题目内容

5．N是重要的非金属元素，尿素、羟胺、硝酸、亚硝酸钠均为重要的含氮化合物．
（1）尿素[CO（NH2）2]是人类利用无机物合成的第一种有机物．尿素中元素原子半径最大的原子结构示意图为；
（2）羟胺（NH2OH）可看做是氨分子内的1个氢原子被羟基取代的物质，常用作还原剂．
①利用羟胺的还原性，可以除去含Fe2+中的Fe3+，氧化产物是一种性质稳定、无污染的气体，写出反应的离子方程式2NH2OH+2Fe3+=2Fe2++N2↑+2H2O+2H+
②制备NH2OH•HCl（盐酸羟胺）的一种工艺流程如图所示：

ⅰ步骤中，发生反应的化学方程式为Ca（OH）2+2SO2=Ca（HSO3）2；
ⅱ步骤中使用的NaNO2外观酷似食盐，误食会中毒．可用电解法将工业废水中少量的NO2ˉ转化为N2以降低其危害．写出NO2ˉ在酸性条件下转化为氮气的电极反应式为2NO2-+8H++6e-=N2+4H2O．

分析 （1）尿素[CO（NH2）2]中C原子半径最大；
（2）①羟胺被氧化生成氮气；
②i二氧化硫和氢氧化钙反应生成盐和水；
ii电解时，得电子的微粒在阴极上发生还原反应，电解亚硝酸根离子溶液时，阴极上亚硝酸根离子得电子发生还原反应生成氮气和水．

解答 解：（1）①原子的电子层数越多，其原子半径越大，相同周期的元素中，原子半径随着原子序数的增大而减小，所以原子半径最大的元素是C元素，其原子结构示意图为，
故答案为：；

（2）①羟胺被氧化生成氮气和水，反应的离子方程式为2NH2OH+2Fe3+=2Fe2++N2↑+2H2O+2H+，
故答案为：2NH2OH+2Fe3+=2Fe2++N2↑+2H2O+2H+；
②i二氧化硫和氢氧化钙反应生成盐和水，反应化学方程式：Ca（OH）2+2SO2=Ca（HSO3）2，
故答案为：Ca（OH）2+2SO2=Ca（HSO3）2；
ⅱ电解时，得电子的微粒在阴极上发生还原反应，电解亚硝酸根离子溶液时，阴极上亚硝酸根离子得电子发生还原反应生成氮气和水，电极反应式为2NO2-+8H++6e-=N2↑+4H2O，
故答案为：2NO2-+8H++6e-=N2+4H2O．

点评 本题考查氮及其化合物的知识，涉及原子结构、电解池、氧化还原反应等，注重高频考点的考查，有一定的综合性，题目难度中等．

练习册系列答案
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2．下列实验实验操作或事故处理方法正确的是（　　）
A．在气体发生装置上直接点燃一氧化碳气体时，必须要先检验一氧化碳气体的纯度，最简单的方法是用排空气的方法先收集一试管气体，点燃气体，听爆鸣声
B．进行蒸馏操作时，冷凝管中的冷凝水应从上口进，下口出
C．萃取操作时，振荡过程中需要放气，通过旋转分液漏斗的上口的玻璃活塞进行
D．将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，继续加热煮沸，并用玻璃棒不断搅拌直至体系呈红褐色即得Fe（OH）3胶体

