿;若是NO與NO2的混合氣體,開始時,3NO2+H2O=2HNO3+NO,氣體體積減小,但有NO剩余,當(dāng)向試管內(nèi)不斷鼓入適量的氧氣后,發(fā)生反應(yīng):4NO+3O2+2H2O=4HNO3,試管內(nèi)的氣體完全被水吸收。3.下面是NO2溶于水的實驗的有關(guān)操作,如圖所示:操作1:用戴橡膠手套的拇指堵住試管口,將試管從水中取出,把試管正立起來??赡艿默F(xiàn)象:水進(jìn)入至試管容積約________處。原因:NO2溶于水,氣體體積減小了________。操作2:松開拇指??赡艿默F(xiàn)象:試管內(nèi)的無色氣體變成________色。原因:生成的氣體被空氣中的________氧化成________.操作3:再用拇指堵住試管口,振蕩。可能的現(xiàn)象:氣體由________色變?yōu)開_______色。原因:________又溶于水。操作4:向試管中滴入2滴紫色石蕊溶液。可能的現(xiàn)象:紫色石蕊溶液變______色,溶液呈______性.答案eq\f(2,3)eq\f(2,3)紅棕O2NO2紅棕?zé)oNO2紅酸解析操作1所涉及的反應(yīng)為3NO2+H2O=2HNO3+NO,NO的體積是NO2體積的eq\f(1,3),氣體體積減小了eq\f(2,3),水進(jìn)入試管容積的eq\f(2,3)處。操作2所涉及的反應(yīng)為2NO+O2=2NO2,無色的NO被空氣中的氧氣氧化為紅棕色的NO2.操作3所涉及的反應(yīng)為3NO2+H2O=2HNO3+NO振蕩后生成的紅棕色NO2又與水反應(yīng)生成了無色的NO.操作4中,滴入紫色石蕊溶液,溶液會變紅,溶液中的硝酸顯酸性:HNO3=H++NOeq\o\al(-,3),石蕊遇酸變紅。題組二氨的制備與性質(zhì)4.如圖是實驗室制取氨氣的裝置和選用的試劑,其中可行的是()答案D解析A項,NH4Cl受熱分解生成NH3和HCl,但二者在試管口處遇冷又生成NH4Cl,故得不到NH3;C項,氯化銨與氫氧化鈣加熱制取氨氣,試管口要略向下傾斜,否則生成的水倒流,使熱的試管炸裂;D項,加熱濃氨水,可制取氨氣。5.甲、乙、丙三位同學(xué)分別用如圖實驗裝置及化學(xué)藥品(堿石灰為氫氧化鈉和生石灰的混合物)制取氨氣。請你參與探究,并回答問題.(1)他們制取氨氣的化學(xué)方程式為__________________________________________________________________________________________________________________________。(2)三位同學(xué)都用向下排空氣法收集氨氣,其原因是____________________________________________________________________________________________________________。(3)三位同學(xué)用上述裝置制取氨氣時,其中有一位同學(xué)沒有收集到氨氣(實驗操作都正確)。你認(rèn)為沒有收集到氨氣的同學(xué)是________(填“甲”“乙”或“丙”)。(4)三位同學(xué)都認(rèn)為他們的實驗裝置還可用加熱NH4HCO3固體來制取純凈的氨氣。你判斷能夠達(dá)到實驗?zāi)康牡氖莀_______(填“甲”“乙”或“丙”).該裝置中的NH4HCO3固體能否用NH4Cl固體代替?________(填“能"或“不能")。答案(1)2NH4Cl+Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2+2NH3↑+2H2O(2)NH3的密度比空氣小且極易溶于水(3)乙(4)丙不能解析(1)氯化銨和氫氧化鈣制取氨氣的化學(xué)方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))2NH3↑+CaCl2+2H2O.(2)NH3極易溶于水,故不能用排水集氣法,但NH3的密度小于空氣的密度,故可以用向下排空氣法收集NH3。(3)乙同學(xué)所用裝置把產(chǎn)生的NH3通入到濃H2SO4中,NH3被吸收。(4)NH4HCO3受熱分解的化學(xué)方程式為NH4HCO3eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑+CO2↑+H2O。丙同學(xué)所用裝置中的堿石灰能吸收CO2和H2O,所以丙可達(dá)到目的。NH4Cl受熱分解為NH3和HCl,但冷卻后又重新化合生成NH4Cl,所以不能用NH4Cl固體代替NH4HCO3固體。