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文档介绍
2020届一轮复习人教版氮及重要化合物的综合应用作业
氮及重要化合物的综合应用 1.下列说法正确的是 ( ) A. 向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀H2SO4,在管口观察到红棕色气体,结论:HNO3分解成了NO2 B. 实验室检验氨气的方法是将湿润的蓝色石蕊试纸靠近瓶口或管口,观察试纸是否呈红色 C. 灼热的铂丝与NH3、O2混合气接触,铂丝继续保持红热,说明氨的氧化反应是放热反应 D. 浓硝酸有强氧化性,常温下能与Fe发生剧烈反应 2.氮的多样性主要体现在含氮化合物及其性质的多样性上,下列说法不正确的是( ) A. 用浓硝酸与蛋白质的颜色反应鉴别部分蛋白质 B. 实验室可采用如图所示装置制取NH3 C. 实验室可用CCl4检验NO2和溴蒸气 D. 在常温下,稀硝酸的氧化性强于浓硫酸的 3.在如图所示装置中进行氨的催化氧化实验:往三颈瓶内的浓氨水中不断通入空气,将红热的铂丝插入瓶中并接近液面。反应过程中,可观察到瓶中有红棕色气体产生,铂丝始终保持红热。下列有关说法错误的是 A. 反应后溶液中含有NO B. 实验过程中NH3·H2O的电离常数不可能发生变化 C. 实验过程中有化合反应发生 D. 反应后溶液中c(H+)增大 4.俗话说“雷雨发庄稼”这是因为雷雨天空气中的某些物质之间发生了一系列化学反应,最终产生了氮肥。下列不属于其中的反应的是 A. N2+O2放电,2NO B. 2NO+O2===2NO2 C. 3NO2+H2O===2HNO3+NO D. 4NH3+5O24NO+6H2O 5.固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下4种猜想,其中一定不成立的是 A. Mg(NO2)2、NO2、O2 B. MgO、NO2、O2 C. Mg3N2、O2 D. MgO、NO2、N2 6.下列关于自然界中氮循环示意图(如图)的说法错误的是( ) A. 氮元素只被氧化 B. 豆科植物根瘤菌固氮属于自然固氮 C. 其它元素也参与了氮循环 D. 含氮无机物和含氮有机物可相互转化 7.安全气囊碰撞时发生反应:10NaN3+2KNO3===K2O+5Na2O+16N2↑ ,下列判断正确的是 A. 每生成16 mol N2转移30 mol电子 B. NaN3中N元素被还原 C. N2既是氧化剂又是还原剂 D. 还原产物与氧化产物质量之比为1:15 8.实验室常利用以下反应制取少量氮气:NaNO2+NH4Cl===NaCl+N2↑+2H2O关于该反应的下列说法正确的是 A. N2既是氧化剂,又是还原剂 B. NaNO2是氧化剂 C. NH4Cl中的氮元素被还原 D. 每生成1 mol N2时,转移电子的物质的量为6 mol 9.氮及其化合物的变化关系如下图所示。 则下列说法不正确的是( ) A. 路线①②③是工业生产硝酸的主要途径 B. 路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径 C. 上述所有反应都是氧化还原反应 D. 氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO2 10.已知X、Y、Z、W(含同一元素)有如下所示转化关系,且X能与W发生反应生成一种易溶于水的盐,则X可能是 A. N2 B. NO2 C. NH3 D. NO 11.工业上通过氮气和氢气反应合成氨,氨经一系列反应可以得到硝酸。反应历程如图所示。下列说法不正确的是( ) A. 液氨可用作制冷剂 B. 铵态化肥一般不能与碱性化肥共同使用 C. 硝酸可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等 D. 某浓硝酸中含有溶质2 mol,标准状况下,该浓硝酸与足量的铜完全反应可生成1 mol NO2 12.NH3是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是( ) A. NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥 B. NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解 C. NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应 D. 图中所涉及的盐类物质均可以水解 13.亚硝酸钠(有毒性,市场上很易与食盐混淆)是一种常见的工业用盐,广泛用于物质合成、金属表面处理等,它的性质或用途,其物理性质与NaCl极为相似.相关化学性质如图所示,下列说法不正确的是( ) A. NaNO2稳定性大于NH4NO2 B. NaNO2与N2H4反应中,NaNO2是氧化剂 C. 可用KI淀粉和食醋鉴别NaNO2和NaCl D. 分解NaN3盐每产生1 mol N2转移6 mol e- 14.实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下: 已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。 (1)从图中选择制取气体的合适装置:氮气________________________________________、 氢气________________________________________________________________________。 (2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置的作用除了将气体混合外,还有________、________________________________________________________________________。 (3)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨,________(“会”或“不会”)发生倒吸,原因是____ ________________________________________________________________________。 (4)用乙装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,能使铂丝保持红热的原因是____________________________________________________, 锥形瓶中还可观察到的现象是__________________________________________________。 (5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式: ________________________________________________________________________。 (6)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有的离子为H+、OH-、__________、__________。 15.某化学活动小组想通过如图所示装置(夹持装置已略去)进行实验,探究Na2O2与NO反应的产物。 实验前,他们查阅有关资料得到如下信息: ①2NaNO32NaNO2+O2↑; ②NaNO2为白色粉末状固体,既有氧化性又有还原性; ③NaNO2溶液显弱碱性(原因:强碱弱酸盐的水解)。 实验开始时,先在A装置中加入适量的碳酸钙和足量稀硝酸,待不再有气体产生时,将铜丝插入稀硝酸中。 请回答下列问题: (1)A装置中放入碳酸钙的目的是_________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)装置B、C中的试剂分别是:B__________C__________,E的作用是_______________ ________________________________________________________________________。 (3)如何检验反应中是否有氧气生成? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)假如Na2O2已反应完全,为确定D中固体产物的成分,甲同学将固体溶于水后,经测定发现溶液显强碱性,再向溶液中加入酸性高锰酸钾溶液,紫色褪去。由此现象推断固体产物中可能含有的物质是__________(填化学式)。 (5)乙同学取适量固体于试管中密闭加热,发现白色固体部分变为淡黄色。此现象说明固体中还可能含有的成分是__________(填化学式)。根据以上推测,请写出Na2O2与NO反应的化学方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 16.实验小组为验证NO2的氧化性和NO的还原性,设计了如下装置制取NO2和NO,并验证其性质,装置图如下: (1)写出甲中X药品是____________及盛放X药品的仪器名称____________甲中反应的离子方程式:________________________________________________________________________, 乙中的现象是___________________________________________________________________, 可证明NO2的氧化性;在丙中鼓入空气后现象是______________________________________ _______________________________________________________________________________, 可证明NO的还原性。 (2)实验前丙中充满水的作用是____________________________________________________ (用反应方程式和简要文字回答)。 (3)小华对实验设计提出了质疑,他认为乙中的现象不足以证明NO2的氧化性,他的理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 你认为怎样才能准确证明NO2的氧化性? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (简要回答出原理和现象即可) (4)最后小华收集到一满试管的NO(标准状况下),将其倒置在水槽中并充入一定量的氧气,使其刚好溶于水并得到一试管溶液(不考虑溶质扩散)。写出相应化学反应方程式________________________________________________________________________; 并计算浓度为__________mol·L-1。 17.工业尾气中的氮氧化物常用氨催化吸收法,原理是NH3与NOx反应生成无毒物质。某同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物的处理过程。 (一)提供的装置 (二)NH3的制取 (1)下列有关实验室制备气体的说法正确的是__________(填序号)。 ①可以用排饱和食盐水的方法收集氯气 ②用赤热的炭与水蒸气反应制取氢气 ③实验室制氧气有时需要加热,有时不需要加热 ④用无水氯化钙干燥氨气 ⑤用浓盐酸洗涤高锰酸钾分解制氧气的试管 (2)从所提供的装置中选取一个能制取氨气的装置:________________(填序号)。 (3)当采用你所选用的装置制取氨气时,相应反应的化学方程式是________________________________________________________________________。 (三)模拟尾气的处理 选用上述部分装置,按下列顺序连接成模拟尾气处理装置,回答有关问题: (4)A中反应的离子方程式为 ________________________________________________________________________。 (5)D装置中的液体可换成________(填序号)。 a.CuSO4 b.H2O c.CCl4 d.浓硫酸 (6)该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是 ________________________________________________________________________。 