B.K2HPO4溶液显碱性,原因是HPO42-的水解程度大于其电离程度
C.磷酸一级电离常数K1=10-2.2
D.想获得较纯的KH2PO4溶液,可将溶液pH控制在4-5之间
(4)已知:
信息①溶液pH对吸附剂Fe3O4表面所带电荷的影响:
pH<6.8,Fe3O4表面带正电荷;
pH=6.8,Fe3O4表面不带电荷;
pH>6.8,Fe3O4表面带负电荷。
信息②吸附剂Fe3O4对含磷微粒的去除率随pH的变化如图所示。
现将吸附剂Fe3O4加到KH2PO4溶液中,调节溶液pH。
请根据以上信息及图示回答下列问题:
①pH=3时,吸附的主要微粒是__________________。
②与pH=5相比,pH=9时的去除率明显下降,原因是_____________________________。
12.合成氨工业对化学和国防工业具有重要意义。
(1)实验室欲用下图所示装置(夹持固定装置略去)制备并收集氨气。
①请在图中烧瓶内绘出导管所缺部分______________。
②试管中反应的化学方程式是____________________。
③为吸收多余的氨气,烧杯中的试剂是__________________。
(2)氨有很多重要性质。
①将酚酞溶液滴加到氨水中溶液呈红色,其原因是_______________________________。
②管道工人曾经用浓氨水检验氯气管道是否漏气,如出现白烟,说明有氯气泄露,同时还有一种相对分子质量为28的气体生成,该反应的化学方程式是__________________________。
(3)写出氨的两种用途__________________________________。
参考答案
1.A
【解析】
【详解】
A.铜和稀硫酸不反应,加入NO3-后,NO3-在酸性条件下具有强氧化性,能溶解Cu,A项错误;
B.能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体的水溶液一定显碱性,如NH3,B项正确;
C.铜与稀硝酸反应的离子方程式正确,产物正确,电荷守恒、原子守恒,C项正确;
D.稀硝酸与Cu反应产生NO,NO与O2反应产生NO2,均能通过一步实现转化,D项正确;
答案选A。
2.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.因为盐酸的酸性比碳酸强,故HCl和CO2无论以何种比例混合后通入CaCl2溶液中都一定不会产生沉淀,A符合题意;
B.SO2通入水中后与水反应生成亚硫酸。
在酸性条件下,NO3-有强氧化性,可以把SO2及亚硫酸氧化为硫酸,因此,将CO2和SO2的混合气体通入Ba(NO3)2溶液中后可以生成硫酸钡沉淀,B不符合题意;
C.NO2与水反应可以生成硝酸,硝酸可以把SO2氧化为硫酸,因此,将该混合气体通入BaCl2溶液中可以生成硫酸钡沉淀,C不符合题意;
D.CO2和NH3一起通入水中后可以生成碳酸铵,碳酸铵可以和CaCl2反应生成碳酸钙沉淀,D不符合题意。
综上所述,一定不产生沉淀的组合是A。
【点睛】
要注意二氧化碳通入氯化钙溶液中一定不会产生碳酸钙沉淀。
同理,二氧化硫通入氯化钡溶液中一定不会产生亚硫酸钡沉淀,更不会产生硫酸钡沉淀。
这是本题的易错点。
3.C
【解析】
【分析】
能使干燥的红色石蕊试纸变蓝说明该物质应显碱性。
【详解】
A.氨气遇水生成显碱性的氨水能使红色石蕊试纸变蓝,氨气不能使干燥的红色石蕊试纸变蓝,A项错误;
B.液氨为氨气的液态形式,也不能使干燥的红色石蕊试纸变蓝色,B项错误;
C.氨水中的一水合氨能部分电离出NH4+和OH-,因而显弱碱性,能使干燥的红色石蕊试纸变蓝色,C项正确;
D.NH4Cl溶液中NH4+水解使得溶液显酸性,不能使干燥的红色石蕊试纸变蓝色,D项错误;
答案选C。