6.按如圖所示裝置進(jìn)行實驗。(1)實驗開始一段時間后,可觀察到錐形瓶口上方有白煙生成,請將可能觀察到的其他現(xiàn)象補齊:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。有關(guān)化學(xué)方程式:_____________________________________________________________________________________________________________________________________。3NO2+H2O=2HNO3+NO和NH3+HNO3=NH4NO3。(2)由于氣溫的原因,上述實驗一段時間后現(xiàn)象不太明顯,需向錐形瓶內(nèi)加入下列哪種物質(zhì)才能重新看到明顯的現(xiàn)象________(填字母).A.NaOH固體 B.生石灰C.濃H2SO4 D.NH4Cl固體答案(1)在錐形瓶口附近有紅棕色的氣體生成,鉑絲保持紅熱4NH3+5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO+6H2O、2NO+O2=2NO2(2)ABD解析(1)氨氣和氧氣在鉑絲催化劑條件下加熱,發(fā)生反應(yīng)4NH3+5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO+6H2O;反應(yīng)為放熱反應(yīng),可觀察到鉑絲保持紅熱。NO與O2繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)2NO+O2=2NO2,瓶中有紅棕色氣體生成,二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸,3NO2+H2O=2HNO3+NO,進(jìn)而發(fā)生反應(yīng)NH3+HNO3=NH4NO3.(2)溫度降低的原因是反應(yīng)放熱減少,故可以通過升高溫度或增加NH3的量使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。加NaOH、CaO既能升高體系溫度,還能促進(jìn)NH3的生成,加NH4Cl固體可以促進(jìn)NH3的生成。氨氣的兩種制備方法實驗室中主要有兩種氨氣的制法:一是固體與固體加熱的方式;二是采用濃氨水中平衡NH3+H2ONH3·H2ONHeq\o\al(+,4)+OH-移動原理進(jìn)行制備。(1)加熱NH4Cl和Ca(OH)2固體混合物制取氨氣2NH4Cl+Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))2NH3↑+CaCl2+2H2O,實驗裝置如圖Ⅰ。(2)加熱濃氨水反應(yīng)原理:NH3·H2Oeq\o(=,\s\up7(△))NH3↑+H2O,反應(yīng)發(fā)生裝置如圖Ⅱ.(3)濃氨水中加固態(tài)堿性物質(zhì)濃氨水中存在以下平衡:NH3+H2ONH3·H2ONHeq\o\al(+,4)+OH-,加入固態(tài)堿性物質(zhì)(如CaO、NaOH固體、堿石灰等),消耗水且使c(OH-)增大,使平衡逆向移動,同時反應(yīng)放熱,促進(jìn)NH3·H2O的分解,反應(yīng)發(fā)生裝置如圖Ⅲ。

題組三氨的噴泉實驗7.大氣壓強對許多物理實驗和化學(xué)實驗有著重要影響。制取氨氣并完成噴泉實驗(圖中夾持裝置均已略去).(1)寫出實驗室一般常用的制取氨氣的化學(xué)方程式:____________________________________________________________________________________________________________。(2)收集氨氣應(yīng)使用________法,要得到干燥的氨氣可選用________作干燥劑。(3)用圖甲裝置進(jìn)行噴泉實驗,上部燒瓶已裝滿干燥氨氣,引發(fā)水上噴的操作是______________________________.該實驗的原理是________________________________________________________________________________________________________。(4)如果只提供如圖乙的裝置,引發(fā)噴泉的方法是________________________________________________________________________________________________________。