文档内容
考点 11 氮及其化合物
本考点重点考查氮氧化物的性质、铵盐的性质(NH +的水解、与碱反应)、氨气的还原性、硝酸的强氧
4
化性,多以实验题和工艺流程题的形式出现,与生产、生活实际相联系,将物质的循环利用、保护环境等
观念渗透在考题中,以体现“科学态度与社会责任”的化学核心素养。
预测2023年高考单独考查含氮化合物的性质的可能性不大,但与其相关的内容会分散在一些题目中进
行考查;此外,还应关注磷、砷及其化合物的性质和应用
一、氮及其氧化物
二、硝酸
三、氨、铵盐
氮及其氧化物
1.氮的固定
2.氮气
(1)物理性质:无色无味气体,密度比空气略小,难溶于水。
(2)化学性质3.氮的氧化物
(1)氮有多种价态的氧化物,氮元素从+1~+5价都有对应的氧化物,如 NO、NO、NO 、NO (或
2 2 3 2
NO)、NO,其中属于酸性氧化物的是NO、NO。
2 4 2 5 2 3 2 5
(2)NO和NO 的比较
2
性质 NO NO
2
色、态、味 无色、无味气体 红棕色、有刺激性气味气体
溶解性 难溶于水
毒性 有毒,大气污染物之一 有毒,大气污染物之一
与水反应 不反应 3NO +HO===2HNO +NO
2 2 3
与氧气反应 NO+O===2NO 不反应
2 2
NO与血红蛋白结合使人中毒,NO、NO 导致光化学烟雾、形成酸雨
2
对环境的影响
及破坏臭氧层
4.氮氧化物对环境的污染及防治
(1)常见的污染类型
①光化学烟雾:NO 在紫外线作用下,与碳氢化合物发生一系列光化学反应,产生了一种有毒的烟雾。
x
②酸雨:NO 排入大气中后,与水反应生成HNO 和HNO,随雨雪降到地面。
x 3 2
③破坏臭氧层:NO 可使平流层中的臭氧减少,导致地面紫外线辐射量增加。
2
④NO与血红蛋白结合使人中毒。
(2)常见的NO 尾气处理方法
x
①碱液吸收法
2NO +2NaOH===NaNO +NaNO +HO
2 3 2 2
NO +NO+2NaOH===2NaNO +HO
2 2 2
NO 、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是 n(NO )≥n(NO)。一般适合工业尾气中NO
2 2 x
的处理。
②催化转化法
在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N ),或NO 与CO在一定温度下催化转化
2 x
为无毒气体(N 和CO)。一般适用于汽车尾气的处理。
2 2
【易混易错】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)氮气在通常情况下不燃烧,也不支持燃烧,不能供呼吸( )(2)液氮可用于医学和高科技领域,制造低温环境( )
(3)高温高压催化剂条件下与氢气反应时,氮气作还原剂( )
(4)固氮反应一定属于氧化还原反应( )
(5)高温或通电的条件下,氮气能与氧气化合生成一氧化氮( )
(6)N 与O 在放电条件下直接化合成NO ( )
2 2 2
(5)NO 溶于水时,NO 是氧化剂,水是还原剂( )
2 2
(7)NO易溶于水,所以可用排空气法收集( )
(8)NO是一种有刺激性气味的红棕色气体( )
(9)常温常压下,含等质量氧元素的NO和CO的体积相等( )
(10)NO 不能通过化合反应获得( )
2
(11)NO 能与水反应生成硝酸,故NO 为酸性氧化物( )
2 2
(12)除去O 中混有的NO ,可将混合气体通过水,将NO 溶解( )
2 2 2
(13)NO 与溴蒸气的鉴别可用NaOH溶液,溶于NaOH溶液得无色溶液的是NO ,得橙色溶液的为溴
2 2
蒸气( )
(14)CO、NO、NO 都是大气污染气体,在空气中都稳定存在( )
2
答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)× (8)× (9)√ (10)× (11)× (12)× (13)× (14)×
【典例】
例1 下列关于N 的说法错误的是( )
2
A.通常情况下N 性质很稳定,所以N 可在电焊时作保护气
2 2
B.反应N+O 2NO是汽车尾气造成污染的主要原因之一
2 2
C. N 的质量约占空气总质量的
2
D.在反应3Mg+N MgN 中,N 作氧化剂
2 3 2 2
【答案】C
【解析】A项,N 可在电焊时作保护气,是利用氮气的稳定性,故A正确;B项,汽车尾气造成污染
2
的主要原因之一是N+O 2NO,故B正确;C项,氮气的体积约占空气总体积的 ,故C错误;D项,
2 2
在反应3Mg+N MgN 中,N元素的化合价降低,得电子,即N 作氧化剂,故D正确。
2 3 2 2
例2 自然界的氮循环如图所示。下列说法中,不正确的是( )A.工业合成氨属于人工固氮
B.雷电作用下N 与O 发生化学反应
2 2
C.在氮循环过程中不涉及氧化还原反应
D.含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化
【答案】C
【解析】A项,工业合成氨是将N 与H 在一定条件下反应生成NH ,属于人工固氮,故A正确;B
2 2 3
项,雷电作用下N 与O 发生化学反应生成NO,,故B正确;C项,N 与O 发生化学反应生成NO的反
2 2 2 2
应是氧化还原反应,所以在氮循环过程中涉及氧化还原反应,故C错误;D项,由氮循环的示意图可知,
通过生物体可以将铵盐和蛋白质相互转化,实现了含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化,故D正确。
【对点提升】
对点1 下列说法正确的是( )
A.CO、NO、NO 都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在
2
B.NO可用于某些疾病的治疗
C.NO 通入FeSO 溶液中始终无明显现象
2 4
D.常温常压下,NO不能与空气中的氧气直接化合
【答案】B
【解析】NO易被氧化为NO ;NO 通入FeSO 溶液中首先生成HNO ,然后生成的HNO 能把Fe2+氧
2 2 4 3 3
化成Fe3+,溶液由浅绿色变成棕黄色;常温常压下,NO易与空气中的氧气直接化合生成NO 。
2
对点2 自然界中氮循环的部分过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.雷电是使大气中的氮转化为硝酸盐的最主要方式