4.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.氨气与水反应生成一水合氨,电离使溶液呈碱性,所以湿润的
试纸变蓝色,故A不选;
B.氨气与水反应生成一水合氨,电离使溶液呈碱性,所以湿润的红色石蕊试纸变蓝色,故B不选;
C.氨气收集满后与水反应生成一水合氨,酚酞遇碱变红,所以蘸有酚酞溶液的滤纸应该变红,故C选;
D.氨气与浓盐酸挥发出来的HCl反应生成氯化铵晶体,故滤纸周围有白烟产生,故D不选;
故选C。
【点睛】
氨气本身不是电解质,当与水反应生成一水合氨时,一水合氨为电解质,可以电离产生氢氧根离子,呈碱性。
5.A
【解析】
【详解】
(NH4)2SO4分解的方程式为4(NH4)2SO4=N2↑+6NH3↑+3SO2↑+SO3↑+7H2O,设分解了4mol(NH4)2SO4,则分解生成的N2、NH3、SO2、SO3物质的量依次为1mol、6mol、3mol、1mol,分解产生的气体通入BaCl2溶液中,发生反应2NH3+SO3+H2O=(NH4)2SO4、(NH4)2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NH4Cl,此过程中消耗1molSO3、2molNH3、生成1molBaSO4沉淀;还剩余4molNH3,最终从溶液中逸出的气体无色、无味,溶液中氯化钡恰好完全反应,说明3molSO2全部反应,则发生的反应为4NH3+3SO2+3H2O=(NH4)2SO3+2NH4HSO3、(NH4)2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NH4Cl,此过程将4molNH3、3molSO2全部消耗,生成1molBaSO3沉淀;根据上述分析,生成的沉淀中既有BaSO4、又有BaSO3,且n(BaSO4):
n(BaSO3)约为1:
1,从溶液中逸出的气体只有N2,最后留下的溶液中有较多的NH4Cl和NH4HSO3,故答案为A。
6.B
【解析】
【分析】
一种盐与烧碱混合共热,可放出无色气体Y,则Y为
,Y经一系列氧化后的产物再溶于水可得Z溶液为
溶液,Y和Z溶液反应又可生成X,则盐X是硝酸铵。
【详解】
盐和烧碱反应生成无色气体NH3,氨气发生反应:
;所以反应生成的X盐是硝酸铵;
答案选B。
7.C
【解析】
【详解】
A.硫蒸汽和H2反应会生成H2S,A正确;
B.NH3溶于水后,会和水生成一水合氨:
,一水合氨会电离出氢氧根离子:
,溶液显碱性,能使酚酞变红,再加热,一水合氨分解,氨气逸出,恢复无色,B正确;
C.NH4Cl固体受热会分解成NH3和HCl,NH3和HCl在较冷的地方会再化合生成白烟,该过程是化学变化,不是升华(物理变化),C错误;
D.浓硝酸久置后颜色会变黄:
是因为硝酸见光发生了分解:
,NO2留在了硝酸中显黄色,D正确;
答案选C。
8.B
【解析】
【详解】
A.碳酸钠与CO2和水反应生成酸式盐NaHCO3,NaHCO3溶解度小于Na2CO3,并且反应生成的NaHCO3固体质量比原来Na2CO3多,溶剂质量减少,溶液中有浑浊出现,故A不符合题意;
B.盐酸的酸性大于亚硫酸的酸性,则CaCl2溶液中通入SO2不发生反应,始终无明显现象,故B符合题意;
C.NH3通入硝酸和硝酸银的混合溶液中,先与硝酸反应,故开始没有沉淀,等硝酸全部反应完全后,再与硝酸银反应生成氢氧化银沉淀,再继续通入氨气会生成可溶性的银氨溶液,故沉淀又会减少,直至最终没有沉淀,反应方程式为NH3+HNO3=NH4NO3、NH3+AgNO3+H2O=AgOH↓+NH4NO3、AgOH+2NH3=Ag(NH3)2OH(银氨溶液),故C不符合题意;
D.SO2通入Na2S溶液中发生反应:
2Na2S+5SO2+2H2O═4NaHSO3+3S↓,生成硫沉淀,故D不符合题意;
答案选B。