答案(1)2NH4Cl+Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2+2NH3↑+2H2O(2)向下排空氣堿石灰(3)打開止水夾,擠出膠頭滴管中的水氨氣極易溶于水,致使燒瓶內(nèi)氣體壓強迅速減?。?)打開止水夾,用雙手(或熱毛巾等)將燒瓶捂熱,氨氣受熱膨脹,趕走玻璃導(dǎo)管內(nèi)的空氣,氨氣與水接觸,即發(fā)生噴泉解析(1)實驗室一般用氯化銨和消石灰在加熱條件下反應(yīng)來制取氨氣.(2)由于氨氣極易溶于水,且密度比空氣小,所以采用向下排空氣法收集。干燥氨氣應(yīng)采用堿性干燥劑,可選用堿石灰,不能用酸性干燥劑或無水CaCl2,因為氨氣與酸性干燥劑反應(yīng),與氯化鈣反應(yīng)生成絡(luò)合物。(3)欲形成噴泉,必須使燒瓶內(nèi)的壓強減小,從膠頭滴管中擠出水,可將氨氣溶解,使氣體減少,壓強減小。(4)圖乙裝置中沒有預(yù)先吸水的膠頭滴管,為了減小燒瓶中的氣體壓強,必須讓氨氣與水接觸.可將燒瓶捂熱,氨氣受熱膨脹,趕走玻璃導(dǎo)管內(nèi)的空氣,使氨氣與水接觸,即發(fā)生噴泉。

8.利用如圖所示的裝置,可以驗證NH3和HCl的有關(guān)性質(zhì)。實驗前a、b、c活塞均關(guān)閉.(1)若要在燒瓶Ⅱ中產(chǎn)生“噴泉"現(xiàn)象,燒瓶Ⅰ中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象,其操作方法是______________________________。(2)若先打開a、c活塞,再擠壓膠頭滴管,在燒瓶中可觀察到的現(xiàn)象是___________________。(3)通過擠壓膠頭滴管和控制活塞的開關(guān),在燒瓶Ⅰ中產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象,燒瓶Ⅱ中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象其操作方法是__________________________。若要在該裝置中產(chǎn)生雙噴泉現(xiàn)象,其操作方法是______________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)先打開a、b活塞,再擠壓膠頭滴管(或先擠壓膠頭滴管,再打開a、b活塞)(2)燒瓶Ⅱ中導(dǎo)管口處產(chǎn)生白煙(3)先打開a、c活塞,再擠壓膠頭滴管(或先打開a活塞,擠壓膠頭滴管,再打開c活塞),片刻后,關(guān)閉a活塞,然后打開b活塞先打開a、c活塞,再擠壓膠頭滴管(或先打開a活塞,擠壓膠頭滴管,再打開c活塞),片刻后,打開b活塞解析(1)打開a、b活塞,再將膠頭滴管中的水?dāng)D入燒瓶Ⅱ中,由于NH3極易溶于水,使燒瓶內(nèi)氣體壓強迅速減小,燒杯中的水迅速進(jìn)入燒瓶Ⅱ中,形成噴泉.(2)先打開a、c活塞,再將膠頭滴管中的水?dāng)D入燒瓶Ⅱ中,燒瓶Ⅱ中的氣壓迅速減小,燒瓶Ⅰ中的HCl氣體會流向燒瓶Ⅱ中,且與NH3化合生成NH4Cl而產(chǎn)生白煙。(3)在(2)的基礎(chǔ)上,若關(guān)閉a活塞,打開b活塞,燒杯中的水會迅速進(jìn)入燒瓶Ⅰ中,形成噴泉;若打開b活塞,不關(guān)閉a活塞,燒瓶中的水便會同時進(jìn)入燒瓶Ⅰ和Ⅱ中,形成雙噴泉。(1)形成噴泉的原理:形成噴泉最根本的原因是瓶內(nèi)外存在壓強差。當(dāng)燒瓶內(nèi)氣體溶于液體或與之反應(yīng)時,瓶內(nèi)氣體大量減少,壓強降低,外界的大氣壓將液體壓入燒瓶內(nèi),形成噴泉。(2)引發(fā)噴泉的幾種方法:①使燒瓶內(nèi)的氣體迅速溶于水或某種液體中;②使燒瓶內(nèi)氣體溫度降低,壓強減小;③燒瓶外待噴液面上的壓強增大。(3)一般地,1體積的液體所能溶解的氣體體積大于17時,就能形成噴泉。下面是幾種常見的能形成噴泉的氣體和吸收劑。氣體HClNH3CO2、Cl2、SO2、H2SNO2NO、O2(4∶3)吸收劑水、NaOH溶液水、鹽酸NaOH溶液水水只要氣體易溶于吸收劑,均可引發(fā)噴泉。吸收劑可以是水,也可以是酸液或堿液等。(4)易溶于水的氣體的噴泉實驗成敗的關(guān)鍵:①裝置的氣密性要好;②燒瓶要干燥;③氣體的純度要大。題組四銨鹽的性質(zhì)9.下列說法中正確的是()A.所有銨鹽受熱均可以分解,產(chǎn)物均有NH3B.