B.氨或铵盐转化为亚硝酸盐属于氮的固定C.多数蛋白质在动物体内被直接吸收
D.研究自然界中的元素循环有利于解决环境和资源问题
【答案】D
【解析】雷电只能使大气中的少量氮转化为硝酸盐,A项错误;氮的固定指氮气转化为含氮化合物的
过程,B项错误;多数蛋白质在动物体内水解成氨基酸后被吸收,C项错误;研究自然界中的元素循环有
利于解决环境和资源问题,D项正确。
【巧学妙记】
氮氧化物溶于水的问题分析
无论是单一气体(NO ),还是 NO、NO 、O 中的两者的混合气体,反应的实质是 3NO +
2 2 2 2
HO===2HNO +NO,2NO+O===2NO,故若有气体剩余只能是NO或O,不可能是NO 。
2 3 2 2 2 2
(1)若NO和O 通入水中,总关系式为4NO+3O+2HO===4HNO (4∶3)。
2 2 2 3
(2)若NO 和O 通入水中,总关系式为4NO +O+2HO===4HNO (4∶1)。
2 2 2 2 2 3
硝酸
1.物理性质
硝酸是无色易挥发的液体,有刺激性气味。
2.化学性质
(1)不稳定性
反应:4HNO(浓) 或光照,2HO+4NO ↑+O↑。
3 2 2 2
(2)强氧化性
△
硝酸无论浓、稀都有强氧化性,而且浓度越大,氧化性越强。
①与金属反应:
稀硝酸与铜反应:3Cu+8HNO(稀)===3Cu(NO)+2NO↑+4HO;
3 3 2 2
浓硝酸与铜反应:Cu+4HNO(浓)===Cu(NO)+2NO ↑+2HO。
3 3 2 2 2
②与非金属反应:
浓硝酸与C的反应:C+4HNO(浓)=====CO↑+4NO ↑+2HO。
3 2 2 2
③与还原性化合物反应:
硝酸可氧化HS、SO 、NaSO 、HI、Fe2+等还原性物质。
2 2 2 3
稀硝酸与FeSO 溶液反应的离子方程式:3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2HO。
4 2(3)与有机物反应
①硝化反应(与 反应): +HNO(浓)――→ +HO;
3 2
②显色反应:含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。
【易混易错】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)常温下,铁、铝在浓硝酸中的钝化为化学变化( )
(2)可用稀硝酸与FeS固体反应制取HS( )
2
(3)过量的铜与浓硝酸反应,产物中一定有NO( )
(4)浓硝酸在光照下久置,会变黄( )
(5)硝酸与金属反应时,主要是+5价的氮得电子( )
(6)浓硝酸与浓盐酸按3∶1的体积比所得的混合物叫王水( )
(7)硝酸电离出的H+能被Zn、Fe等金属还原成H( )
2
(8)常温下,向浓硝酸中投入铁片,会产生大量红棕色气体( )
(9)不用浓硝酸与铜屑反应来制取硝酸铜,说明浓硝酸具有挥发性( )
(10)足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色,说明稀硝酸不能氧化Fe2+( )
(11)锌与稀硝酸反应得不到氢气,说明稀硝酸能使锌钝化( )
(12)稀硝酸与Cu反应生成NO,而浓硝酸与Cu反应生成NO ,稀硝酸得电子更多,故稀硝酸的氧化性
2
大于浓硝酸( )
(13)在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,再加入Cu(NO ) 固体,铜粉仍不溶解( )
3 2
(14)铜与浓硝酸反应的离子方程式为Cu+4H++2NO===Cu2++2NO ↑+2HO( )
2 2
(15)HNO→NO→NO ,以上各步变化均能通过一步实验完成( )
3 2
答案:(1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)√ (6)× (7)× (8)× (9)× (10)× (11)× (12)× (13)× (14)√
(15)√
【典例】
例1
例2
例1 硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸的性质不
相对应的一组是( )
A.浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后退色——酸性和强氧化性
B.不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性
C.要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性
D.能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液的红色退去——强氧化性
【答案】D【解析】浓硝酸使紫色石蕊溶液变红表现的是酸性,使其退色表现的是强氧化性,A项正确;硝酸具
有强氧化性,与锌反应生成的是氮的氧化物,不是氢气,B项正确;浓硝酸见光易分解,应用棕色试剂瓶
存放,C项正确;硝酸与NaOH溶液中和后,使溶液中的红色退去,利用的是酸性,D项错误。
例2 下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是( )
选项 实验操作 现象 解释或结论
过量的Fe粉中加入稀HNO,充
稀HNO
3
将Fe
① 3 溶液呈红色
分反应后,滴入KSCN溶液 氧化为Fe3+
② 浓HNO 久置或光照 变黄色 HNO 不稳定易分解
3 3
Al箔表面被HNO 氧化,形
③ Al箔插入稀HNO 中 无现象 3
3 成致密的氧化膜
用玻璃棒蘸取浓HNO 点到蓝色石 试纸先变红 浓HNO 具有酸性和强氧化
④ 3 3
蕊试纸上 色后褪色 性
A.①② B.③④ C.②③④ D.②④
【答案】D
【解析】过量的铁粉加入稀HNO 生成Fe2+,加入KSCN溶液时颜色不变,故①错;浓HNO 久置变黄
3 3
是因为HNO 分解产生的NO 溶于HNO 所致,故②正确;Al箔遇浓HNO 钝化,稀HNO 会使Al箔溶解,
3 2 3 3 3
故③错;浓硝酸具有酸性和强氧化性,可使蓝色石蕊试纸先变红色后褪色,故④正确,选D。
【对点提升】
对点1 下列有关硝酸的说法正确的是( )
A.工业硝酸的质量分数约为 69%,常因溶有少量NO而略显黄色