18.制备氮化镁的装置示意图如下: 回答下列问题: (1)检查装置气密性的方法是_______________________________________________ ________________________________________________________________________, a的名称是____________,b的名称是____________。 (2)写出NaNO2和(NH4)2SO4反应制备氮气的化学方程式 ________________________________________________________________________。 (3)C的作用是________________,D的作用是________,是否可以把C与D的位置对调并说明理由____________ ________________________________________________________________________。 (4)写出E中发生反应的化学方程式 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)请用化学方法确定是否有氮化镁生成,并检验是否含有未反应的镁,写出实验操作及现象 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 19.亚硝酸钠(NaNO2)在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用,也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐。但因其有毒,所以在食品行业中的用量有严格限制。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品,探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物的成分。 已知:①NO+NO2+2OH-===2NO+H2O; ②气体液化的温度:NO2为21 ℃,NO为-152 ℃。 (1)为了检验装置A中生成的气体产物,仪器的连接顺序(按左―→右连接)为A、C、________、________、________。 (2)反应前应打开弹簧夹,先通入一段时间氮气,排除装置中的空气,目的是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)在关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞、滴入70%硫酸后,A中产生红棕色气体。 ①确认A中产生的气体含有NO,依据的现象是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②装置E的作用是________________________________________________________。 (4)如果向D中通入过量O2,则装置B中发生反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)通过上述实验探究过程,可得出装置A中反应的化学方程式是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 20.某课外活动小组欲利用氨气与CuO反应,研究氨气的性质并测其组成,设计了如下实验(夹持装置未画出)进行实验。请回答下列问题: (1)仪器a的名称为____________;仪器b中可选择的试剂为(任意填一种)____________。 (2)实验中,装置C中黑色CuO粉末全部转化为红色固体(已知Cu2O也为红色固体),量气管中有无色无味的气体。实验前称取黑色CuO 80 g,实验后得到红色固体质量为68 g。则红色固体成分的化学式为_____________________________________________________________。 (3)E装置中浓硫酸的作用是_______________________________________________________。 (4)F中读取气体体积前,应对装置F进行的操作是:____________,若无此操作,而F中左边液面低于右边液面,会导致读取的气体体积________(填“偏大”或“偏小”或“无影响”);图中量气管可由________(请选择字母填空:A.酸式滴定管,B.碱式滴定管)改装而成。 (5)要想测得氨气分子中氮、氢原子个数比,实验中应至少测量或读取哪些数据________。 A.B装置实验前后质量差mg; B.F装置实验前后液面差VL C.D装置实验前后质量差mg; D.E装置实验前后质量差mg 21.氮的氧化物对人体危害极大,实验时应防止其对空气的污染。 实验一:某同学利用下列装置实现铜与浓硝酸、稀硝酸的反应 Ⅰ.取一段铜丝,用稀硫酸除去铜锈[主要成分是Cu2(OH)2CO3] Ⅱ.将洗涤后的铜丝做成匝数较多的螺旋状 Ⅲ.按如图所示装置连接仪器、检查气密性、装入化学试剂。 (1)请完成过程Ⅰ发生反应的离子方程式:Cu2(OH)2CO3+4H+===_______________________。 (2)过程Ⅲ的后续操作如下: ①为使浓硝酸与铜丝接触,操作是打开止水夹a和b,________________。当红棕色气体较多时,轻抽注射器使反应停止,关闭a,取下注射器。生成红棕色气体的化学方程式是 ________________________________________________________________________。 ②控制b和分液漏斗活塞,玻璃管充满硝酸时,关闭b打开a,可见有无色气体产生。稀硝酸充满玻璃管的目的是______________________________________________________。 实验二:NO2与水反应的实验探究 (3)将3支盛满红棕色气体的小试管分别倒置在盛有常温水、热水和冰水的3只烧杯中,发现液面上升的高度明显不一致。结果如下表所示(忽略温度对气体体积的影响) ①根据上表得出的结论是温度越________(填“高”或“低”),进入试管中的溶液越多。 ②查阅材料:a.NO2与水反应的实际过程为2NO2+H2O===HNO3+HNO2、3HNO2===HNO3+2NO↑+H2O;b.HNO2不稳定,则产生上述现象的原因是 ________________________________________________________________________。 22.在下列物质转化中,A是一种正盐,D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,E是酸,当X无论是强酸还是强碱时,都有如下的转化关系: 当X是强酸时,A、B、C、D、E均含同一种元素;当X是强碱时,A、B、C、D、E均含另外同一种元素。请回答: (1)A是________,Y是________,Z是________。 (2)当X是强酸时,E是________,写出B生成C的化学方程式:_________________________。 (3)当X是强碱时,E是________,写出B生成C的化学方程式:_________________________。 23.利用石灰乳来除去硝酸工业的尾气(含NO、NO2),既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如图.已知NO和NO2按1∶1通入碱液中生成亚硝酸盐。 (1)上述工艺中采用气-液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入,石灰乳从吸收塔顶喷淋),其目的是____________________;滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是____________(填化学式)。 (2)该工艺需控制NO 和NO2物质的量之比接近1∶1。若n(NO)∶n(NO2)>1∶1,则会导致__________________;若n(NO)∶n(NO2)<1∶1,则会导致_____________________________。 24.(四川攀枝花2015届第一次统考)金属铝在酸性或碱性溶液中均可与NO发生氧化还原反应,转化关系如下: 已知,气体D和F反应可生成盐,气体D和A溶液反应生成白色沉淀。 请回答下列问题: (1)A和B两溶液混合产生白色沉淀上,反应的离子方程式为__________________________。 (2)C、E排入大气中会造成大气污染,在催化剂存在下,D可以将C或E都转化为无毒的气态单质,任意写出其中一个反应的化学方程式:______________________________________。 (3)写出铝在碱性条件下与NO反应的离子方程式: ________________________________________________________________________。 (4)除去气体C中的杂质气体E的化学方法:________ (用化学方程式表示)。 (5)Al与NO在酸性条件下反应,Al与被还原的NO的物质的量之比是__________。 25.(安徽示范高中2015联考)氮元素在自然界中广泛存在。回答以下有关氮及其化合相关问题。 (1)氮元素是较活泼的非金属元素,但N2却不活泼,其原因是____________________________。 下列用途中,利用了N2不活泼性质的是____________________________________________。 ①用于合成氨气 ②金属焊接时的保护气 ③保护食品 ④和氩气混合填充灯泡 ⑤以氮气为原料制硝酸 (2)肼(N2H4)常用作火箭燃料,发生的反应是: N2O4(l)+2N2H4(l)===3N2(g)+4H2O(g) 已知N2H4的结构可看作NH3中的一个H被—NH2所代替,则N2H4分子中所有原子是否在同一平面内________(填“是”或“否”)。 若反应中有NA个N—H键断裂,常温时测得反应放出的热量为mkJ,写出上述反应的热化学方程式:____________________________________________________________________。 (3)某化肥厂用以下流程制务硝酸铵: 上述过程中制硝酸所用去氨的质量占整个流程消耗氨质量的________%。 26.汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体相互反应转化成无毒气体。 (1)当空燃比(空气与燃油气的体积比)不同时,汽车尾气的主要成分不同。空燃比较小时的有毒气体主要是____________(填化学式)。 (2)某分子筛类催化剂(H+交换沸石)催化NH3脱除NO、NO2的反应机理如图所示。 步骤③转化反应的离子方程式是____________。按如图反应机理,NH3脱除NO、NO2总反应的化学方程式是____________。 (3)NaClO2溶液将NO转化为HNO3的反应历程如下: NaClO2+HCl===HClO2+NaCl 8HClO2===6ClO2↑+Cl2↑+4H2O 2NaClO2+Cl2===2NaCl+2ClO2↑ 5NO+3ClO2+4H2O===5HNO3+3HCl 则酸性条件下NaClO2溶液将NO转化为HNO3的总反应的化学方程式为____________。 27.已知常温下X为无色液体,D、E均为无色气体,G是一种重要的工业产品。C的焰色反应为黄色,E、F的相对分子质量之间的关系为M(F)=M(E)+16。试回答下列问题: (1)A中所含化学键的类型为________,写出B的一个用途________。 (2)将固体A加入CuSO4溶液中的主要现象是______________ (3)写出气体B的水溶液与CuSO4溶液反应的离子方程式:________ (4)写出反应②的化学方程式,若是氧化还原反应,请标出电子转移的方向和数目:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)经测定,反应④中每生成1.0 g X,放出3.2 kJ 的热量(常温下)。试写出反应④的热化学方程式:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 28.饮用水中含有一定浓度的NO将对人类健康产生危害,NO能氧化人体血红蛋白中的Fe(Ⅱ),使其失去携氧功能.为了降低饮用水中NO的浓度,某兴趣小组提出如下方案: 请回答下列问题: (1)该方案中选用熟石灰调节pH时,若pH过大或过小都会造成____________的利用率降低。 (2)已知过滤后得到的滤渣是一种混合物,该混合物的主要成份是____________(填化学式)。 (3)用H2催化还原法也可降低饮用水中NO的浓度,已知反应中的还原产物和氧化产物均可参与大气循环,则催化还原法的离子方程式为____________。 (4)饮用水中的NO主要来自于NH.已知在微生物作用的条件下,NH经过两步反应被氧化成NO.两步反应的能量变化示意图如下: 试写出1 mol NH(aq)全部氧化成NO(aq)的热化学方程式是____________。 29.SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。 (1)SCR(选择性催化还原)工作原理: ①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式:________________________________________________________________________。 ②反应器中NH3还原NO2的化学方程式:___________________________。 ③当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成:______________________________。 ④尿素溶液浓度影响NO2的转化,测定溶液中尿素(M=60 g·mol-1)含量的方法如下:取ag尿素溶液,将所含氮完全转化为NH3,所得NH3用过量的v1mLc1mol·L-1H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用v2mLc2mol·L-1NaOH溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是________。 (2)NSR(NOx储存还原)工作原理: NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图a所示。 ①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是________。 ②用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程,该过程分两步进行,图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是________。 ③还原过程中,有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整:________ 答案解析 1.【答案】C 【解析】A选项,HNO3与Fe2+反应生成NO,NO与空气接触生成NO2,错误;B选项,应该用湿润的红色石蕊试纸检验NH3,错误;D选项,常温下Fe遇浓硝酸发生钝化。 2.【答案】B 【解析】含有苯环的蛋白质遇浓硝酸显黄色,此反应常用于检验蛋白质,A正确。NH4Cl分解生成的HCl和NH3遇冷又生成NH4Cl(在试管中凝结),B错误。NO2不溶于CCl4,Br2易溶于CCl4,根据CCl4层的颜色可区分红棕色气体是NO2或是Br2,C正确。在常温下,稀硝酸能氧化铜,而浓硫酸不能氧化铜,由此可推出稀硝酸的氧化性强于浓硫酸,D正确。选B。 3.【答案】B 【解析】A项,红棕色的气体为NO2,NO2和水反应生成硝酸(3NO2+H2O===2HNO3+NO),所以溶液中含有硝酸根(NO),故不选A;B项,反应为放热反应,温度升高,致使NH3·H2O的电离常数增大,故选B;C项,化合反应是2NO+O2===2NO2,故不选C;D项,随着反应的不断进行,生成的硝酸(HNO3)不断增加,所以c(H+)增大,故不选D。 4.【答案】D 【解析】“雷雨发庄稼”这一过程包括:氮气与氧气在放电的作用下反应生成NO,NO与 氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮再与水反应生成硝酸和NO,生成的硝酸与土壤中的盐反应生成硝酸盐,N元素是植物生长必须的元素,所以说“雷雨发庄稼”。 5.【答案】D 【解析】A项,若产物为Mg(NO2)2、NO2、O2,N元素的化合价降低,O元素的化合价升高,元素的化合价有升有降,符合氧化还原反应的规律,正确;B项,若产物为MgO、NO2、O2,N元素的化合价降低,O元素的化合价升高,元素的化合价有升有降,符合氧化还原反应的规律,正确;C项,若产物为Mg3N2、O2,N元素的化合价降低,O元素的化合价升高,元素的化合价有升有降,符合氧化还原反应的规律,正确;D项,若产物为MgO、NO2、N2,则只存在N元素的化合价降低,无化合价升高的元素,不符合氧化还原反应规律,所以不可能。 6.【答案】A 【解析】A项,根据N元素的化合价升高被氧化,N元素的化合价降低被还原结合各反应中氮元素的化合价的变化分析; B项,植物固氮是在自然界发生的,不需人为的作用; C项,碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环,如大气中的氮气转化氮的氧化物,氧元素参与,转化为铵盐,氢元素参加; D项,氮循环中铵盐和蛋白质可相互转化。 7.【答案】D 【解析】A项,根据方程式可知NaN3中氮元素的化合价从-升高到0价,作还原剂。硝酸钾中氮元素的化合价从+5价降低到0价,作氧化剂,因此每生成16 mol N2转移10 mol电子,A错误;B项,NaN3中N元素被氧化,B错误;C项,氮气既是氧化产物,也是还原产物,C错误;D项,根据电子得失守恒可知还原产物与氧化产物质量之比为1∶15,D正确。 8.【答案】B 【解析】从反应方程式中看出,NaNO2中的N元素的化合价降低,NaNO2做氧化剂,NH4Cl 中的N元素化合价升高,NH4Cl 做还原剂。N2是产物,它既是氧化产物又是还原产物,A错;NaNO2是氧化剂,B对;NH4Cl做还原剂,被氧化,C错;NaNO2+NH4Cl===NaCl+N2↑+2H2O反应中转移的电子为3e-,每生成1 mol N2时,转移电子的物质的量为3 mol ,D 错。 9.【答案】D 【解析】氮气和氧气在放电条件下反应生成NO,NO与O2转化为NO2,即氮气与氧气不能一步转化为NO2。