所有銨鹽都易溶于水,所有銨鹽中的氮均呈-3價C.NH4Cl溶液中加入NaOH濃溶液共熱時反應(yīng)的離子方程式為NHeq\o\al(+,4)+OH-eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑+H2OD.NH4Cl和NaCl的固體混合物可用升華法分離答案C解析有些銨鹽受熱分解產(chǎn)生氨氣(如NH4Cl),有的銨鹽受熱分解不產(chǎn)生氨氣(如硝酸銨),A項錯誤;所有的銨鹽都易溶于水,銨鹽里除NHeq\o\al(+,4)中的N呈-3價外,還可能含有其他價態(tài)的N元素(如NH4NO3中的N有-3、+5兩種價態(tài)),B項錯誤;銨鹽與堿反應(yīng)時,反應(yīng)條件不同,產(chǎn)物也不同,即加熱時,生成NH3,不加熱時,往往生成NH3·H2O,C項正確;可用加熱法分離NH4Cl和某些固體(不分解、不升華的固體)的混合物,但其過程為先受熱分解,再降溫化合,而不是升華,D項錯誤。10.銨鹽受熱易分解,如圖實驗裝置是驗證氯化銨受熱產(chǎn)生的氣體是氨氣和氯化氫,并將產(chǎn)生的氣體重新化合生成氯化銨。(1)U形管B處所盛放的固體物質(zhì)是________。(2)證明氯化銨受熱產(chǎn)生的氣體是氨氣和氯化氫的操作和現(xiàn)象是:①________________________________________________________________________,當(dāng)___________________________________________________________,說明有HCl生成;②________________________________________________________________________,當(dāng)_____________________________________________________________,說明有NH3生成。(3)若要在乙瓶中觀察HCl和NH3重新化合生成NH4Cl的實驗現(xiàn)象,請依據(jù)以上的實驗裝置寫出有關(guān)的實驗步驟和實驗現(xiàn)象:______________________________________________。答案(1)堿石灰(2)①打開K1,關(guān)閉K2濕潤的pH試紙變紅②打開K2,關(guān)閉K1濕潤的pH試紙變藍(lán)(3)先關(guān)閉K2,打開K1,當(dāng)丙中導(dǎo)管上方有白霧時,關(guān)閉K1,打開K2,觀察到乙中有白煙生成解析結(jié)合實驗?zāi)康?,從給出的裝置分析,U形管中A處P2O5的作用是吸收NH3,此管中導(dǎo)出HCl氣體,可以用濕潤的pH試紙檢驗;U形管B處應(yīng)用堿石灰吸收HCl,此管中導(dǎo)出NH3,可以用濕潤的pH試紙檢驗。為了觀察到在乙瓶中有白煙生成,應(yīng)先向乙瓶中通入HCl氣體,當(dāng)乙瓶中充滿HCl時,再充入NH3,這樣不會在導(dǎo)管中生成大量NH4Cl而堵塞導(dǎo)管。題組五硝酸的性質(zhì)11.下列關(guān)于硝酸的敘述中,正確的是()A.濃硝酸和稀硝酸都具有氧化性B.濃硝酸與金屬反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣,而稀硝酸與金屬反應(yīng)可置換出氫氣C.因常溫下鋁和鐵不與濃硝酸反應(yīng),所以濃硝酸可盛放在鋁制或鐵制容器中D.硝酸與金屬反應(yīng)時,只表現(xiàn)出氧化性答案A解析濃硝酸與稀硝酸都具有氧化性,可與除Au、Pt之外的所有金屬反應(yīng),且不產(chǎn)生氫氣;在與金屬反應(yīng)時,硝酸既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性;濃硝酸可盛放在鋁制或鐵制容器中,是因為常溫下鋁或鐵在濃硝酸中發(fā)生鈍化。12.碳跟濃硝酸共熱反應(yīng)產(chǎn)生的氣體X和銅跟濃硫酸共熱反應(yīng)產(chǎn)生的氣體Y同時通入盛有足量氯化鋇溶液的洗氣瓶中(如圖所示),下列有關(guān)說法正確的是()A.洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是碳酸鋇B.從Z導(dǎo)管出來的氣體中無二氧化碳C.洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是亞硫酸鋇D.在Z導(dǎo)管口有紅棕色氣體出現(xiàn)答案D解析X是CO2和NO2的混合氣體,Y為SO2;X、Y混合之后SO2和NO2會發(fā)生氧化還原反應(yīng):SO2+NO2+H2O=H2SO4+NO。