B.硝酸是一种氧化性很强的酸,可以与金、铂等金属反应
C.将木炭放入浓硝酸中,可立即观察到有气泡生成
D.工业制备硝酸第三步为用水吸收二氧化氮生成硝酸
【答案】D
【解析】A项,工业硝酸的质量分数约为69%,常因溶有少量NO 而略显黄色,而不是NO,故A错
2
误;B项,硝酸是一种氧化性很强的酸,和很多金属(除金、铂)反应,故B错误;C项,将木炭放入浓硝
酸中,由于木炭的活泼性较弱,反应速率很慢,不能立即观察到有气泡生成,中学阶段一般理解为要加热
才反应,故 C错误;D项,工业制备硝酸第三步为用水吸收二氧化氮生成硝酸,发生 3NO + H O =
2 2
2HNO + NO反应,故D正确。故选D。
3
对点2 下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是( )
① ② ③A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体
B.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应
C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物
D.③的气体产物中检测出CO,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
2
【答案】D
【解析】①中灼热碎玻璃起加热作用,浓硝酸受热分解生成红棕色NO ,硝酸中氮元素化合价降低,
2
必有元素化合价升高,只能为氧元素,因此,还有 O 生成,产生的气体为混合气体,A项正确;由①可知,
2
浓硝酸受热分解可生成红棕色气体,所以②中产生的“红棕色气体”不一定是木炭与浓硝酸发生反应产生
的,B项正确;③中浓硝酸挥发才能与红热木炭接触,产生的NO 是还原产物,C项正确;红热的木炭还
2
可与空气中的O 反应生成CO,不一定是木炭与浓硝酸发生反应生成了CO,D项错误。
2 2 2
【巧学妙记】
1.浓、稀硝酸的性质
(1)浓、稀硝酸均具有强氧化性,浓度越大,氧化性越强,其还原产物的价态越高。浓硝酸与金属反应
的过程中,浓度逐渐减小,还原产物有可能是NO 和NO的混合物。
2
(2)浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红,后褪色,该反应过程中浓硝酸表现出强酸性和强氧化性。
(3)常温下,铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”,故常温下,浓硝酸可用铁桶盛放。
(4)硝酸几乎能够与所有的金属反应(除Au、Pt外),但不生成氢气;与变价金属反应时,金属能够被氧
化为最高价态。
(5)硝酸与具有还原性的弱酸盐(如NaSO 、NaI等)、碱性氧化物、碱以及其他还原剂反应时,优先发
2 3
生氧化还原反应。
(6)在应用硝酸的氧化性分析离子是否共存时,要注意溶液中 H+和NO的组合,它们相当于HNO ,能
3
够氧化具有强还原性的离子,而单纯的NO不能氧化这些离子。
2.金属与硝酸反应的思维模型
氨、铵盐
1.氨的分子结构和物理性质
电子式 密度 气味 水溶性比空气小 强烈刺激性气味 极易溶于水(1∶700)
2.氨的化学性质
(1)氨与水的反应
NH +HO NH ·H O NH+OH-,氨溶于水得氨水,氨水中含有的粒子有 NH ·H O、
3 2 3 2 3 2
NH 、HO、NH、OH-、H+。氨水为可溶性一元弱碱,易挥发,不稳定,易分解:NH ·H O=====NH ↑+
3 2 3 2 3
HO。
2
(2)氨与酸的反应:蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近,其现象为有白烟生成,将浓盐酸
改为浓硝酸,也会出现相同的现象。
化学方程式:HCl+NH ===NHCl、NH +HNO===NHNO 。
3 4 3 3 4 3
(3)与盐溶液的反应
如过量氨水与AlCl 反应的离子方程式:Al3++3NH ·H O===Al(OH) ↓+3NH。
3 3 2 3
(4)氨的还原性——氨的催化氧化
化学方程式:4NH +5O=====4NO+6HO。
3 2 2
3.氨的实验室制法
(1)加热固态铵盐和碱的混合物
一般加热NH Cl和Ca(OH) 的混合物,化学方程式:2NH Cl+Ca(OH) =====2NH ↑+CaCl +2HO。
4 2 4 2 3 2 2
①装置:“固体+固体――→气体”(与用KClO 或KMnO 制O 的装置相同)。
3 4 2
②收集:只能用向下排空气法。
③验满方法:A.用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色;B.将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试
管口,现象是有白烟产生。
④尾气处理:收集时,一般在管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球,可减小 NH 与空气的对流速度,
3
收集到纯净的NH ,同时也可避免污染空气。
3
(2)实验室制取氨的其他方法
方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置加热浓氨水 NH ·H O=====NH ↑+HO
3 2 3 2
NaOH溶于水放热,促使氨水分解。且
浓氨水+固体NaOH
OH-浓度的增大有利于NH 的生成
3
CaO与水反应,使溶剂(水)减少;反应
浓氨水+固体CaO 放热,促使氨水分解。化学方程式为
NH ·H O+CaO===NH↑+Ca(OH)
3 2 3 2
4.铵盐及NH的检验
(1)铵盐的物理性质
铵盐都是白色固体,均易溶于水。
(2)铵盐的化学性质
(3)NH的检验
未知液――→呈碱性――→湿润的红色石蕊试纸变蓝色,则证明含NH。
【易混易错】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)NH 易溶于水,可用作制冷剂( )
3
(2)氨气使AlCl 溶液产生白色沉淀,反应中氨气被还原( )
3
(3)氨溶于水显弱碱性,因此可使酚酞溶液变为红色( )
(4)氨极易溶解于水,因此氨水比较稳定(不容易)分解( )
