1、1元素化合物专项练习1.(12 分)氮及其化合物与人们的生活息息相关。(1)氮元素在周期表中的位置是 。(2)实验室可用铜与稀硝酸反应制取 NO,其离子方程式是 。为防止环境污染,可用碱液吸收氮的氧化物。NO 与 NO2 按物质的量之比 1:1 被 NaOH 溶液完全吸收后得到一种钠盐,该钠盐的化学式是 。(3)已知: CH 4(g) + 4 NO2(g) = 4 NO(g) + CO2(g) +2 H2O(g) H= -574 kJmol -1 CH 4(g) + 4 NO(g) = 2 N2(g) + CO2(g) + 2 H2O(g) H= -1160 kJmol -1根据和,标准状况下
2、,4.48 L CH 4 恰好将 NO2 转化为 N2 时,H= 。关于和,下列说法正确的是 (填字母)。a由反应可推知:CH 4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) H 1从资料中可知,金很难与硝酸反应,但却可溶于王水(浓硝酸与盐酸按体积比 13 的混合物) ,请你从化学平衡移动的角度简要解释金能够溶于王水的原因 。(2)滤液含量的测定:以下是该小组探究滤液的一个实验流程:则 100mL 滤液中 Cu2+ 的浓度为 molL-1 ,Fe 2+的浓度为 molL-19 (10 分)A、B、C、D、E 是中学常见的 5 种化合物,A、B 是氧化物,元素 X、Y硝酸银
3、溶液残渣 进一步探究所含金的性质回收铜 并测定铁的含量滤液阳极泥电解液 过滤 洗涤/用稀硝酸处理/过滤6的单质是生活中常见的金属,相关物质间的关系如下图所示。(1)X 的单质与 A 反应的化学方程式是 。(2)若试剂 1 是 NaOH 溶液,X 的单质与试剂 1 反应的离子方程式是 。(3)若试剂 1 和试剂 2 均是稀硫酸。检验物质 D 的溶液中金属离子的方法是 。将物质 C 溶于水,其溶液呈酸性,原因是(用离子方程式表示) 。某高效净水剂是由 Y(OH)SO4 聚合得到的。工业上以 E、稀硫酸和亚硝酸钠为原料来制备 Y(OH)SO4,反应中有 NO 生成,该反应的化学方程式是 。10 (1
4、1 分)新型材料纳米 -Fe 粉具有超强的磁性能,可用作高密度磁记录的介质以及高效催化剂等。在不同温度下,-Fe 粉与水蒸气反应的固体产物不同:温度低于 570 时,生成 FeO,高于 570 时,生成 Fe3O4。(1)甲同学用下图所示装置进行 -Fe 粉与水蒸气的反应。证明实验中有氢气产生的现象是 。 (2)乙同学用下图所示装置进行 -Fe 粉与水蒸气的反应并验证产物。试管 a 中的物质是 。乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分,进行了下列实验:X 的单质Y 的单质ABCDE试剂 1试剂 1试剂 2试剂 2Y 的单质湿棉花肥皂液a7实验步骤实验操作 实验现象I将反应后得到黑色粉末 X
5、(假定为均匀的) ,取出少量放入另一试管中,加入少量盐酸,微热黑色粉末逐渐溶解,溶液呈浅绿色;有少量气泡产生II向实验 I 中得到的溶液滴加几滴 KSCN 溶液,振荡实验现象不能确定是否存在 Fe3O4,主要原因是 (用离子方程式表示) 。乙同学称取 5.60 g -Fe 粉,用上图装置反应一段时候后,停止加热。将试管内的固体物质在干燥器中冷却后,称得质量为 6.88 g。然后将冷却后的固体物质与足量 FeCl3 溶液充分反应,测定消耗FeCl3 的物质的量,最终确定产物的成分。若此装置中 -Fe 粉与水蒸气反应的产物为 Fe3O4,则消耗FeCl3 的物质的量应为 mol。11. (13 分
6、)氨是氮循环过程中的重要物质,氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。(1)已知:HH 键能为 436 kJ/mol,N N 键能为 945 kJ/mol,NH 键能为 391 kJ/mol。写出工业合成氨反应的化学方程式 ;由键能计算说明此反应是 反应(填“吸热”或“放热” ) ,合成氨反应(消耗 1molN2 时)的 H = 。(2)恒温下,向一个 2L 的密闭容器中充入 1 mol N2 和 2.6 mol H2,反应过程中对 NH3 的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:时间/min 5 10 15 20 25 30c(NH3)/(mol/L) 0.08 0.14 0.18 0.20 0