因H2SO4能與BaCl2反應(yīng)生成BaSO4,CO2與BaCl2不反應(yīng),沒有BaCO3生成,故A錯誤;因CO2不與BaCl2反應(yīng),從導(dǎo)管中逸出,故B錯誤;因H2SO3不能與BaCl2反應(yīng)生成BaSO3,故C錯誤;反應(yīng)生成的NO在Z導(dǎo)管口與空氣中的氧氣反應(yīng)生成NO2,呈紅棕色,D正確。13.銅與一定量濃硝酸反應(yīng),得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體,這些氣體與5。6LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中,所有氣體完全被水吸收生成硝酸.則消耗銅的質(zhì)量為()A.16gB.32gC.64gD.無法計算答案B解析該題氮元素變化為硝酸與金屬銅反應(yīng)生成氮的氧化物,氮的氧化物再與氧氣和水反應(yīng)又生成硝酸,因此總的硝酸的物質(zhì)的量不變,可將題目中的反應(yīng)抽象看作是銅與氧氣的反應(yīng),其中硝酸為“催化劑”,所以銅的物質(zhì)的量為2×eq\f(5.6L,22.4L·mol-1)=0。5mol,即32g,B項正確。14.向27.2gCu和Cu2O的固體混合物中加入某濃度的稀硝酸0.5L,固體物質(zhì)完全反應(yīng),生成4。48LNO(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)和Cu(NO3)2,在所得溶液中加入1。0mol·L-1的NaOH溶液1.0L,此時溶液中的溶質(zhì)為NaNO3,銅離子已完全沉淀,沉淀質(zhì)量為39.2g[其中Cu2O與稀硝酸的反應(yīng)方程式為3Cu2O+14HNO36Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O].(1)在上述Cu2O與硝酸的反應(yīng)中,硝酸表現(xiàn)出的性質(zhì)有____________________。(2)原固體中Cu與Cu2O的物質(zhì)的量之比______。(3)原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度______。答案(1)酸性和氧化性(2)2∶1(3)2。4mol·L-1解析(1)HNO3被還原為NO,體現(xiàn)了硝酸的氧化性,反應(yīng)中有Cu(NO3)2生成,體現(xiàn)了硝酸的酸性。(2)設(shè)原固體中Cu和Cu2O的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol,則64g·mol-1×xmol+144g·mol-1×ymol=27。2g①,最終Cu2+完全轉(zhuǎn)化為Cu(OH)2,n[Cu(OH)2]=(x+2y)mol,則(xmol+2ymol)×98g·mol-1=39。2g②,將①②兩式聯(lián)立,解得:x=0。2,y=0.1,故n(Cu)∶n(Cu2O)=0。2mol∶0。1mol=2∶1.也可以用電子轉(zhuǎn)移守恒來計算.Cu和Cu2O均被氧化為Cu2+,失去的n(e-)=(2x+2y)mol,HNO3→NO,得到的電子的物質(zhì)的量n(e-)=3n(NO)=3×eq\f(4.48L,22。4L·mol-1)=0.6mol,則2xmol+2ymol=0.6mol③,聯(lián)立①③解得:x=0。2,y=0。1,n(Cu)∶n(Cu2O)=0。2mol∶0.1mol=2∶1。(3)n(NaOH)=1.0mol·L-1×1。0L=1。0mol,加入NaOH后溶液中的溶質(zhì)為NaNO3,則n(NaNO3)=n(NaOH)=1。0mol,根據(jù)N原子守恒,n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO)=1.0mol+eq\f(4。48L,22.4L·mol-1)=1.2mol,c(HNO3)=eq\f(1.2mol,0。5L)=2。4mol·L-1.金屬與硝酸反應(yīng)的規(guī)律及計算(1)金屬與硝酸反應(yīng)的規(guī)律①金屬與HNO3反應(yīng)時,一部分HNO3起酸的作用,以NOeq\o\al(-,3)的形式存在于溶液中;一部分作為氧化劑轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物,其還原產(chǎn)物一般為濃HNO3→NO2,稀HNO3→NO。