(5)氨可被氯气氧化生成N,同时还可能产生白烟现象( )
2
(6)氨水和液氨不同,氨水是混合物,液氨是纯净物( )
(7)氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH ·H O(水除外) ( )
3 2
(8)氨水显弱碱性,是弱电解质( )
(9)氨水中含氮微粒中最多的微粒是NH( )
(10)铵盐都易溶于水,其水溶液均呈酸性( )
(11)现有1 mol·L-1的氨水,则该溶液中NH ·H O的浓度是1 mol·L-1( )
3 2
(12)在1 mol·L-1氨水中,NH ·H O、NH、NH 的物质的量浓度之和为1 mol·L-1( )
3 2 3
(13)某气体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( )
(14)加热盛有NH Cl固体的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结,说明NH Cl固体可以升华(
4 4)
(15)加热盛有少量NH HCO 固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,石蕊试纸变蓝,说明
4 3
NH HCO 显碱性( )
4 3
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)√ (7)√ (8)× (9)× (10)× (11)× (12)√ (13)√ (14)×
(15)×
【典例】
例1 实验室制取氨、收集、验证其还原性并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制取氨
B.用装置乙收集氨时气体应该从a口进b口出
C.装置丙中黑色固体变成红色时还原产物一定为铜
D.可以用装置丁吸收氨,进行尾气处理
【答案】B
【解析】A项,装置中的氯化铵固体分解生成氨和氯化氢气体,在试管口处重新反应生成固体氯化铵;
B项,氨密度比空气小,应用向下排空气法收集,用乙装置收集NH 时,从a口进b口出,正确;C项,
3
氧化铜被还原为铜、氧化亚铜都是红色固体;D项,氨极易溶于水,导管直接插入水溶液中吸收易发生倒
吸。
例2 NH 是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(见下图),下列说法正确的是( )
3
A.NH Cl和NaHCO 都是常用的化肥
4 3
B.NH Cl、HNO 和NaCO 受热时都易分解
4 3 2 3
C.NH 和NO 在一定条件下可发生氧化还原反应
3 2
D.图中所涉及的O 都要用纯氧
2
【答案】C
【解析】化肥是含氮、磷、钾的一些植物营养物质,NaHCO 不是化肥,A不正确;NaCO 受热不易
3 2 3
分解,B不正确;NH 和NO 在一定条件下可以发生氧化还原反应,如生成氮气,C正确;氨的催化氧化
3 2
以及NO与O 的反应用空气就可以,不一定要用纯氧,D不正确。
2
【对点提升】
对点1 某同学探究氨气和铵盐的性质,对相关实验操作及现象描述正确的是( )
A.室温下测定等浓度氨水和NaOH溶液的pH,比较氨水和NaOH碱性强弱B.向试管中滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口,若试纸不变蓝,则原溶液中无NH
C.液氨作为清洁能源的反应原理是4NH +5O=====4NO+6HO
3 2 2
D.加热可除去NH Cl中的少量NaHCO
4 3
【答案】A
【解析】NH ·H O是弱电解质,NaOH是强电解质,前者部分电离,后者完全电离,故通过室温下测
3 2
定等浓度氨水和NaOH溶液的pH,可比较氨水和NaOH碱性强弱,A正确;NH 极易溶于水,稀溶液中不
3
加热NH 不能逸出,无法确定是否含NH,B错误;NH 不易燃烧,产生的NO是大气污染物,不能作清洁
3 3
能源,C错误;NH Cl受热也会分解,故不可采用加热法除杂,D错误。
4
对点2 如下图,利用培养皿探究氨的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一表面
皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是( )
选项 实验现象 解释
A 浓盐酸附近产生白烟 NH 与浓盐酸反应产生了NH Cl固体
3 4
B 浓硫酸附近无明显现象 NH 与浓硫酸不发生反应
3
C 氯化物溶液变浑浊 该溶液一定是AlCl 溶液
3
干燥红色石蕊试纸不变色,湿润
D NH 是一种可溶性碱
3
红色石蕊试纸变蓝
【答案】A
【解析】NH 能与HCl发生化合反应,生成NH Cl白色固体,NH 也能与HSO 发生化合反应,生成
3 4 3 2 4
(NH )SO ;NH 与氯化物溶液反应生成氢氧化物沉淀,该氯化物可以是氯化铝、氯化镁等;NH 溶于水生
4 2 4 3 3
成NH ·H O,NH ·H O属于碱,NH 不属于碱。
3 2 3 2 3
【巧学妙记】
氨水、液氨和一水合氨的区别
氨水 液氨 一水合氨
化学式 —— NH NH ·H O
3 3 2
分类 混合物,多成分物,非电解质 纯净物,氢化物 一元弱碱
成分 NH 、NH ·H O、NH、OH-、H+(极少) NH NH ·H O
3 3 2 3 3 2
联系 氨溶于水形成氨水,氨水中含有NH 和NH ·H O
3 3 2
1.下列关于自然界中氮循环(如下图)的说法不正确的是( )A.人工固氮可以得到硝酸盐
B.雷电作用可将氮气直接转化为铵盐
C.细菌对氮元素的循环有重要作用
D.亚硝酸盐转化为硝酸盐的过程中,氮元素被氧化
【答案】B
【解析】A项,人工固氮是把氮气合成氨,氨和硝酸反应得到硝酸盐,人工固氮可以得到硝酸盐,正
确;B项,放电条件下氮气和氧气反应生成一氧化氮,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮和水
反应生成硝酸,不能直接得到铵盐,错误;C项,豆科类植物的根瘤菌能将空气中氮气转化为植物需要的
铵盐,实现生物固氮,细菌对氮元素的循环有重要作用,正确;D项,亚硝酸盐中氮元素化合价为+3价,
生成硝酸盐中氮元素化合价为+5价,氮元素化合价升高,发生氧化反应,正确。
2.氮及其化合物的转化关系如图所示。
