5.检验NH4+离子,可加入烧碱溶液后,必须加热,再用湿润的红色石蕊试纸检验NH3,否则不一定有NH3放出。

[典型例题评析]

例1  Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能,近年来此领域研究有很大发展,因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖。下列关于NO的叙述不正确的是(1999年全国高考题)

A.NO可以是某些含低价N物质氧化产物        B.NO不是亚硝酸酐

C.NO可以是某些含高价N物质的还原产物       D.NO是棕色气体

思路分析:本题看似很深奥,实际不然,考查的落点是中学化学常见物质NO的有关性质。根据NO中氮元素的化合价(+2)处于氮元素中间价态,应用氧化还原反应原理可推知:NO既可能是低价含N物质的氧化产物,又可能是高价含N物质的还原产物;根据酸酐概念亚硝酸酸酐应是N2O3;NO应是无色气体。

答案:D

方法要领:要答好这类“高起点,低落点”试题,首先要克服心理障碍,找准题中化学知识运用的着落点,其次,要掌握好重要基本概念和基本理论。这类试题所涉及的基本理论通常是结构理论(包括原子结构中的质量数=中子数+质子数,质子数、核电荷数、核外电子数之间关系等)、分子结构中微粒成键规律、氧化还原反应规律;所涉及的概念通常是原子相对原子质量、同位素、同素异形体等。

例2  右图为装有活塞的密闭容器,内盛22.4mL一氧化氮。若通入11.2mL氧气(气体体积均在标准状况下测定),保持温度、压强不变,则容器内的密度(1993年上海高考题)

A.等于1.369g/L                B.等于2.054g/L.

C.在1.369g/L和2.054g/L之间         D.大于2.054g/L

思路分析:题给的密闭容器中通入O2后发生2个化学反应:2NO+O2=2NO2 

 2NO2  N2O4。为便于计算和推导,可将题给22.4mLNO转换为22.4LNO,将题

给11.2mLO2转换为11.2LO2,即容器内盛有1molNO,充入0.5molO2。根据质量守恒定律,容器内的总质量为:1mol×30g/mol+0.5mol×32g/mol=46g。

   假定1molNO与0.5molO2恰好完全反应,则生成1molNO2。在标准状况下1molNO2的体积为22.4L,此时混合气体的密度为46g/22.4L=2.054g/L。但是,由于反应2NO2  N2O4的存在,且保持温度、压强不变,因此使平衡混合气体的体积小于22.4L,故其密度必定大于2.054g/L。

答案:D

方法要领:解本题时最容易忽略2NO2  N2O4的平衡(这是一个隐含的平衡),而误选B。

在涉及到的NO2或N2O4有关量的计算问题,一般要考虑可逆反应2NO2  N2O4的存在对有关量(气体物质的量、体积、密度、式量等)的影响,这是同学们应重视的一个知识点。

例3  已知磷酸分子中的三个氢原子都可以跟重水分子(D2O)中的D原子发生氢交换,又知次磷酸(H3PO2)也可跟D2O进行氢交换,但次磷酸钠(NaH2PO2)却不再能跟D2O发生氢交换。又此可推断出H3PO2的分子结构是(1994年全国高考题)             

思路分析:由H3PO4在有三个氢原子可以与D2O发生氢交换及题给H3PO2分子结构知:-OH中的H原子能与D2O发生H交换。现H3PO2能与D2O发生H交换而NaH2PO2则不能(说明NaH2PO2分子中没有羟基H原子),可以类推出H3PO2中只有一个-OH,从而选B。

答案:B

方法要领:本题题给信息的实质是:含氧酸分子中的H原子,只有与氧原子结合形成羟基-OH结构时,才有酸性。由于次磷酸H3PO2只能电离出一个H+,它是一元酸;NaH2PO2中的H原子不能电离,也不能与碱反应,NaH2PO2属于正盐。同理CH3COOH分子中只有一个-OH,乙酸是一元酸。因此“含氧酸分子中含有几个H原子,就是几元酸”的说法是错误的。

此题为信息给予题,它以一般学生没有接触过的知识实例作为原型(磷酸分子中3个-OH中的H可D2O发生H交换),要求学生在原型的启发下求解。这类题一般思路为:分析原型→找出规律[只有活泼的氢(能电离的H)才能发生氢交换]→比较问题和原型→建立联系→应用规律→完成迁移。

例4  用以下三种途径来制取相等质量的硝酸铜:(1996年高考化学试测题)

(1)铜跟浓硝酸反应;(2)铜跟稀硝酸反应;(3)铜先跟氧气反应生成氧化铜,氧化铜再跟硝酸反应。以下叙述中正确的是

A.三种途径所消耗的铜的物质的量相等

B.三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等

C.所消耗的铜的物质的量是:途径(3)>途径(1)>途径(2)

D.所消耗的硝酸的物质的量是:途径(1)>途径(2)>途径(3)