②金屬(除鐵、鋁、金、鉑等外)與濃HNO3反應(yīng)時,若金屬足量,開始時還原產(chǎn)物為NO2,隨反應(yīng)進(jìn)行,濃HNO3變稀,還原產(chǎn)物為NO,最終得到NO2與NO的混合氣體。其中常溫下鐵和鋁遇濃HNO3鈍化,但在加熱時可發(fā)生反應(yīng)。③Fe與稀HNO3反應(yīng)時,F(xiàn)e被HNO3氧化成Fe3+,若Fe過量,過量的Fe再與Fe3+反應(yīng)生成Fe2+。(2)金屬與硝酸反應(yīng)常用的計算方法①原子守恒法:HNO3與金屬反應(yīng)時,反應(yīng)消耗的HNO3中氮原子的物質(zhì)的量等于顯酸性的HNO3(以硝酸鹽的NOeq\o\al(-,3)形式存在于溶液中)的物質(zhì)的量與顯氧化性的HNO3(以NOx的形式存在)的物質(zhì)的量之和。②電子守恒法:HNO3中氮原子得電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量.③電荷守恒法:HNO3過量時反應(yīng))+n×c(Mn+)(Mn+代表金屬離子)。題組六氮及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系15.如圖的關(guān)系圖中,A是一種正鹽,E是強酸,當(dāng)甲無論是強酸或強堿都有如下反應(yīng)關(guān)系:eq\x(A)eq\o(→,\s\up7(甲))eq\x(B)eq\o(→,\s\up7(O2))eq\x(C)eq\o(→,\s\up7(O2))eq\x(D)eq\o(→,\s\up7(H2O))eq\x(E)當(dāng)甲無論是強酸或強堿,A、B、C、D、E均為同種元素對應(yīng)的不同的化合物?;卮鹣铝袉栴}:(1)A是________(用化學(xué)式表示).(2)當(dāng)甲是稀鹽酸溶液時,B為具有臭雞蛋氣味的氣體。①寫出B與C反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________________________________________________________________________________________________________________________。②一定質(zhì)量的Zn與100mL12。0mol·L-1的E的濃溶液充分反應(yīng),反應(yīng)后稱量剩余鋅,發(fā)現(xiàn)質(zhì)量減少了65。0g,將反應(yīng)后的溶液稀釋至1L,此時溶液中c(SOeq\o\al(2-,4))=________mol·L-1,產(chǎn)生SO2體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)=________L。(3)當(dāng)甲是濃氫氧化鈉溶液時,B為易液化的氣體,可作制冷劑.①C是________,在濃的E溶液中放入過量的銅片,則反應(yīng)將要結(jié)束時的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②將盛有D和O2的混合氣體12mL的量筒倒立于水槽中,充分反應(yīng)后,剩余2mL無色氣體(均在同溫同壓下測定),則原混合氣體中氧氣的體積是________。答案(1)(NH4)2S(2)①2H2S+SO2=3S↓+2H2O②14。48(3)①NO3Cu+8H++2NOeq\o\al(-,3)=3Cu2++2NO↑+4H2O②4mL或1.2mL解析(1)A是一種正鹽,E是強酸,由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,中學(xué)化學(xué)中N、S元素化合物符合轉(zhuǎn)化,當(dāng)甲無論是強酸或強堿,A、B、C、D、E均為同種元素對應(yīng)的不同的化合物,可推知A為(NH4)2S。(2)當(dāng)甲是稀鹽酸溶液時,B為具有臭雞蛋氣味的氣體,則B為H2S、C為SO2、D為SO3,E為H2SO4,則:①B與C反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2S+SO2=3S↓+2H2O。②一定質(zhì)量的Zn與100mL12.0mol·L-1的H2SO4的濃溶液充分反應(yīng),反應(yīng)后稱量剩余鋅發(fā)現(xiàn)質(zhì)量減少了65.0g,則參加反應(yīng)的Zn的物質(zhì)的量為1mol,H2SO4的物質(zhì)的量為0.1L×12.0=1.2mol,由于硫酸沒有剩余,設(shè)與濃硫酸反應(yīng)的Zn為xmol,與稀硫酸反應(yīng)的Zn為ymol,則:Zn+2H2SO4(濃)=ZnSO4+SO2↑+2H2Ox2xxxZn+H2SO4=ZnSO4+H2↑yyyL·mol-1=4.48L.