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.上述所有标号的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NO
2
【答案】D
【解析】氮气和氧气在放电或高温条件下反应生成 NO,NO与O 反应生成NO ,氮气与氧气不能直
2 2
接生成NO 。
2
3.用氨气可制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是A.可加热分解NH Cl制NH
4 3
B.NH Cl和NaHCO 都是常见的化肥
4 3
C.NH 和NO 在一定条件下可发生反应
3 2
D.NH Cl、HNO 和NaCO 受热时都易分解
4 3 2 3
【答案】C
【解析】A项,NH Cl受热分解生成氨气和氯化氢,二者冷却后又重新化合生成氯化铵,不能用来制
4
备氨气,故A错误;B项,NH Cl是常见的化肥,NaHCO 不是,故B错误;C项,NO 跟NH 可以发生反
4 3 2 3
应:6NO +8NH=7N +12H O,故C正确;D项,NH Cl受热易分解生成HCl和NH 、HNO 受热时分解生
2 3 2 2 4 3 3
成二氧化氮、氧气和水,NaCO 性质稳定,难以分解,故D错误;故选C。
2 3
4.在一定温度和催化剂作用下,NO跟NH 可以发生反应生成N 和HO。现有NO和NH 的混合物
3 2 2 3
1mol,充分反应后所得产物中,经还原得到的N 比经氧化得到的N 多1.4g。已知反应的化学方程式:
2 2
4NH +6NO 5N+6H O,则下列说法正确的是
3 2 2
A.当转移的电子数约为3.612×1023时,则标况下有4.48L氨气被还原
B.氧化产物和还原产物的物质的量比为3:2
C.若以上反应进行完全,原混合物中NO与NH 的物质的量之比为可能为3:7
3
D.若有混合物中有0.2molNH ,则参与反应的NO为0.8mol
3
【答案】C
【解析】A项,当转移的电子数约为3.612×1023时,电子的物质的量为0.6mol,发生反应的NH 的物
3
质的量为:0.2mol,标准状况下体积为:4.48L,但是氨气化合价升高被氧化,A错误;B项,根据分析过
程可知氧化产物和还原产物的物质的量比为:2:3;C项,原混合物中NO与NH 的物质的量之比为可能
3
为3:7或者4:1,C正确;D项,分析反应方程式可知,有0.2molNH 参加反应,需要NO 0.3mol,此时
3
还有0.5molNO剩余,D错误;故选C。5.空气中的氮气可通过人工固氮获得氨气,氨气是重要的化工原料,通过氨氧化法去可制得硝酸,
反应过程如图:
N NH NO NO HNO
2 3 2 3
硝酸是一种强氧化性酸,制硝酸工业产生的尾气中含有氮氧化物,应处理后才能排放。下列说法不正
确的是
A.常温下,浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中
B.BaSO 固体能溶于稀硝酸,生成Ba(NO ),放出SO 气体
3 3 2 2
C.工业上,当转化①的反应达到平衡时,需不断地从混合气体中分离出NH ,将未反应的原料气送
3
回合成塔以提高原料的利用率
D.转化④中,当V(NO):V(O )=4:1时,理论上NO 全部转化为HNO
2 2 2 3
【答案】B
【解析】A项,常温下铝或铁遇浓硝酸钝化,浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中,A正确;B项,硝
酸是氧化性酸,BaSO 固体能溶于稀硝酸,被氧化生成硫酸钡,硝酸被还原生成NO,B错误;C项,工业
3
上,当转化①的反应达到平衡时,需不断地从混合气体中分离出NH ,降低生成物浓度,同时将未反应的
3
原料气送回合成塔,增大反应物浓度,因此可以提高原料的利用率,C正确;D项,转化④中,当
V(NO):V(O )=4:1时发生反应4NO +O +2H O=4HNO,理论上NO 全部转化为HNO,D正确;故选
2 2 2 2 2 3 2 3
B。
6.下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是( )
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断
向浓盐酸中加入浓硫酸 浓盐酸易挥发,浓硫酸与水作用放出大
A Ⅰ对,Ⅱ对;有
可制备氯化氢气体 量的热
由于Cu具有还原性,浓HNO 具有氧
3
B Cu能与浓HNO 反应 化性,在任何条件下生成的气体一定是 Ⅰ对,Ⅱ错;无
3
NO
2
硫单质在纯氧中燃烧有
C 部分二氧化硫被氧化为SO Ⅰ对,Ⅱ对;无
少量SO 生成 3
3
硝酸铵和碱石灰共热用
D 铵盐与碱能发生复分解反应 Ⅰ对,Ⅱ对;有
于实验室制备NH
3
【答案】A
【解析】A项,浓硫酸具有吸水性,溶于水放出大量的热,又因为浓盐酸易挥发,所以向浓盐酸中加
入浓硫酸可制备氯化氢气体,A正确;B项,铜与稀硝酸反应生成NO,B错误;C项,硫单质在纯氧中燃烧只能生成SO ,C错误;D项,硝酸铵受热易发生爆炸,实验室一般用氯化铵与熟石灰共热制备氨气,D
2
错误。
7.氮氧化合物(用NO 表示)是大气污染的重要因素,根据NO 的性质特点,开发出多种化学治理氮氧
x x
化合物污染的方法。
(1)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。如,4NH +6NO=====5N+6HO,
3 2 2
写出氨气转化NO 的化学方程______________,氧化产物与还原产物的质量之比为________。
2
(2)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。
①NO 被烧碱溶液吸收时,生成两种钠盐,其物质的量之比为 1∶1,写出该反应的化学方程式:
2
_____________________________________________________________________。
②NO与NO 按物质的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐,该钠盐的化学式是
2
__________。
【答案】(1)8NH +6NO =====7N+12HO 4∶3
