3.(2010·改编题)据报道,科学家已成功合成了少量O4,有关O4的说法正确的是( )
A.O4与O3、O2是同素异形体
B.O4比O3和O2的结构复杂、性质稳定
C.相同质量的O4与O3所含原子个数比为4∶3
D.64 g的O4占有的体积为22.4 L
解析:O4是氧元素的一种新单质,所以A项正确;O2能够稳定存在于大气中,比
O4分子稳定,B项不正确;相同质量的O4、O3、O2所含的O原子个数均相等,C项
不正确;64 g的O4为1 mol,它占有的体积不一定是22.4 L,这与温度压强有关。
答案:A
2.(2010·模拟题)吸进人体内的O2有2%转化为氧化性极强的活性氧([O]),它能加速人体衰老,因而被称为“夺命杀手”。我国科学家尝试用含硒化合物Na2SeO3消除人体内的活性氧,这时Na2SeO3的作用是( )
A.氧化剂 B.还原剂 C.催化剂 D.是氧化剂也是还原剂
解析:在Na2SeO3中Se呈+4价,Se最高价为+6价,显然Na2SeO3具有还原性,
还原人体内的活性氧。
答案:B
1.(2010·四川成都三校联考)下列有关环境问题的说法正确的是( )
A.pH在5.6-7.0之间的降水通常称为酸雨
B.臭氧的体积分数超过10-5%的空气有利于人体健康
C.燃煤时加入适量石灰石,可减少废气中SO2的量
D.含磷合成洗涤剂易于被细菌分解,故不会导致水体污染
解析:A项中pH小于5.6的降水称为酸雨;B项中臭氧的体积分数超过10-5%的空
气对人体健康有害;D项中含磷合成洗涤剂容易导致水体污染。
答案:C
15.在实验室中,氮氧化物废气(主要成分NO2和NO)可以用NaOH溶液来吸收,以除去这些废气,其主要反应为:2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2ONO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O
(1)NO和NO2的混合气体的组成可表示为NOx,该混合气体通入NaOH溶液被完全吸收时,x的值可以为________(填编号)。
a.1.1 b.1.2 c.1.5 d.1.8
(2)若用纯碱溶液处理氮氧化物废气,反应与上述类似,同时放出CO2。
①请写出纯碱溶液吸收NO2的化学方程式。_____________________________________________。
②现有标准状况下a升NO2(其中N2O4体积分数为20%)和b升NO的混合气体恰好被200 mL Na2CO3溶液完全吸收,则a、b应满足的关系式为: _____________________________________;
该Na2CO3溶液的物质的量浓度为________mol/L(用含a、b的代数式表示)。
③若在标准状况下,2.016 L氮氧化物的混合气体和0.896 L O2与1 mol/L Na2CO3溶液50 mL恰好反应生成NaNO3,则混合气体中N2O4与NO2的体积比为________。写出③的计算过程。
解析:(1)根据题干中的反应可知,只要V(NO)<V(NO2)时,NOx肯定能被NaOH溶液吸收,即x≥1.5满足题意。
(2)②将20%的N2O4看作成2份NO2,即NO2共有0.8a+0.2×2a=1.2a(L)
若气体恰好被完全吸收则:1.2a≥b ∴≥
生成的产物NaNO2、NaNO3中钠原子与氮原子均为1∶1,所以由原子守恒得:
n(Na2CO3)=n(Na)=n(N)=[n(NO2)+n(NO)]=×=(mol)
∴c(Na2CO3)=÷0.2=(mol/L)
③设:2.016 L氮氧化物中含N2O4 xmol、NO2 y mol、NO z mol
∴V(N2O4)∶V(NO2)=n(N2O4)∶n(NO2)=x∶y=1∶5。
答案:(1)c、d
(2)①2NO2+Na2CO3===NaNO2+NaNO3+CO2
②≥(或1.2a≥b、6a≥5b) mol/L
③1∶5(计算过程见解析)
14.(2010·徐州市期中考题)Ⅰ.某研究性学习小组的同学认为,空气中存在大量的氮气,镁也可能和氮气反应。他们设计了如右装置进行实验:
(1)点燃镁条,镁条燃烧完后取出蒸发皿观察,发现蒸发皿中除有白色固体外还有少量的淡黄色固体。生成淡黄色固体的化学方程式是____________________;能支持该小组同学的观点的实验现象除生成淡黄色固体外还有____________,理由是__ ______________________________。
(2)另一小组同学对实验中生成的淡黄色固体产生了兴趣,他们向蒸发皿中的固体滴加少量水,发现有刺激性气味的气体产生,淡黄色固体转变成白色。请写出上述过程中发生的化学反应方程式:________________________________________________________________________。