(3)當(dāng)甲是濃氫氧化鈉溶液時,B為易液化的氣體可作制冷劑,則B為NH3、C為NO、D為NO2,E為HNO3。①由上述分析可知C是NO,在濃的E溶液中放入過量的銅片,則反應(yīng)將要結(jié)束時,為Cu與稀硝酸反應(yīng),離子方程式為3Cu+8H++2NOeq\o\al(-,3)=3Cu2++2NO↑+4H2O。②可能發(fā)生的反應(yīng)為4NO2+O2+2H2O=4HNO3、3NO2+H2O=2HNO3+NO,試管中O2和NO2氣體按體積比1∶4混合全部溶解,液體充滿試管,假定全部為二氧化氮,剩余氣體體積為eq\f(1,3)×12mL=4mL,實際是結(jié)果剩余2mL氣體,小于4mL,則說明剩余氣體為NO或氧氣,若為氧氣,則參加反應(yīng)的氣體為12mL-2mL=10mL,根據(jù)4NO2+O2+2H2O=4HNO3,可知參加此反應(yīng)的NO2的體積為10mL×eq\f(4,5)=8mL,參加反應(yīng)的O2的體積為10mL-8mL=2mL,原混合氣體中O2的體積為2mL+2mL=4mL;若剩余氣體為NO氣體,根據(jù)3NO2+H2O=2HNO3+NO,可知過量的NO2為3×2mL=6mL,反應(yīng)4NO2+O2+2H2O=mL×eq\f(1,5)=1。2mL,故答案為4mL或1.2mL。16.已知A、B、C、D、E、G、H、I均為氣體,G可使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán),J為常見的液態(tài)物質(zhì),A、B、C、I、M為單質(zhì),且M為常見金屬,G和H相遇時產(chǎn)生白煙,它們存在如圖的轉(zhuǎn)化關(guān)系(圖中部分反應(yīng)物或產(chǎn)物已省略),請回答有關(guān)問題:(1)A物質(zhì)的化學(xué)式為_____________________________________________________。(2)①寫出實驗室用K制取G的化學(xué)方程式:__________________________________________________________________________________________________________________;②實驗室檢驗氣體G是否收集滿的方法:______________________________________________________________________________________________________________;③G與H相遇可生成白煙K,請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________________________________________________。(3)①F的濃溶液與木炭反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________________________________________________________________________;②工業(yè)F的濃溶液呈黃色,試用化學(xué)方程式解釋原因:________________________________________________________________________________________________________________________________________________;若要消除黃色可向其中通入一定量的______________。答案(1)N2(2)①2NH4Cl+Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2+2NH3↑+2H2O②用濕潤的紅色石蕊試紙靠近集氣瓶口,如果紅色石蕊試紙變藍(lán),則說明收集滿③NH3+HCl=NH4Cl(3)①C+4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑+4NO2↑+2H2O②4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up7(△))4NO2↑+O2↑+2H2O氧氣解析已知A、B、C、D、E、G、H、I均為氣體,A、B、C、I、M為單質(zhì),G可使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán),則G為NH3,G和H相遇時產(chǎn)生白煙,則H為HCl,則K為NH4Cl,B和C能生成H,則C為Cl2,B為H2,A為N2,J為常見的液態(tài)物質(zhì),則J為H2O,根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,I為O2,D為NO,E為NO2,F(xiàn)為HNO3,Z為NH4NO3,M為常見金屬,M能與鹽酸反應(yīng)后又與氯氣反應(yīng),所以M為Fe,所以X為FeCl2,Y為FeCl3。