3 2 2 2
(2)①2NO +2NaOH===NaNO +NaNO +HO
2 3 2 2
②NaNO
2
【解析】(2)①生成两种钠盐,必须是NO 的歧化反应,依据量的关系可知两种盐分别为 NaNO 和
2 3
NaNO 。②NO中氮的化合价为+2价,NO 中氮的化合价为+4价,二者1∶1混合时与NaOH反应生成一
2 2
种钠盐,依据电子守恒可知,钠盐中氮的化合价为+3,即为NaNO 。
2
8.研究氮及其化合物的性质,可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价-物质类别关系图如图
回答下列问题:
(1)在催化剂和加热的条件下,物质A生成NO是工业制硝酸的重要反应,化学方程式是_______。
(2)在加热条件下,物质C的浓溶液与碳单质反应,写出反应的化学方程式:_______。
(3)实验室中,检验溶液中含有NH 的操作方法是_______。
4+
(4)物质B为红棕色气体,写出该物质与水反应的离子方程式:_______,当反应消耗0.15 mol物质B
时,转移电子的物质的量为_______。
【答案】(1)4NH +5O 4NO+6H O (2)C+4HNO (浓) CO↑+4NO↑+2H O
3 2 2 3 2 2 2
(3)取少量溶液于试管中,加入氢氧化钠溶液,稍微加热,若有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,证明溶液中含有NH +
4
(4)3NO +H O=2H++2 NO -+NO 0.1 mol
2 2 3
【解析】氮元素化合价一物质类别关系分析,A为氨气,B为二氧化氮,C为硝酸,
(1)在催化剂和加热的条件下,物质A生成NO,是氨气的催化氧化生成一氧化氮和水,反应的化学方程式
为:4NH +5O 4NO+6H O;(2)在加热条件下,物质C为硝酸,硝酸的浓溶液与碳单质反应生成二氧
3 2 2
化碳、二氧化氮和水,反应的化学方程式为:C+4HNO (浓) CO↑+4NO↑+2H O;(3)实验室中,检验溶
3 2 2 2
液中含有NH +的操作方法是:取少量试液于试管中,加入氢氧化钠溶液,稍微加热,有湿润的红色石蕊试
4
纸变蓝的气体产生,证明溶液中含有NH +;(4)物质B为红棕色气体为NO ,二氧化氮和水反应生成硝酸和
4 2
一氧化氮,反应的离子方程式为:3NO +H O=2H++2NO-+NO,反应中3 mol NO 参加反应,转移电子总数
2 2 3 2
为2 mol,当反应消耗0.15 mol物质B时,转移电子的物质的量为0.15 mol× =0.1 mol。
9.SO 和NO 是主要的大气污染物。某小组认为一定条件下,用NH 与NO 反应转化为无污染物质可
2 x 3 2
进行汽车尾气无害化处理。
(1)氨气的制备
①若选用B装置制备氨气,分液漏斗和圆底烧瓶内的药瓶分别是_____。
②若选用装置A制备和收集纯净、干燥的氨气,可以选择下图装置_____(填序号),C中试剂为___。
(2)氨气与二氧化氮的反应。(已知:2NO +2NaOH=NaNO +NaNO +H O)
2 3 2 2①在硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,将NO 气体注入Y管中,Z中应盛装___________。
2
②打开K 将注射器X中的NH 缓慢注入Y中,发生反应的方程式为___________。
1 3
③将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温,打开K,Y中出现倒吸现象,原因是
2
___________。
(3)该小组进一步研究SO 的性质,探究SO 能否与NaO 发生氧化还原反应。实验室用铜丝和浓硫酸
2 2 2 2
反应生成SO 的化学方程式为___________。利用(2)中装置,将Y中的药品更换为少量NaO,将注射器X
2 2 2
中SO 缓慢推入Y中,Y装置中淡黄色粉末变成白色,设计方案检验生成的白色物质中含有SO 2-
2 4
__________。
【答案】(1)①浓氨水,氧化钙(氢氧化钠或碱石灰) ②ACDF或ACDCF 碱石灰
(2)①NaOH溶液 ② 6NO +8NH 7N+12H O
2 3 2 2
③反应后气体分子数减少,Y管中压强小于外压
(3)Cu+2H SO (浓) CuSO +2H O+SO ↑ 取少量白色固体溶于水,加入少量稀盐酸,再加入BaCl 溶
2 4 4 2 2 2
液,白色沉淀生成
【解析】(1)①装置B反应类型是固液不加热型,选用药品可以是浓氨水在碱性物质中制取氨气,分液
漏斗和圆底烧瓶内的药瓶分别是浓氨水,氧化钙(氢氧化钠或碱石灰);②固体加热制备气体,选择A为发
生装置,干燥管中盛放碱石灰干燥氨气,用D装置采取用向下排空气法收集氨气,用F装置进行尾气处理,
可以防止倒吸,可以在在D与F之间连接盛放碱石灰的干燥管,避免F中水蒸气进入D中,故需要装置为
ACDF 或ACDCF;(2)①Z装置吸收尾气中二氧化氮等,由2NO +2NaOH=NaNO +NaNO +H O可知,可以
2 3 2 2
盛放NaOH 溶液;②NO 与NH 发生氧化还原反应反应转化为无污染物质,应是生成N 与HO,反应方程
2 3 2 2
式为:6NO +8NH 7N+12H O;③发生反应:6NO +8NH 7N+12H O,反应后气体分子数减少,
2 3 2 2 2 3 2 2
Y 管中压强小于外压,Y 中出现倒吸现象;(3)Cu与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫与水,
反应方程式为:Cu+2H SO (浓) CuSO +2H O+SO ↑;检验生成的白色物质中含有SO 2-方案为:取少量白
2 4 4 2 2 4
色固体溶于水,加入少量稀盐酸,再加入BaCl 溶液,白色沉淀生成。
2
10.含氮化合物的处理对环境保护意义重大。
(1)用H 或CO催化还原NO均能达到消除污染的目的,反应的氧化产物为_______。
2(2)实验室常用NaOH溶液吸收NO (NO和NO 的混合气体),反应的化学方程式如下:(已知NO不能
x 2
与NaOH溶液反应,不考虑NO 与NO 的转化)
2 2 4
NO+NO +2NaOH=2NaNO +H O
2 2 2