【点睛】
盐酸的酸性大于亚硫酸的酸性,化学反应中一般遵循强酸制弱酸的规律。
9.A
【解析】
【详解】
A.NH4Cl加氢氧化钠溶液,加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体氨气;溶于水,加硝酸银溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀氯化银,故A符合题意;
B.(NH4)2CO3溶于水,加硝酸银溶液,生成的沉淀可溶于稀硝酸,故B不符合题意;
C.NaCl加氢氧化钠溶液,加热不产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,故C不符合题意;
D.K2SO4加氢氧化钠溶液,加热不产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,故D不符合题意;
故答案为A。
10.BC
【解析】
【分析】
【详解】
A.工业合成氨的条件:
N2和H2在高温、高压、催化剂的条件下合成氨,在点燃或光照条件下不可合成氨,故A错误;
B.合成氨中H元素从0价升高为+1价,发生氧化反应,即氢气在反应中被氧化,故B正确;
C.浓硝酸有挥发性,氨气遇到浓硝酸挥发出硝酸发生反应生成硝酸铵,产生白烟,故C正确;
D.由氨制取硝酸过程:
①4NH3+5O2=4NO+6H2O,②2NO+O2=2NO2,③3NO2+H2O=2HNO3+NO,①和②中氮元素的化合价在升高,被氧化,③中氮元素化合价既升高,又降低,即既被氧化又被还原,故D错误;
故答案为BC。
11.硫氰化钾溶液或KSCN溶液防止Fe2+被氧化变蓝色
A
pH=5时,Fe3O4带正电荷,含磷的主要微粒是
;pH=9时,Fe3O4带负电荷,含磷的主要微粒是
,因此在pH=9时,吸附剂和含磷的主要微粒之间的静电排斥作用强于pH=5时
【解析】
【分析】
(1)检验Fe3O4中铁元素的价态,可通过KSCN溶液检验Fe3+;
(2)Ⅰ.FeSO4溶液在空气中O2的存在条件下,发生氧化反应,Fe2+转化为Fe3+;
Ⅱ.①用湿润红色石蕊试纸检验产物,NH3与水形成碱性物质,可使湿润红色石蕊试纸变蓝;
②将NaNO3溶液滴入浊液中,充分反应得到Fe3O4,反应还产生NH3,发生氧化还原反应,据此写出反应的方程式;
(3)A.根据图象分析,
大量存在时,溶液pH介于4∼6之间,说明KH2PO4溶液呈酸性;
B.
电离呈酸性,
水解呈碱性,K2HPO4 溶液显碱性则说明
水解程度大于电离程度;
C.根据电离平衡常数表达式并结合H3PO4曲线变化趋势计算K1;
D.由图像中
变化分析;
(4)①pH=3时,吸附剂Fe3O4表面带正电荷,对阴离子具有较强的吸附力,在此pH条件下,P的主要存在型体是
;
②与pH=5时相比,pH=9时的去除率明显下降,pH=5时,Fe3O4表面带正电荷,对阴离子吸附作用强,pH=9时,Fe3O4表面带负电荷,不利于吸附阴离子。
【详解】
(1)检验Fe3O4中铁元素的价态,可通过将Fe3O4与盐酸反应,然后利用KSCN溶液检验Fe3+,形成络合物,溶液呈红色,
故答案为:
KSCN溶液;
(2)Ⅰ.FeSO4溶液在空气中O2的存在条件下,发生氧化反应,Fe2+转化为Fe3+,因此常加入过量铁粉,以此防止Fe2+被氧化,
故答案为:
防止Fe2+被氧化;
Ⅱ.①用湿润红色石蕊试纸检验产物,NH3与水形成碱性物质,可使湿润红色石蕊试纸变蓝,
故答案为:
变蓝色;
②将NaNO3溶液滴入浊液中,充分反应得到Fe3O4,反应还产生NH3,发生氧化还原反应,则反应的方程式应为:
,
故答案为:
;
(3)A.根据图象分析,
大量存在时,溶液pH介于4∼6之间,说明KH2PO4溶液呈酸性,则溶液中c(H+)>c(OH−),故A符合题意;
B.