(2)①實驗室用氯化銨制取氨氣的化學(xué)方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2+2NH3↑+2H2O;②實驗室檢驗氣體氨氣是否收集滿的方法是用濕潤的紅色石蕊試紙靠近集氣瓶口,如果紅色石蕊試紙變藍(lán),則說明收集滿;③氯化氫遇到氨氣生成氯化銨,出現(xiàn)白煙,反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH3+HCl=NH4Cl。(3)①F為HNO3,F(xiàn)的濃溶液與木炭反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑+4NO2↑+2H2O;②工業(yè)濃硝酸溶液呈黃色,是因為濃硝酸分解產(chǎn)生二氧化氮,反應(yīng)的化學(xué)方程式為4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up7(△))4NO2↑+O2↑+2H2O,若要消除黃色可向其中通入一定量的氧氣。題組七硝酸的模擬生產(chǎn)17.硝酸是一種重要的化工原料,氨氧化法是工業(yè)生產(chǎn)中制取硝酸的主要途徑,某興趣小組在實驗室模擬氨氧化法制硝酸,實驗裝置如圖所示,回答下列問題:(注:氯化鈣可以與NH3反應(yīng)生成八氨合氯化鈣.)(1)儀器a的名稱為________,其中添加的試劑為____________________________.(2)實驗時先點燃C中的酒精燈,當(dāng)催化劑Cr2O3由暗綠色變?yōu)槲⒓t時通入空氣,3min后Cr2O3出現(xiàn)暗紅色,移去酒精燈,Cr2O3能保持紅熱狀態(tài)的原因是____________________________________________________________________________________________________,裝置C中發(fā)生反應(yīng)的總反應(yīng)化學(xué)方程式為____________________________________________________________________________________________________________________。(3)裝置D的作用是______________________________________________________________;裝置G的作用是_________________________________________________________________。(4)反應(yīng)開始后,在裝置E中看到的現(xiàn)象是_________________________________________________________________________________________________________________.(5)實驗結(jié)束后,證明有HNO3生成的操作是___________________________________________________________________________________________________________________。(6)為測定所制硝酸的濃度,反應(yīng)結(jié)束后取20mL裝置F中的液體,加水稀釋至1000mL后,取出20mL加入錐形瓶中,滴加指示劑,然后用0.100mol·L-1的NaOH溶液滴定,用去25mLNaOH溶液,則反應(yīng)制得的硝酸的濃度為________mol·L-1。答案(1)球形干燥管堿石灰(其他合理答案均可)(2)該反應(yīng)為放熱反應(yīng)4NH3+5O2eq\o(=,\s\up7(Cr2O3

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