2NO +2NaOH=NaNO +NaNO +H O
2 2 3 2
①若NO 能被NaOH溶液完全吸收,则x的取值范围为_______
x
②若nmolNaOH恰好完全反应,则被吸收的NO 的体积为_____L(标准状况)。
x
(3)用VO 作催化剂,NH 将NO还原成N 的一种反应历程如图-1所示,则总反应方程式为_____。
2 5 3 2
(4)一种将氨氮(NH + )废水中的氮元素转变为N 脱除的机理如下:
4 2
已知:氧气浓度越高,厌氧氨氧化菌活性越低。
①参与I中反应的n(NH +):n(O )=_______
4 2
②废水溶解氧浓度(DO)对氮的脱除率的影响如图-2所示。当1mg/L<DO<2mg/L时,随着DO的增大
氮的脱除率下降,其原因可能是_______。
【答案】(1)H O、CO (2) ① 1.5≤X<2 ②22.4n
2 2
(3)4NH +4NO+O 4N+6H O
3 2 2 2
(4) ①2:3 ②随着DO的增大,厌氧氨氧化菌活性降低;部分NO -被氧化为NO -
2 3
【解析】(1)用H 或CO催化还原NO均能达到消除污染的目的,反应中氢气、CO是还原剂,所以反
2
应的氧化产物为HO、CO。(2)①根据方程式可知若NO 能被NaOH溶液完全吸收,则二氧化氮和一氧化
2 2 x
氮的物质的量之比≥1,所以x的取值范围为1.5≤X<2;②由于生成物是NaNO 、NaNO ,若nmolNaOH
2 3
恰好完全反应,根据Na和N原子守恒可知被吸收的NO 的物质的量是nmol,体积为22.4nL(标准状况)。
x(3)根据反应历程可判断反应物是氨气、NO和氧气,生成物是氮气和水,则总反应方程式为4NH +4NO+O
3 2
4N+6H O。(4)①I中反应是氧气氧化铵根生成亚硝酸根和水,1mol氧气得到4个电子,1mol铵
2 2
根失去6个电子,则根据电子得失守恒可知参与I中反应的n(NH +):n(O )= 2:3;②由于随着DO的增大,
4 2
厌氧氨氧化菌活性降低,且部分NO -被氧化为NO -,所以当1mg/L<DO<2mg/L时,随着DO的增大氮的
2 3
脱除率下降。
11.将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的NO和NO 混合气体在标准状
2
况下的体积为11.2 L。请回答:
(1)NO的体积为________L,NO 的体积为________L。
2
(2)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入V mL a mol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全
部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为________mol·L-1。
(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在 NaOH 溶液中全部转化为 NaNO ,至少需要 30%的双氧水
3
________g。
【答案】(1)5.824 5.376 (2) (3)57.8
【解析】(1)Cu与HNO 反应过程中,Cu作还原剂失去的电子等于HNO 作氧化剂得到的电子,由得失
3 3
电子守恒可得n(Cu)×2=n(NO)×3+n(NO )×1,即×2=×3+×1,得V(NO)=5.824 L,则V(NO )=5.376 L。
2 2
(2)硝酸与Cu反应中,硝酸显酸性和氧化性,其中显氧化性的硝酸全部转化为NO、NO ,当溶液中的Cu2+
2
全部转化为沉淀时,所得溶液为NaNO 溶液,则n(NO) =n(NaOH)=V×10-3 L×a mol·L-1=aV×10-3
3 溶液
mol,根据N元素守恒,作氧化剂的硝酸与生成的气体的物质的量相等,则有n(HNO) =n(气体)==
3 被还原
0.5 mol。n(HNO)=n(NO) +n(HNO) =aV×10-3 mol+0.5 mol。(3)根据(1)中计算可得n(NO)=0.26
3 溶液 3 被还原
mol,n(NO )=0.24 mol。从反应的始终态分析:即要将NO中的+2价的N元素和NO 中的+4价的N元
2 2
素完全转化为NaNO 中的+5价的N元素。根据得失电子守恒得n(NO)×3+n(NO )×1=n(H O)×2,即0.26
3 2 2 2
mol×3+0.24 mol=n(H O)×2,求得n(H O)=0.51 mol。m(H O)=0.51 mol×34 g·mol-1=17.34 g,需要30%
2 2 2 2 2 2
的双氧水的质量为17.34 g÷30%=57.8 g。
1.(2022·重庆市育才中学模拟预测)氯化汞与氨水发生反应2NH +HgCl=Hg(NH )Cl↓+NH Cl,相关物质
3 2 2 4
的化学用语正确的是( )
A. 的结构示意图为 B. 的结构式为C.NH 的电子式为 D.Hg(NH)Cl中N的化合价为
3 2
【答案】D
【解析】A项,氯离子的核电荷数为17,核外3个电子层,最外层电子数为8,离子的结构示意图为
,故A错误;B项,铵根离子带一个单位正电荷,结构式为 ,故B错误;C项,
氨分子为共价化合物,电子式为 ,故C错误;D项,由化合价的代数和为0可知,Hg(NH)Cl中氮
2
元素的化合价为—2价,故D正确;故选D。
2.(2022·江苏省高三考前打靶卷)下列制取NH HCO 的实验原理与装置能达到实验目的的是( )
4 3
A.用装置甲制取NH B.用装置乙制取CO
3 2
C.用装置丙制取NH HCO 溶液 D.用装置丁获得NH HCO 固体
4 3 4 3
【答案】C
【解析】A项,制备氨气的时候,试管口应该略微向下倾斜,A错误;B项,硫酸会和碳酸钙反应生
成硫酸钙,覆盖在碳酸钙表面阻挡反应进行,应该把硫酸换成盐酸,B错误;C项,氨气易溶于水,应该
防倒吸,C正确;D项,碳酸氢铵受热易分解,不能蒸发结晶,D错误;故选C。
3.(2022·江苏省如皋中学三模)氮及其化合物在生产生活中具有广泛的应用。氨气可用于生产氮肥和
处理NO 等气体,氨水可用于吸收SO ,NO 可用于制取硝酸,硝酸可洗涤试管上的银镜。NO 能与悬浮
x 2 x 2
在大气中海盐粒子相互作用,反应为2NO +NaCl=NaNO +ClNO(ClNO中N为中心原子,各原子均达到8