思路分析:本题是评价制备方案的优劣。从绿色化学角度看(1)要节约原料;(2)是副产品对环境污染小。(1)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,(2)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,(3)2Cu+O2=2CuO,CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O。若生成3molCu(NO3)2,可得消耗原料量及生成污染物NOx的量(见下表):

 
Cu(NO3)2
Cu
HNO3
NOx
(1)
3mol
3mol
12mol
6mol
(2)
3mol
3mol
8mol
2mol
(3)
3mol
3mol
6mol
0mol

由上表知:(1)耗HNO3最多,生成污染物最多;(3)耗HNO3最少,没有污染物。

答案:A、D

方法要领:本题考查对硝酸性质、用途的理解及氧化还原反应知识,通过分析比较选择出最佳途径的能力。

从不同浓度硝酸与铜的反应可以看出,在硝酸与铜的反应中,硝酸充当了氧化剂和提供硝酸根两种作用,因稀硝酸与铜反应时,氮元素的化合价由+5降为+2价,故作为氧化剂消耗的硝酸较少,而(3)中氧气为氧化剂,硝酸全部用提供酸根用,故消耗硝酸的为(1)>(2)>(3)。

例5  在下图装置中,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b呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶。则a和b 分别是(1995年全国高考题)

         

思路分析:产生喷泉的条件:气体在液体中的溶解度很大,产生足够的压强差(负压)。CO2在水中溶解度不大,不能产生喷泉,但在NaOH溶液中因发生CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,其溶解度显著增大,此时形成喷泉。题干要求液体充满烧瓶。

答案:B、D

方法要领:中学阶段,在水中能形成喷泉现象常见的有NH3、HCl、HBr、HI、SO2等溶解度大的气体;CO2、H2S、Cl2等在水中溶解度不大的气体,不能形成喷泉,但若将水改成NaOH溶液,这些气体在碱性溶液中溶解度显著增大,从而形成喷泉;此外,喷泉实验装置若发生改变,也可能使本来不能形成喷泉的气体形成喷泉,因此,要从产生喷泉的条件认识形成喷泉的本质。

例6  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为(1998年上海高考题)

A.①>②       B.①<②       C.①=②         D.不能确定

思路分析:设圆底烧瓶的体积为VL,所含气体的物质的量为xmol。则:

c(NH3)=x/Vmol/L   而3NO2+H2O=2HNO3+NO,c(HNO3)=[2/3xmol]÷[2/3VL]= x/V mol/L。

答案:C

方法要领:只要在同温同压下,单一气体(或某一气体中混有空气)如进行喷泉实验(在H2O中)后所得溶液的浓度均相同。它与液体上升高度无关。如是标准状况则浓度为1/22.4mol/L。

注意:若误以为NO2与H2O生成HNO3的物质的量为2/3x,而忽视了溶液的体积也是2V/3L的话,就会得出两者浓度不等的结论。

例7  某试剂厂有银(含杂质铜)和硝酸(含杂质Fe3+)反应制取硝酸银.步骤如下(1996年上海高考题)

依据上述步骤,完成下列填空:

(1)溶解银的硝酸应该用   硝酸(填浓或稀)。原因是    (填序号,下同)

(a)减少过程中产生NOX的量    (b)减少原料银的消耗量    (c)节省硝酸物质的量

(2)步骤B加热保温的作用是   .

(a)有利于加快反应速率

(b)有利于未反应的硝酸挥发

(c)有利于硝酸充分反应,降低溶液中[H+]

(3)步骤C中是为了除去Fe3+、Cu2+等杂质,冲稀静置时发生的化学反应是  

(a)置换反应           (b)水解反应         (c)氧化还原反应

产生的沉淀物化学式       .

思路分析:(1)根据反应方程式:Ag+2 HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O、3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O可知:每生成1molAgNO3,如用浓HNO3,消耗HNO32mol,产生1molNO2;如用稀HNO3,只需HNO34/3mol,放出NO1/3mol。故用稀硝酸比用浓硝酸好,原因为(a)、(c)。

(2)根据温度对反应速率的影响,加热保温是使反应加快,促使HNO3与Ag反应,而不希望HNO3损失,因此其目的是(a)、(c)。

(3)由水解原理,溶液浓度小,促进水解,使Fe3+、Cu2+生成难溶的Fe(OH)3、Cu(OH)2而除去。

答案:(1)稀,(a)、(c)  (2)(a)、(c)  (3)(b),Fe(OH)3、Cu(OH)2

 0  441996  442004  442010  442014  442020  442022  442026  442032  442034  442040  442046  442050  442052  442056  442062  442064  442070  442074  442076  442080  442082  442086  442088  442090  442091  442092  442094  442095  442096  442098  442100  442104  442106  442110  442112  442116  442122  442124  442130  442134  442136  442140  442146  442152  442154  442160  442164  442166  442172  442176  442182  442190  447090 

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