选D。 10.【答案】C 【解析】根据题意可知X、Y、Z、W(含同一元素)有如下所示转化关系,且均为N元素及其化合物,且X能与W发生反应生成一种易溶于水的盐,则X可能是NH3,发生反应:4NH3+5O24NO+6H2O,2NO+O2===2NO2,3NO2+H2O===2HNO3+NO;且HNO3+NH3=== NH4NO3。 11.【答案】D 【解析】A项,液氨汽化时,吸收大量热,可用液氨作制冷剂,A正确;B项,铵态化肥与碱性化肥,如草木灰(主要成分为K2CO3)等混用,会发生反应NH+CO===NH3↑+HCO,从而导致氮元素的流失,B正确;C项,硝酸可用于制氮肥(硝酸铵),以及硝基苯和TNT(炸药)等,C正确;D项,Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,随着反应的进行,硝酸的浓度降低,当浓硝酸变成稀硝酸时,与铜反应生成NO,故生成NO2的物质的量小于1 mol,D错误。 12.【答案】C 【解析】NaHCO3不能用作肥料,A项错;Na2CO3很稳定,受热时不易分解,B项错;图中的NaCl是强酸强碱盐,不水解,D项错。 13.【答案】D 【解析】A项,NH4NO2加热易分解,而NaNO2加热难分解,所以NaNO2的稳定性大于NH4NO2,故A正确; B项,NaNO2与N2H4反应生成NaN3,NaNO2中氮的化合价由+3价降低为-,是氧化剂,故B正确; C项,NaNO2具有氧化性,在酸性条件下氧化碘化钾,得到单质碘,单质碘遇淀粉溶液变蓝,NaCl无氧化性,在酸性条件下不能氧化碘化钾,所以可用淀粉碘化钾试纸和食醋鉴别NaCl与NaNO2,故C正确; D项,NaN3中氮的化合价为-,生成1个N2转移个电子,则每产生1 mol N2转移mol e-,故D错误; 14.【答案】(1)a b (2)干燥气体 控制氢气和氮气的流速 (3)不会 因为混合气体中含有大量难溶于水的氮气、氢气 (4)氨的氧化反应是一个放热反应 有红棕色气体产生 (5)4NH3+5O24NO+6H2O (6)NH NO 【解析】(1)制取氮气为该反应为溶液加热制备气体,发生装置选择a;制取氢气用锌与稀硫酸固液接触制取气体,应选用b装置。 (2)甲装置有将气体混合均匀、控制氢气和氮气的流速、干燥气体的作用 (3)氮气与氢气进行的程度很小,则氨气的含量较小,不可能压强过小。 (4)氨的氧化反应是一个放热反应 (6)氨的催化氧化反应产物是一氧化氮和水,一氧化氮极易与空气中的氧气变为二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,所以硝酸的存在会和氨水反应生成硝酸铵,溶液中会存在H+、OH-、NH、NO。 15.【答案】(1)使碳酸钙与稀硝酸反应生成CO2,排除装置中的空气 (2)NaOH溶液 浓硫酸 防止空气中的CO2水蒸气进入装置D中,干扰产物的判断 (3)将带火星的木条放在E装置的气体出口处,观察木条是否复燃,若复燃,则说明有氧气生成;若不复燃,说明无氧气产生 (4)Na2O、NaNO2 (5)NaNO3 2Na2O2+2NO===NaNO3+NaNO2+Na2O 【解析】 本题探究NO与过氧化钠的反应,实验设计必须考虑如下因素:①产生NO时,要除尽装置中的空气;②装置必须干燥,防止水与过氧化钠反应;③排尽装置中的二氧化碳,防止二氧化碳与过氧化钠反应;④采取措施,防止空气进入装置。新信息挖掘:反应①暗示如果产物中有硝酸钠,受热会产生氧气;信息②暗示若D中固体呈黄色,一定有硝酸钠、亚硝酸钠以外的物质生成;亚硝酸钠具有还原性,加入强氧化剂如酸性高锰酸钾溶液,会发生反应,高锰酸钾溶液由红色变成无色。信息③暗示亚硝酸钠溶液呈弱碱性,若产物溶于水呈强碱性,说明有强碱生成。若显中性,说明没有亚硝酸钠生成。由以上分析,若Na2O2已反应完全,D中固体产物溶于水,溶液显强碱性说明含有Na2O,向溶液中加入酸性KMnO4溶液,紫色褪去,说明存在还原性物质,即可能有NaNO2,D中白色固体产物密闭加热部分变为淡黄色,说明其中还有NaNO3,2NaNO32NaNO2+O2↑、生成的O2再次把Na2O氧化为Na2O2而显淡黄色,由此可知Na2O2与NO反应的产物有NaNO3、NaNO2和Na2O,其反应的化学方程式为:2Na2O2+2NO===NaNO3+NaNO2+Na2O 16.【答案】(1)浓硝酸 分液漏斗 Cu+4H++2NO===Cu2++2NO2↑+2H2O 溶液变浑浊 有红棕色气体生成 (2)3NO2+H2O===2HNO3+NO,制取NO,并用排水法收集NO (3)NO2和水反应生成的HNO3是一种氧化性酸,可将Na2S氧化,使溶液变浑浊 可将干燥的NO2与干燥的H2S气体混合,若有淡黄色固体生成,即可证明NO2的氧化性 (4)3O2+2H2O+4NO===4HNO3 【解析】甲中的化学反应为Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,产生的NO2通过乙进入丙和水反应生成一氧化氮,一氧化氮可与气球中的氧气反应产生红棕色的二氧化氮,从而证明一氧化氮具有还原性。 17.【答案】(1)①③⑤ (2)C或G (3)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O或CaO+NH3·H2O===NH3↑+Ca(OH)2(要对应) (4)3Cu+2NO+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O (5)c (6)NO尾气直接排放,没有进行处理 【解析】(2)实验室制备氨气可用氢氧化钙与氯化铵固体加热法,也可以用浓氨水与氢氧化钠(或氧化钙)在常温下制取。可选装置C或G。(3)根据所选装置写出相应制备反应的化学方程式。(4)A中为Cu与稀硝酸的反应:3Cu+2NO+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O。(5)D中用饱和氨水防止氨气被吸收,因此还可以换成CCl4。(6)该反应中尾气含有NO等污染性气体,应除去后再排空。 18.