7、.20 0.205min 内,用 N2 浓度的变化表示的反应速率为 ,此条件下该反应的化学平衡常数 K= ;反应达到平衡后,保持温度、容积不变,若向平衡体系中加入 0.4 mol N2 、 1 mol H2 和 0.2 mol NH3 ,化学平衡将向 方向移动(填“正反应”或“逆反应” ) 。(3)氨是氮肥工业的重要原料。某化肥厂生产铵态氮肥(NH 4)2SO4 的工艺流程如下: 向沉淀池中加入 CaSO4 悬浊液后,需先通入足量 NH3,再通入 CO2 的原因是 。操作的名称是 。 煅烧炉中产生的固态副产品为 ,生产流程中能被循环利用的物质 X 为 。答案1.(每空 2 分,共 12 分)(
8、1)2 周期 VA 族 (2)3Cu + 8H +2NO3- = 3Cu2+ +2NO+ 4H 2O;NaNO 2 (3)-173.4 kJmol -1;ab ( 4)1:3 82. (14 分) (1)H890.3KJ/mol (2 分)(2)O 2 + 4e_ + 2H2O 4OH (2 分)(3)2Cl + 2H2O H2 + Cl2 + 2OH (2 分) 13 (2 分)(4) 0.16 mol / (Lmin)(1 分) 0.17 (2 分) 放 (1 分) b = 2a (2 分)3 (14 分)(1) (2 分) (2) (2 分)2Cl +2H2O 2OH +H2+Cl2(3
9、) (2 分)Ca(ClO) 2CaCl 2 +O2(4)(2 分)淀粉溶液(2 分)ClO + 2I +2H+Cl + I2 + H2O(5) (2 分)6Fe 2+ + 4Br +5Cl26Fe 3+ + 2Br2+10Cl(2 分)1.2 mol/L4 (10 分)(1) (2 分)Al 3+3NH3H2OAl(OH) 3+3NH 4+ (2) (2 分)Ca(OH) 2(s) Ca2+2OH(3) (2 分)Li 2CO3 的溶解度随温度升高而减小 ,热水洗涤可减少 Li2CO3 的损失(4)(2 分)2Cl 2e Cl 2(2 分)2LiOH+NH 4HCO3Li 2CO3+NH3+
10、2H2O 5 (1) Al H 2O Al(OH) 3 N2 OH 5:33N(2)2H 2O+O24e 4OH 铂性质稳定不与氧气反应,网状结构可以增大与氧气的接触面积。(3)2 Al(s) Fe2O3 (s) 2 Fe(s) Al 2O3 ( (s) H 593.1kJ/mol(4) 2.0166 (16 分):每空 2 分(1)226.3 kJ(2) 低于 c n/3 ; 2.08 (3) 0.00592 molL-1s-1 H2 + CO32 2e = CO2 + H2O 阳极:N 2O4 + 2HNO3 - 2e = 2N2O5 + 2H+ 7 (14 分)每空 2 分电解+Mg2+
11、Mg(OH)2(s)9(1)4 NH 3 +5 O2 催 化 剂 4NO + 6H2O(2)检验装置的气密性(3)提高 NO2 的转化率 (或 2 NO + O2 = 2 NO2)(4)NaNO 3 CO2(5)2N 2O4 + O2 + 2H2O = 4HNO3(6)1/2 50%8.(每空 2 分,共 14 分)步骤一:正 Cu2+ + 2e- = Cu 变小步骤二:(1) 3Ag + 4H+ +NO3- = 3Ag+ + NO+ 2H2O 王水中的 Cl-与 Au3+反应,降低了 Au3+的浓度,使平衡向正反应方向移动,Au 不断溶解(2) 0.5 0.1 9.(10 分)(1) (2
12、分)Fe 2O3 + 2Al Al2O3 + 2Fe (2) (2 分)2Al + 2H 2O + 2OH 2AlO2 + 3H2(3)(2 分)取少量溶液于试管中,滴加几滴 KSCN 溶液,溶液变红色,则证明原溶液中含有 Fe3+。(2 分)Al 3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+(2 分)2FeSO 4 + 2NaNO2 + H2SO4 2Fe(OH)SO4 + Na2SO4 + 2NO10 (11 分)(1)有大量肥皂泡生成,部分肥皂泡浮在空中,点燃肥皂泡发生轻微爆炸。 2 分(2)水 2 分溶液没有出现血红色 2 分2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ 2 分0.08 3 分11.(13 分)(1)N 2 + 3H2 2NH3 (2 分)放热 (1 分) H = 93kJ/mol (1 分)(2)0.008mol/(Lmin) (2 分) 0.1 (1 分) 正反应 (1 分)(3)氨气在水中溶解度大,使溶液呈碱性,有利于吸收 CO2,增大 c(CO32-),促使 CaSO4转化为 CaCO3,同时生成(NH 4)2SO4 (2 分) 过滤 (1 分) CaO(或生石灰) (1 分) CO2(或二氧化碳) (1 分)高温