Ⅱ.如图所示,已知:
①甲、乙、丙、丁均为前三周期元素的单质。
②在一定条件下甲与丙和甲与丁都按物质的量之比1∶3反应,分别生成X和Y,在产物中元素甲呈负价。
③在一定条件下乙与丙和乙与丁都按物质的量之比1∶2反应,分别生成Z和W,在产物中元素乙呈负价。则:
(1)甲是 ,乙是 。
(2)甲与丙反应生成X的化学方程式为 ________________________________________。
(3)乙与丁反应生成W的化学方程式为_________________________________________。
解析:Ⅱ.因甲、乙在产物中呈负价,可知两元素为非金属元素,在短周期元素单质中能按物质的量之比1∶3反应的有N2+3H22NH3及N2+3MgMg3N2,而按1∶2反应的有 O2+2H22H2O及2Mg+O22MgO。
答案:Ⅰ.(1)3Mg+N2Mg3N2 钟罩中的水面上升大大超过钟罩容积的1/5,空气中O2的体积分数约为1/5,CO2的体积分数很小 只有和N2反应钟罩中的水面上升才能大大超过钟罩容积的1/5
(2)Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2↓+2NH3↑
Ⅱ.(1)N2 O2 (2)N2+3H22NH3(或3Mg+N2Mg3N2)
(3)O2+2Mg2MgO(或2H2+O22H2O)
13.(2010·天津八校联考题)如图是部分短周期元素的单质及其化合物间的转化关系图(有关反应的条件及生成的H2O已略去)。已知:(a)A、B、C为单质,且在常温常压下为气体;(b)反应①、③为化工生产中的重要反应,而②为雷雨闪电时发生的反应;(c)化合物D具有漂白性,可由Cl2与NaOH(aq)反应制得;(d)化合物H由两种元素组成,其相对分子质量为32。
请回答下列问题:
(1)反应①的条件是 ,
其中符合平衡移动原理的反应条件是_________________________________________。
(2)上述物质中,________(填字母序号)是造成光化学烟雾的主要因素。
(3)反应③中,每有0.2 mol E完全反应,则转移电子________mol。
(4)E与H的性质相似,你预测H的水溶液的pH______7(填“>”、“=”或“<”),原因是_______________________________(用离子方程式表示),在固态时,H为________晶体,其沸点比E________(填“高”或“低”)。
(5)反应⑤的化学方程式为___________________________________________________。
解析:由反应②发生的条件知F为NO,I是NO2,J是HNO3,C是O2,B是N2。再根据其他转化关系及物质状态知A是H2、E是NH3。反应③中1 mol NH3转化为NO时失去5 mol e-,0.2 mol NH3完全反应时失去1 mol e-。
(4)由NH3的性质与H相似知H的水溶液的pH>7,对比NH3+ H2ONH4++OH-可得N2H4+2H2ON2H62++2OH-。H是分子晶体。
答案:(1)高温、高压、催化剂 高压 (2)I (3)1 (4)> N2H4+2H2ON2H62++2OH- 分子 高 (5)N2H4+O2N2+2H2O
12.(2010·模拟题)如图为某同学设计的验证质量为25 g的银元(银和铜的合金)完全溶解于一定量的硝酸后生成NO2气体中含有NO的实验装置图,并测定银元中银的质量分数。已知:常温时,NO2与N2O4同时存在;在低于0℃时,几乎只有无色的N2O4的晶体存在。
(1)反应前先打开A中的活塞K1,持续通一段时间N2,其理由是 。
(2)若装置中缺B,其后果是______________________________________________ _。
(3)反应结束后,打开D中的活塞K2,并通入氧气,银铜合金完全溶解于浓硝酸后生成的NO2气体中含有NO的现象为:____________________________________________________,
化学反应方程式为________________________________________________________。
(4)C装置的作用是________________________________________________________;
E中a仪器所起的作用是 __________________________________________________。