【答案】(1)关闭分液漏斗活塞,并在G中加入水,微热b,这时G中有气泡冒出,停止加热冷却后,G中插在溶液里的玻璃管形成一段稳定的水柱,则气密性良好 分液漏斗 圆底烧瓶 (2)(NH4)2SO4+2NaNO22N2↑+Na2SO4+4H2O (3)除去氧气(及氮氧化物) 除去水蒸气 不能,对调后无法除去水蒸气 (4)N2+3MgMg3N2 (5)取少量产物于试管中,加入少量蒸馏水,试管底部有沉淀生成,可闻到刺激性氨味(或把湿润的红色石蕊试纸放在管口,试纸变蓝),证明产物中含有氮化镁;弃去上层清液,加入盐酸,若观察到有气泡产生,则证明产物中还含有未反应的镁 【解析】(1)检查装置气密性时要将装置设置成密闭体系(关闭分液漏斗活塞并在G中加入水),然后利用热膨胀原理来检验。 (2)NaNO2中N元素显+3价,在反应中将(NH4)2SO4中-3价氮氧化,两者发生归中反应生成N2,根据电子守恒和质量守恒来配平化学方程式。 (3)由于开始装置中含有空气,故利用硫酸亚铁除去空气中的O2及反应中生成的氮氧化物;浓硫酸的作用是作吸水剂,将生成的N2干燥。 (4)镁是活泼金属,在加热条件下能与氮气反应生成氮化镁。 (5)Mg3N2能与水反应生成NH3,故只要检验加入水后能否生成氨气即可知是否有Mg3N2生成;金属镁的检验可以通过加入酸来检验。 19.【答案】(1)E D B (2)防止可能产生的NO被氧化成NO2,造成对A中反应产物检验的干扰 (3)①装置D中通入氧气后出现红棕色气体 ②冷凝,使NO2完全液化 (4)4NO2+O2+4NaOH===4NaNO3+2H2O (5)2NaNO2+H2SO4===Na2SO4+NO2↑+NO↑+H2O 【解析】(1)根据NO、NO2的液化温度和性质可知装置D用于检验NO,装置E用于检验并分离NO2,装置B为尾气处理装置,NO2会干扰NO的检验,所以为了检验装置A中的气体产物,仪器的连接顺序是A、C、E、D、B。(2)由于NO极易被空气中的氧气氧化为NO2,所以先通入一段时间氮气,排除装置中的空气,防止可能产生的NO被氧化成NO2,造成对A中反应产物检验的干扰。(3)①利用装置D检验NO。开始时装置D中无色,通入氧气后出现红棕色气体即可证明NO的存在。②装置E的作用是降温冷凝,使NO2完全液化,避免干扰NO的检验。(4)因为NO2、O2和水共同作用可以产生HNO3,所以装置B中发生反应的化学方程式为4NO2+O2+4NaOH===4NaNO3+2H2O。(5)装置A中发生反应的化学方程式是2NaNO2+H2SO4===Na2SO4+NO2↑+NO↑+H2O。 20.【答案】(1)分液漏斗 碱石灰或生石灰或氢氧化钠固体(任意填一种) (2)Cu和Cu2O (3)防止F中水蒸气进入D中,并吸收氨气 (4)向上或向下移动右管,使得左右两边液面相平 偏小 B (5)B、C 【解析】(1) a是分液漏斗,A是制氨气的装置,所以b中可放碱石灰或生石灰或氢氧化钠固体任意一种; (2)若CuO全部被还原为Cu,则CuO~Cu,计算出Cu的质量为64 g,但红色固体的质量为68 g>64 g,所以该红色固体的成分是Cu和Cu2O (3)浓硫酸的作用是吸收未反应的氨气及防止F中的水进入D中,影响结果 (4)F中读取气体体积时应保证气体和外界大气压相等,所以应向上或向下移动右管,使得左右两边液面相平,若F中左边液面低于右边液面,说明气体压强大于外界大气压强,压强增大体积偏小,根据酸式滴定管与碱式滴定管的不同,图中量气管可由碱式滴定管改装而成; (5)确定氨气分子中氮、氢原子个数比也即确定产物中水和氮气的物质的量,A.B装置是干燥氨气,其质量与所求无关,错误;B.F装置测量氮气的体积,正确;C.D装置测量产物水的质量,正确;D.E装置是吸收多余的氨气及防治水进入D中,与所求无关。 21.【答案】(1)2Cu2++CO2↑+3H2O (2)①从注射器中推入空气 Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O ②将玻璃管中的NO2和空气排出 (3)①低 ②温度低,HNO2分解量减少,分解产生的NO气体量减少,即生成的NO所占体积小,所以进入试管中的溶液多 【解析】(1)用稀硫酸除去铜锈:Cu2(OH)2CO3+4H+===2Cu2++CO2↑+3H2O。(2)①由题图知需要增大锥形瓶内的压强才能使浓硝酸进入玻璃管与铜丝接触,所以操作是打开止水夹a和b,从注射器中推入空气;浓硝酸进入玻璃管与铜丝接触发生反应:Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。②要得到无色气体的关键是排出装置内空气,防止NO被氧化。 (3)①根据表中数据:水温是0 ℃时液面上升高度最高,50 ℃时液面上升高度最低,得出的结论是温度越低,进入试管中的溶液越多。 22.【答案】(1)(NH4)2S O2 H2O (2)H2SO4 2H2S+3O22SO2+2H2O (3)HNO3 4NH3+5O24NO+6H2O 【解析】本题考查氮、硫及其化合物的转化关系。由D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,容易联想D比C增加1个氧原子,则D可能是氧化物,而E为酸,则应为含氧酸,而Y是能提供“O”的物质,A为正盐,与碱反应放出的物质能连续两次氧化最后得一含氧酸,可推知A可能是铵盐:ANH3NONO2HNO3,而A与强酸反应时,生成的物质也会连续氧化两次,最后生成含氧酸,则A可能为硫化物(含S2-):AH2SSO2SO3H2SO4,综上所述可确定A是(NH4)2S。 23.【答案】(1)使尾气中NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2 (2)排放气体中NO含量升高 产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高 【解析】(1)使尾气中NO、NO2与石灰乳充分接触;滤渣的主要成分是Ca(OH)2; (2)若n(NO)∶n(NO2)>1∶1,则一氧化氮过量,若<1∶1,则二氧化氮过量。 24.【答案】(1)Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3 (2)8NH3+6NO27N2+12H2O(或4NH3+6NO5N2+6H2O) (3)8Al+3NO+5OH-+2H2O===8AlO+3NH3 (4)3NO2+H2O===2HNO3+NO (5)1∶1 【解析】(1)A和B两溶液混合产生白色沉淀,由信息可知白色沉淀为氢氧化铝。 (2)转化后为无毒的气态单质,该气态单质是氮气。 (3)由流程中的信息可知铝在碱性条件下与NO反应生成AlO和NH3。 (4)杂质气体为二氧化氮,除杂时使用水即可。 (5)根据方程式,利用化合阶升降守恒计算即可。 25.【答案】(1)N2中有氮氮三键 ②③④ (2)否 N2O4(l)+2N2H4(l)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-8mkJ·mol-1 (3)53.9 【解析】(1)N2在高温、高压、催化剂的条件下,能与某些物质发生反应。N2+H2―→NH3HNO3,所以排除①⑤。 (2)l mol N2H4中有4 mol N—H键,则2 mol N2H4完全反应时放出的热量为8mkJ,故热化学方程式为:N2O4(l)+2N2H4(l)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-8mkJ·mol-1 (3)设制HNO3的NH3的物质的量为1 mol,则制得的HNO3的物质的量为1 mol×0.90×0.95=0.855 mol,制硝酸所用去氨的质量占整个流程消耗氨的质量的百分比为×100%=53.9%。 26.【答案】(1)CO (2)[(NH4)2(NO2)]2++NO===N2+H2O+[(NH4)(HNO2)]++H+ NO+NO2+2NH32N2+3H2O (3)3NaClO2+4NO+2H2O===4HNO3+3NaCl 【解析】(1)空燃比较小时,燃料不能充分燃烧,则生成CO; (2)根据图示可知:步骤③反应物为[(NH4)2(NO2)]2+、NO,生成物为N2、H2O、[(NH4)(HNO2)]+、H+,根据原子守恒电荷守恒书写,根据反应①②③④分析可得NH3脱除NO、NO2总反应; (3)根据题干信息可知反应物为:NaClO2、NO,生成物为:HNO3,结合已知反应方程式进行书写。 27.【答案】(1)非极性共价键、离子键 制硝酸或作制冷剂等(其他合理答案也可) (2)产生无色气体,有蓝色沉淀生成(其他合理答案也可) (3)2NH2·H2O+Cu2+===Cu(OH)2+2NH (4) (5)NaOH(aq)+HNO3(aq)===NaNO3(aq)+H2O(l) ΔH=-57.6 kJ·mol-1 【解析】由“常温下X为无色液体”可以推知X可能是水,D为无色气体、C的焰色反应为黄色,可推知C是含有钠元素的化合物,进而可以推知A可能为Na2O2,D为O2,再根据“M(F)=M(E)+16”可知,F、E分子式相差一个O,故可以确定A是Na2O2,X是H2O、D为O2、C是NaOH;再根据B→E→F→E的转化关系及转化过程中O2、H2O的参与情况综合推知:B为NH3、E为NO、F为NO2、G为HNO3、H为NaNO3。 28.【答案】(1)Al (2)Al(OH)3和Al (3)5H2+2NON2+4H2O+2OH-或5H2+2NO+2H+N2+6H2O; (4)NH(aq)+2O2(g)===2H+(aq)+NO(aq)+H2O(l) ΔH=-346 kJ·mol-1 【解析】根据流程图知,pH=10.25时,Al和NO发生氧化还原反应生成氮气,固体b是Al,电解熔融固体a得到Al,则A是Al2O3,滤渣在空气中煅烧得到Al2O3,则滤渣为Al(OH)3,所以铝粉和硝酸根离子在碱性条件下反应生成氮气和Al(OH)3。 (1)Al具有两性,能和强酸、强碱溶液反应; (2)根据以上分析知,滤渣中一种成分是氢氧化铝,因为反应中铝过量,所以滤渣中还含有Al; (3)用H2催化还原法也可降低饮用水中NO的浓度,反应中的还原产物和氧化产物均可参与大气循环,则其产物是氮气和水; (4)由图可知,第一步热化学反应为NH(aq)+1.5O2(g)=2H+(aq)+NO(aq)+H2O(l) ΔH=-273kJ·mol-1①, 第二步热化学反应为NO(aq)+0.5O2(g)===NO(aq)) ΔH=-73kJ·mol-1②, 由盖斯定律书写1mol NH(aq)全部氧化成NO(aq)的热化学方程式。 29.【答案】(1)①CO(NH2)2+H2O2NH3↑+CO2↑ ②8NH3+6NO27N2+12H2O ③2SO2+O2+4NH3+2H2O===2(NH4)2SO4 ④ (2)①BaO ②8∶1 ③415NO+4NH3+3O2415NNO+6H2O 【解析】 (1)①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,结合原子守恒,发生反应的化学方程式为CO(NH2)2+H2O2NH3↑+CO2↑; ②NH3在催化剂作用下还原NO2生成氮气和水,根据电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O; ③SO2在O2作用下与NH3、H2O反应形成(NH4)2SO4,此反应中SO2是还原剂,氧气是氧化剂,结合电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为2SO2+O2+4NH3+2H2O===2(NH4)2SO4;④吸收NH3的硫酸的物质的量为v1×10-3L×c1mol·L-1-v2×10-3L×c2mol·L-1×=×10-3mol,根据化学方程式为CO(NH2)2+H2O2NH3↑+CO2↑和2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4;可知尿素的物质的量为×10-3mol,则尿素溶液中溶质的质量分数是÷ag×100%=。(2)①由图示可知BaO和NOx作用生成Ba(NO3)2,Ba(NO3)2再还原为N2,则储存NOx的物质是BaO;②由图示可知,第一步反应为H2与Ba(NO3)2作用生成NH3,每摩Ba(NO3)2作用生成NH3共转移16 mol电子,根据电子守恒,参加反应的氢气的物质的量为16 mol÷2=8 mol,则消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是8∶1;③在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO。可知15NO与NH3的比例为1∶1,根据化合价的变化以及15NO与NH3的比例可知,还需要O2做氧化剂,结合电子守恒和原子守恒可得化学方程式:415NO+4NH3+3O2415NNO+6H2O。查看更多