【典型例题】[例1]制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置均已略去)。(1)写出实验室制取氨气的化学方程式:。(2)收集氨气应使用法,要得到干燥的氨气可选用做干燥剂。(3)用左图装置进行喷泉实验,上部烧瓶已装满干燥氨气,引发水上喷的操作是。该实验的原理是。(4)如果只提供如右图的装置,请说明引发喷泉的方法。(左)(右)答案:(1)2NH4Cl+2)(OHCa△2NH3↑+CaCl2+2H2O(2)向下排空气;碱石灰。(3)打开止水夹,挤出胶头滴管中的水;氨气极易溶解于水,致使烧瓶内气体压强迅速减小。(4)打开夹子,用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热,氨气受热膨胀,赶出玻璃导管内的空气,氨气与水接触,即发生喷泉。解析:把两种气体的性质和物理上的压强原理联系起来解题。[例2]为了测定某铜银合金的成分,将30.0g合金溶于80ml13.5mol/L的浓HNO3中,待合金完全溶解后,收集到气体6.72L(标准状况),并测得溶液中HNO3物质的量浓度降至1mol/L。假设反应后溶液的体积仍为80mL,试计算:(1)被还原的硝酸的物质的量。(2)合金中银的质量分数。答案:(1)硝酸被还原生成NO或NO2气体,因此生成的气体的物质的量即是被还原的硝酸的物质的量。n(NO3-)==0.3mol(2)硝酸过量,参加反应的硝酸为(13.5mol/L-1mol/L)×0.08L=1mol。设合金中Ag的质量为x,根据电荷守恒:1/108molgxmolgxg/6430×2=(1mol-0.3mol)×1x=10.8gAg的质量分数为=0.36=36%解析:根据得失电子守恒解题。[例3]在容积相同的①、②、③三个烧瓶中分别充满NH3、HCl和NO2气体,当把烧瓶倒扣到水中且水与气体充分反应后,所得溶液的物质的量浓度的关系是()A.①=②=③B.①>②>③C.①=②>③D.①=②<③答案:A解析:要考虑气体的物质的量和所得溶液的体积两个方面。[例4]取两个容积都等于VmL的烧瓶,在相同条件下分别用排空气法收集HCl、NO2气体各3VmL,然后再分别倒置于盛足量水的槽中,待充分反应后,盛HCl的烧瓶内溶液的1)(HC与NO2盛烧瓶内2)(HC的关系是()A.1)(HC<2)(HCB.1)(HC=2)(HCC.1)(HC>2)(HCD.无法比较答案:C解析:要考虑二氧化氮和氧气的混合气体与水反应的特点。[例5]如下图。室温下,两个容积相等的烧瓶中分别集满了相同压强的A、B两种气体,当取下夹子使两烧瓶中的气体充分接触后,容器内压强由小到大的顺序正确的是()A.2、3、4、1B.3、1、4、2C.3、2、1、4D.4、3、2、1编号1234A中气体H2SH2NH3NOB中气体SO2O2HClO2答案:B解析:要考虑反应发生的条件和生成的状态、反应物之间的物质的量之比关系。[例6]用L、M、Q、R、X分别代表五种含有不同化合价的氮元素的物质,并且每种物质中氮元素的化合价只有一种,又知物质L中的氮元素化合价要比物质M中氮元素低,并且在一定条件下,它们会有如下的转化关系。(未配平)①Q+HCl→M+Cl2+H2O,②R+L→X+H2O,③R+O2→L+H2O试判断:(1)已知L、M、Q、R、X五种物质中有一种是硝酸,这种物质是(填字母),判断依据是。(2)反应③是在催化剂(如铂、氧化铁等)存在,并且加热到一定温度时发生的,这个反应在工业上有重要应用,请据此推断R、L分别是。若物质X是密度比CO2小的气体,那么X的分子式是。其中你认为一定不可能实现的是。答案:(1)Q;①中HCl做还原剂,则需要氧化剂,而硝酸是一种典型的氧化剂。(2)NH3、NO;N2;第一个反应,因为他们是制作水的两种成分。解析:该题的反应并不是全部学过的,需要根据物质的性质进行推断。[例7]向50mL18mol/L浓硫酸溶液中加入足量铜片并加热,充分反应后,被还原的浓硫酸的物质的量是()A.小于0.45molB.等于0.45mol编号1234A中气体H2SH2NH3NOB中气体SO2O2HClO2C.大于0.45molD.在0.45mol和0.9mol答案:A解析:要考虑强氧化性是浓硫酸的特性,而浓硫酸在反应的过程中必然会逐渐变成稀硫酸。[例8]在某100mL混合酸中,HNO3物质的量浓度为0.4mol·L-1,H2SO4物质的量浓度为0.2mol·L-1。向其中加入1.92g铜粉微热,待充分反应后,溶液中Cu2+物质的量浓度约为()A.0.15mol·L-1B.0.3mol·L-1C.0.225mol·L-1D.无法计算答案:B解析:考虑在混合溶液中的硝酸根离子最终可以都被还原,从整体上考虑电子得失。【模拟试题】(答题时间:30分钟)1.以铜、硝酸、硝酸银、水、空气为原料,可用多种方法制取硝酸铜。