下列实验“操作和现象”与“结论”对应关系正确的是

操作和现象

结论

A

用玻璃棒蘸取某溶液做焰色反应，可看到黄色火焰

溶液中一定有Na+

B

向淀粉溶液中加入稀H2SO4，加热几分钟，

冷却后再加入新制Cu(0H)2浊液，加热，没有红色沉淀生成

淀粉没有水解成葡萄糖

C

向无水乙醇中加入浓H2SO4，加热至170℃

产生的气体通入酸性KMnO4溶液，红色褪去

使溶液褪色的气体一定是乙烯

D

向某溶液中加稀盐酸无现象，再加入BaCl2溶液，生成白色沉淀

该溶液中一定含有SO42-

下列有关化学用语表示正确的是

A．甲酸甲酯的结构简式：CH2O

B．Na＋的结构示意图：

C．质子数为53、中子数为78的碘原子：13153I

D．CO2的电子式：
1．如图是苯和溴的取代反应的实验装置图，其中A为具有支管的试管改制成的反应容器，在其下端开了一个小孔，塞好石棉绒，再加入少量的铁屑粉．填写下列空白：
（1）向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液，几秒钟内就发生反应．写出A中发生反应的化学方程式（有机物写结构简式）C6H6+Br2$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C6H5Br+HBr
（2）试管C中苯的作用是吸收Br2蒸气、苯蒸气．反应开始后，观察E试管，看到的现象是E管中出现浅黄色沉淀
（3）反应2min～3min后，在B中的氢氧化钠溶液里可观察到的现象是底层出现油状液体
（4）在上述整套装置中，具有防倒吸作用的仪器有F（填字母）．
10．利用废铝箔（主要成分为Al、少量的Fe、Si等）既可制取有机合成催化剂AlBr3又可制取净水剂硫酸铝晶体[A12（SO4）3•18H2O]．
Ⅰ．实验室制取无色的无水AlBr3（熔点：97.5℃，沸点：263.3～265℃）可用如图1所示装置，主要实验步骤如下：
步骤l：将铝箔剪碎，用CCl4浸泡片刻，干燥，然后投入到烧瓶6中．
步骤2：从导管口7导入氮气，同时打开导管口l和4放空，一段时间后关闭导管口7和1；导管口4接装有P2O5的干燥管．
步骤3：从滴液漏斗滴入一定量的液溴于烧瓶6中，并保证烧瓶中铝过剩．
步骤4：加热烧瓶6，回流一定时间．
步骤5：将氮气的流动方向改为从导管口4到导管口l．将装有P2O5的干燥管与导管口1连接，将烧瓶6加热至270℃左右，使溴化铝蒸馏进入收集器2．
步骤6：蒸馏完毕时，在继续通入氮气的情况下，将收集器2从3处拆下，并立即封闭3处．
（1）步骤l中，铝箔用CCl4浸泡的目的是除去铝箔表面的油脂等有机物．
（2）步骤2操作中，通氮气的目的是排出装置中含有水蒸气的空气．
（3）步骤3中，该实验要保证烧瓶6中铝箔过剩，其目的是保证溴完全反应，防止溴过量混入溴化铝中．
（4）步骤4依据何种现象判断可以停止回流操作5的管中回流液呈无色（或烧瓶6中物质呈无色）．
（5）步骤5需打开导管口l和4，并从4通入N2的目的是将AlBr3蒸气导入装置2中并冷凝．
Ⅱ．某课外小组的同学拟用废铝箔制取硫酸铝晶体，已知铝的物种类别与溶液pH关系如图2所示．实验中可选用的试剂：①处理过的铝箔；②2.0mol•L-1硫酸；③2.0mol•L-1NaOH溶液．
（6）由铝箔制备硫酸铝晶体的实验步骤依次为：
①称取一定质量的铝箔于烧杯中，分次加入2.0mol•L-1NaOH溶液，加热至不再产生气泡为止．
②过滤．    ③滤液用2.0mol/L硫酸在不断搅拌下调到pH4-10左右．
④过滤、洗涤．    ⑤沉淀中不断加入2.0mol/L硫酸，至恰好溶解．
⑥蒸发浓缩． ⑦冷却结晶．  ⑧过滤、洗涤、干燥．
17．某研究性学习小组的同学用下图装置研究二氧化硫催化氧化的过程（加热装置已省略），并制取少量三氧化硫晶体，D处盛放V2O5作为催化剂，E处为冰水浴．

（1）实验前，必须进行的操作是（填操作名称，不必写具体过程）检查装置的气密性．
（2）D中发生的化学反应方程式为2SO2+O2$?_{△}^{催化剂}$2SO3．
（3）C装置中盛放的液体药品是浓硫酸；装置C的三个作用是：
①干燥二氧化硫和氧气   ②使二氧化硫和氧气混合均匀③通过观察控制气体比例和气流速度
（4）装置E的作用是使SO3凝结成固体与SO2分离；装置F中溶液逐渐褪色，则该反应的离子方程式是5SO2+2H2O+2MnO4-=5SO42-+2Mn2++4H+．
（5）若装置按A→B→C→D→E→G→F连接顺序进行实验，且装置G中有40mL 2.5mol•L-1 NaOH溶液，反应后增重4.8g，则装置G中发生总反应的化学方程式是3SO2+4NaOH═Na2SO3+2NaHSO3+H2O．
14．实验室制取少量溴乙烷的装置如图所示．
根据题意完成下列填空：
可能存在的副反应有：
①醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚，
②Br-被浓硫酸氧化为Br2等．
（1）圆底烧瓶中加入的反应物是溴化钠、乙醇和1：1的硫酸．配制体积比1：1的硫酸所用的定量仪器为b（选填编号）．
a．天平     b．量筒   c．容量瓶   d．滴定管
（2）写出加热时烧瓶中发生的主要反应的化学方程式
①NaBr+H2SO4═HBr+NaHSO4，
②HBr+CH3CH2OH$\stackrel{加热}{→}$CH3CH2Br+H2O． 
（3）①将生成物导入盛有冰水混合物的试管A中，冰水混合物的作用是冷却，液封溴乙烷．
②试管A中的物质分为三层（如图所示），产物在第3层．
（4）用浓的硫酸进行实验，若试管A中获得的有机物呈棕黄色，除去其中杂质的正确方法是d（选填编号）．
a．蒸馏             b．氢氧化钠溶液洗涤
c．用四氯化碳萃取    d．用亚硫酸钠溶液洗涤
（5）制备操作中，加入的浓硫酸必需进行稀释，起目的是ab．（填字母）
a．减少副产物烯和醚的生成   b．减少Br2的生成和HBr的挥发   c．水是反应的催化剂．
15．FeCl3在现代工业生产中应用广泛．某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S．
I．经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华．他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图（加热及夹持装置略去）及操作步骤如下：

①检查装置的气密性；
②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成
④…
⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封
请回答下列问题：
装置A中反应的化学方程式为2Fe+3Cl2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3．
第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A的右端．要使沉积得FeCl3进入收集器，第④步操作是在沉积的FeCl3固体下方加热．
操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有（填步骤序号）②⑤装置B中的冷水浴的作用为冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品；装置C的名称为干燥管；装置D中FeCl2全部反应完后，因为失去吸收Cl2的作用而失效，写出检验Fe Cl2是否失效的试剂：KMnO4溶液．在虚线框内画出尾气吸收装置E并注明试剂．
Ⅱ．该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液．FeCl3与H2S反应的离子方程式为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+综合分析实验Ⅱ的两个反应，可知该实验有两个显著优点：
①H2S的原子利用率100%；
②FeCl3得到循环利用．

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