(5)若该同学将A中完全反应后的溶液倒入烧杯……通过生成AgCl沉淀的方法确定该银元中银的质量分数,其实验方案和操作为:_____________________________________________。
解析:该实验的目的是证明生成物中有NO的存在,生成的NO2降温后转化成N2O4晶体,无色NO与O2反应生成红棕色的NO2,验证NO的存在。浓硫酸吸水,防止NO2与H2O反应生成NO干扰实验。
答案:(1)排除装置内的空气,防止NO被空气中的O2氧化
(2)在C中水蒸气被冷却成液态水,它与NO2或N2O4反应生成NO,干扰NO的验证
(3)D瓶内气体由无色变成红棕色 2NO+O2===2NO2
(4)把NO2全部转化为N2O4晶体,避免在D装置中对NO的验证产生干扰 防止倒吸
(5)用蒸馏水洗涤烧瓶2-3次,洗液也倒入烧杯中,然后加入过量的NaCl溶液,过滤、洗涤、烘干、称量AgCl的质量,计算Ag的质量及质量分数
11.(2010·杭州学军中学月考题)N2在化工生产、农业、医疗、航天航空等诸多领域用途广泛。某化学兴趣小组同学为探究在实验室制备较为纯净N2的方法,进行了认真的准备。请你参与交流与讨论。
查阅资料:N2的制法有下列三种方案:
方案1:加热条件下,以NH3还原CuO可制得N2,同时获得活性铜粉;
方案2:加热NaNO2和NH4Cl的浓溶液制得N2;
方案3:将空气缓缓通过灼热的铜粉获得较纯的N2;
实验准备:以实验室常见仪器(药品)等设计的部分装置如下图(有的夹持和加热仪器未画出)。
分析交流:
(1)若按方案1制得干燥、纯净的N2,且需要的NH3以生石灰和浓氨水作原料,整套制气装置按气流从左到右的顺序连接的顺序是(填写装置序号)________,获得N2的反应原理是(写化学方程式)________________________________________________________________________。
(2)若以排水法收集N2,其中会混入水蒸气。但也不宜用排空气法收集,其原因是________________________________________________________________________,
你提出的收集方法是__________________________________________________________________。
(3)若以方案2制得N2,应选择的发生装置是(填写装置序号)________,为使发生装置能安全进行实验,可在烧瓶中先加入________。
(4)上述三个方案中,制得的N2纯度最低的是________,在N2纯度要求不甚严格的情况下,有人建议将方案1和方案3结合使用,你认为其优点是____ _____________________________。
D→D→B→C,然后根据反应物、产物配平化学方程式的过程;(2)与空气式量接近的气体,都不适用于用排空气法收集;(3)方案2为液+液气体,发生装置应选择A,类比有机实验常涉及的液体加热制取气体防止暴沸,加入碎瓷片;(4)制备实验方案应遵循的最主要原则是:实验简单易行,节省原料,对空气无污染的角度进行评价。
D→D→B→C 2NH3+3CuO3Cu+N2↑+3H2O (2)N2的相对分子质量28与空气的平均相对分子质量相近,无法排净空气 用赶出空气的瘪塑料袋直接收集。 (3)A 碎瓷片 (4)方案3 CuO和Cu可循环反复利用,节省药品
10.(2010·模拟题)下图为装有活塞的密闭容器,内盛22.4 mL一氧化氮。若通入11.2 mL氧气(气体体积均在标准状况下测定),保持温度、压强不变,则容器内气体的密度 ( )
A.等于1.369 g·L-1 B.等于2.054 g·L-1
C.在1.369 g·L-1和2.054 g·L-1之间 D.大于2.054 g·L-1
解析:涉及到的NO2和N2O4有关量的计算问题,一般要考虑可逆反应2NO2N2O4的存在对有关量(气体物质的量、体积、密度、相对分子质量等)的影响,这是同学们应重视的一个知识点。
依据2NO+O2===2NO2,NO和O2恰好反应生成NO2。若只有NO2生成,在标准状况下密度为ρ=46 g/22.4 L=2.054 g·L-1,但在标准状况下,存在下列可逆反应:2NO2N2O4,由ρ=m/V,m一定,但V减小,故密度大于2.054 g·L-1。
答案:D
9.(2010·模拟题)一定条件下,将m体积NO和n体积O2同时通入倒立在水中且盛满水的容器内,充分反应后,容器内残留m/2体积的气体。则m与n的比值可能为 ( )
A.6∶5 B.4∶5 C.8∶3 D.3∶8
解析:若剩余气体为NO,则有m-n=,求得m∶n=8∶3;若剩余气体为O2,则n-3m/4=,求得m∶n=4∶5。
答案:BC