(1)列举4种方法,用化学方程式表示?(2)从环境保护和经济效益角度考虑,制取大量的硝酸铜最宜采用以上哪种方法,并说明原因。2.氨水显碱性的主要原因是()A.通常状况下,氨的溶解度不大B.氨水中的NH3·H2O电离出少量OH-C.溶于水的氨分子只有少量电离D.氨本身的碱性弱3.氨水中含氮的微粒最多的是()A.NH3B.NH3·H2OC.NH4+D.OH-4.任何铵盐都具有的性质是()A.都易溶于水B.加热都放出氨气C.只有与碱作用才产生氨气D.都不能与其它盐反应5.检验铵盐的方法是将待检物质取出少量放在试管中,然后()A.直接加热,用润湿的红色石蕊试纸在管口处试验B.加水溶解,向溶液中滴加石蕊试液C.加入强碱溶液加热后再滴入酚酞溶液D.加苛性钠加热,用润湿的红色石蕊试纸在管口处试验6.将NH4HCO3在试管中加热,使放出的气体依次通过盛有足量过氧化钠的干燥管、足量浓硫酸的洗气瓶,最后得到的气体是()A.NH3B.O2C.H2OD.CO27.能鉴别Na2SO4、NH4NO3、KCl、424)(SONH四种溶液的一种试剂(可以加热)是()A.BaCl2B.23)(NOBaC.2)(OHBaD.AgNO38.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、b分别是()a(干燥气体)b(液体)ANO2水BCO24mol/LNaOH溶液CCl2饱和食盐水DNH31mol/L盐酸9.在一定温度和压强下,将装有N2和NO2混合气体的试管倒立在水中,经足够的时间后,试管内气体的体积缩小为原体积的3/5,则原混合气体中N2和NO2体积比是()A.2/3B.3/2C.3/5D.5/310.Cu粉放入稀H2SO4中,加热后无现象,当加入一种盐后,Cu粉质量减少,而溶液变蓝,同时有气体生成,此盐是()A.氯化物B.硫酸盐C.硝酸盐D.磷酸盐11.0.3molCu2S与足量的浓HNO3反应,生成23)(NOCu、H2SO4、NO、H2O,则参加反应的硝酸中,未被还原的硝酸的量是()A.75.3gB.2.2molC.1.2molD.1mol12.某单质跟浓硝酸反应,若参加反应的单质和浓硝酸的物质的量之比为1:4,浓硝酸被还原成NO2,则该单质在氧化产物中的化合价为()A.+2B.+3C.+4D.+5【试题答案】1.(1)①Cu+4HNO3(浓)═23)(NOCu+2NO2↑+2H2O②3Cu+8HNO3(浓)═323)(NOCu+2NO↑+4H2O③Cu+2AgNO3═23)(NOCu+2Ag④2Cu+O2△2CuO;CuO+2HNO3═23)(NOCu+H2O(2)对于上述反应,③需要用量昂贵的AgNO3,从经济角度考虑比较不合适。而对①、②、④进行比较,若用于制取1mol23)(NOCu,而消耗HNO3的物质的量分别为4mol、8/3mol、2mol,且①、②反应中会产生NO、NO2污染环境。故采用④较适宜。2.B3.B4.A5.D6.B7.C8.B、D9.A10.C11.C12.A【试题解析】1.要注意题中要求,根据信息解题。2.CD解释的是氨水为什么呈弱碱性。3.因为氨水是弱碱,电离是可逆反应,主要以一水合氨的形式存在。4.B中硝酸铵加热分解特殊,不产生氨气;C大多数加热分解也可产生氨气;D中例如硫酸氨可以和氯化钡反应。6.碳酸氢氨分解产生氨气、水、二氧化碳,经过过氧化钠时,水和二氧化碳分别与其反应产生氧气,经过浓硫酸,碱性气体氨气和水被吸收,所以最后只剩余氧气。7.现象分别为白色沉淀、气体、无现象、既产生白色沉淀又产生气体。8.这道题的现象要求气体极易溶于挤入的液体,A中反应产生不溶入水的一氧化氮,所以不能充满整个烧瓶,C中氯气不溶于饱和食盐水,所以液体不会喷出。9.因为3mol的NO2和水生成1molNO,气体减少2mol,而减少到3/5,即减少了2/5,则代入2/5计算,说明NO2是3/5,则N2是2/5。10.铜是氢后金属,不与稀硫酸反应,但能与硝酸反应生成硝酸铜和气体,所以,只要加入硝酸盐,提供硝酸根离子,和溶液中的氢离子形成硝酸,就和铜反应。11.根据0.3molCu2S中含有0.6molCu,所以应结合1.2molNO3,这是未被还原的,而A中质量应为75.6g,通过得失电子守恒的原则:铜失电子为0.3mol×2×1=0.6mol,硫失电子为0.3mol×8=2.4mol,失电子总数为3mol,那氮得电子应为3×n(N)=3mol,所以n(N)=1mol,因此参加反应的硝酸总量为2.2mol,而未被还原的为1.2mol。12.根据得失电子守恒解题,但要注意硝酸中有和金属元素结合的硝酸根未被还原,所以,设金属反应后的化合价为X,则列式为:1×(X-0)=(4-X)×(5-4),注意(4-X)代表的是有4mol硝酸反应,而和金属元素结合的未被还原的硝酸为Xmol,所以得电子的硝酸的物质的量为4-X。