电离呈酸性,
水解呈碱性,K2HPO4 溶液显碱性则说明
水解程度大于电离程度,故B不符合题意;
C.
,最左侧交点对应
=
,此时溶液pH=2.2,
=10-2.2,由此可知,K1=10-2.2,故C不符合题意;
D.由图可知,溶液pH介于4-5之间时,
物质的量分数近乎100%,故D不符合题意;
故答案为:
A;
(4)①pH=3时,吸附剂Fe3O4表面带正电荷,对阴离子具有较强的吸附力,在此pH条件下,P的主要存在型体是
,所以pH=3时,吸附的主要微粒是:
,
故答案为:
;
②与pH=5时相比,pH=9时的去除率明显下降,pH=5时,Fe3O4表面带正电荷,对阴离子吸附作用强,溶液中主要存在
;pH=9时,Fe3O4表面带负电荷,溶液中主要存在
,吸附剂和含磷的主要微粒之间的静电排斥作用,不利于吸附阴离子,
故答案为:
pH=5时,Fe3O4带正电荷,含磷的主要微粒是
;pH=9时,Fe3O4带负电荷,含磷的主要微粒是
,因此在pH=9时,吸附剂和含磷的主要微粒之间的静电排斥作用强于pH=5时。
【点睛】
涉及盐类水解的相关微粒浓度判断相对较为复杂,其中常见电离程度大于水解程度的离子有:
、
、
,若涉及不熟悉的微粒相关平衡程度判断可根据相关常数判断。
12.
2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O水(或稀盐酸、硫酸等)氨水显碱性8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl作制冷剂、制化肥等
【解析】
【分析】
(1)①氨气的密度小于空气的密度,且氨气和氧气不反应,氨气极易溶于水,所以只能采用向下排空气法收集;
②氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,据此写出该反应方程式;
③氨气极易溶于水,且氨气是碱性气体所以也极易溶于酸,据此分析氨气的吸收方法;
(2)①氨水溶液显碱性,溶液中存在氢氧根离子大于氢离子浓度,据此进行分析;
②根据电子得失守恒、原子守恒规律,推断出氨气和氯气反应生成氯化铵和氮气;据此写出化学方程式;
【详解】
(1)①氨气的密度小于空气的密度,且氨气和氧气不反应,所以可以采用向下排空气法收集气体,即导气管应该“短进长出”,如图所示:
;
因此,本题正确答案是:
。
②氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,反应方程式:
2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O;
因此,本题正确答案是:
2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O。
③氨气极易溶于水,且氨气是碱性气体所以也极易溶于酸,故可以用水或酸吸收氨气;
因此,本题正确答案是:
水(或稀盐酸、硫酸等)。
(2)①氨气极易溶于水生成氨水,氨水能电离出铵根离子和氢氧根离子,导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,溶液呈碱性,所以将酚酞溶液滴加到氨水中溶液呈红色;
综上所述,本题答案是:
氨水显碱性。
②氨气和氯气反应生成白色烟,为氯化铵,同时还有一种相对分子质量为28的气体生成,根据反应中得失守恒和元素守恒知,另一种物质是氮气,所以反应方程式为8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl;
综上所述,本题答案是:
8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl。
(3)氨气极易液化,气化时吸收热量,所以氨气能作制冷剂,氨气能与酸反应生成铵盐,可以制造化肥;
因此,本题正确答案是:
作制冷剂、制化肥等。