2 3
电子稳定结构)。NO能被FeSO 溶液吸收生成[Fe(NO)HO) ]SO 。在给定条件下,下列选项所示的物质间
4 2 5 4
转化均能实现的是( )
A.NH ·H O(aq) NH HSO (aq) B.NH NO
3 2 4 3 3 2C.NO HNO D.Ag H
3 2
【答案】A
【解析】A项,一水合氨溶液显碱性,与过量二氧化硫溶液反应生成NH HSO ,A正确;B项,NH
4 3 3
与NO反应,可能发生归中反应生成N,不可能生成生成NO ,B错误;C项,NO不溶于水,不能和水反
2 2
应生成硝酸 ,C错误;D项,稀硝酸为氧化性酸,与Ag反应生成NO,不会生成氢气,D错误;故选A。
4.(2022·江苏省扬州中学三模)液氨是一种很好的溶剂,液氨可以微弱的电离产生NH -和NH +。NH
2 4 3
中的一个H原子若被-NH 取代可形成NH(联氨),若被-OH取代可形成NH OH(羟胺)。在有NH +存在时,
2 2 4 2 4
Cu(OH) 能溶于氨水形成[Cu(NH )]2+。NH 经过一定的转化可以形成N、NO、NO 、NO(无色)、HNO 等。
2 3 4 3 2 2 2 4 3
在题给条件下,下列选项所示的物质间转化可以实现的是( )
A.NH(aq) NH (g) B.NH (aq) N(g)
2 4 3 2
C.NH (g) NO (g) D.NO (g) HNO(aq)
3 2 3
【答案】D
【解析】A项,氯气表现氧化性,联氨中氮元素化合价应该上升,不能生成氨气,A错误;B项,铵
根离子与与二氧化硫反应应生成亚硫酸铵,B错误;C项,氨气在题给条件下应转化为氮气,C错误;D
项,二氧化氮和水反应生成硝酸和NO,氮元素化合价有升有降,满足氧化还原反应的价态规律,D正确;
故选D。
5.(2022·江苏省南通市模拟预测)氨催化氧化是工业制硝酸的重要反应:4NH (g)+5O(g)
3 2
4NO(g)+6H O(g) ΔH<0。在T℃时,向1L密闭容器中投入4molNH 、5molO ,平衡时测得NH 的转化
2 3 2 3
率为60%。在指定条件下,下列选项所示的物质间转化不能实现的是( )
A.NH ·H O(aq) NH HSO B.HNO(浓) NO
3 2 4 4 3 2
C.NH Cl NH D.NO N
4 3 2
【答案】A
【解析】A项,一水合氨与SO 反应生成NH HSO 或(NH )SO ,A符合题意;B项,浓硝酸不稳定,
2 4 3 4 2 3
光照条件下分解生成NO 、HO和O,B不符合题意;C项,氯化铵不稳定,受热分解生成NH 和HCl,C
2 2 2 3
不符合题意;D项,NO与CO在催化剂作用下可发生氧化还原反应生成N 和CO,D不符合题意;故选
2 2
A。
6.(2022·辽宁省葫芦岛市二模)氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨催化制硝酸的流程示意图。下列说法不正确的是 ( )
A.可以利用NH 易液化的性质分离出NH
3 3
B.合成氨以及氨催化制硝酸的流程中氮元素均被氧化
C.可以用NH 进行氨氧化物的尾气处理
3
D.吸收塔中通入A是为了提高原料的利用率
【答案】B
【解析】A项,利用NH 易液化的性质分离出NH ,促进平衡正向移动,A项正确;B项,合成氨中
3 3
氮气中氮元素化合价降低做氧化剂,被还原发生还原反应,氨催化制硝酸的流程中氮元素化合价由-3价升
高到+2价,被氧化,B项错误;C项,氨气具有还原性,氮氧化物具有氧化性,二者反应生成无毒气体氮
气,可以用NH 进行氮氧化物的尾气处理,C项正确;D项,一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,二氧化
3
氮、氧气和水反应生成硝酸, A 为O,吸收塔中通入A是为了提高原料的利用率,D项正确;故选B。
2
7.(2022·山东省临沂市三模)以天然气为原料合成氨是新的生产氮肥的方法,其工艺流程如下。下列
说法正确的是( )
A.反应①使用催化剂可提高反应速率和甲烷的平衡转化率
B.反应②的原子利用率为100%
C.生成1.0 mol NH NO 至少需要0.75 mol CH
4 3 4
D.反应③理论上当n( NH):n(O )= 4:3时,恰好完全反应
3 2
【答案】C
【解析】A项,反应①使用催化剂可以提高反应速率,但不能提高甲烷的平衡转化率,A错误;B项,反应②的化学方程式为CO+2NH CO(NH)+H O,则该反应的原子利用率小于100%,B错误;C
2 3 2 2 2
项,由天然气经过各步转化,最终生成NH NO 涉及的化学反应有:CH+2H O CO+4H ,N+3H
4 3 4 2 2 2 2 2
2NH ,2NH +2O =NHNO +H O,则有NH NO ~2NH~3H ~ CH,故生成1.0mol NH NO 至
3 3 2 4 3 2 4 3 3 2 4 4 3
少需要0.75mol CH ,C正确;D项,反应③中,NH 和O 反应生成NH NO ,该反应的化学方程式为
4 3 2 4 3
2NH +2O =NHNO +H O,则理论上当n(NH ):n(O )=1:1时,恰好完全反应,D错误;故选C。
3 2 4 3 2 3 2
8.(2022·北京市101中学三模)化学小组探究铜与硝酸反应的快慢及产物。
实验 开始无明显现象,渐有小气泡生成,液面上方出现
Ⅰ 浅红棕色气体,溶液呈蓝色。
实验 最初反应较慢,随后加快,反应剧烈;产生红棕色
Ⅱ 气体;溶液呈绿色。
资料:铜与浓HNO 反应一旦发生就变快,生成的NO 可溶于水形成HNO(弱酸),反应就加快。
3 2 2
下列说法正确的是( )
A.NO 与HO反应生成HNO 和NO
2 2 2
B.亚硝酸能加快反应速率,是因为亚硝酸可做铜与硝酸反应的催化剂
C.I中反应慢的原因可能是因为稀硝酸不能将NO氧化为NO ,体系中不能生成HNO
2 2
D.分别向1mL浓硝酸中加入几滴30%H O 溶液或一定量NaNO 固体,再加入铜片,预计反应均较慢
2 2 2
【答案】C
【解析】A项,根据得失电子守恒可知,NO 与HO反应应该是发生歧化反应,氮元素的化合价应该
2 2
有升有降,不能只下降,生成低价态的HNO 和NO,应该生成HNO 和NO,A错误;B项,根据实验现
3 3
象和资料,亚硝酸可以加快反应速率,但不一定是催化剂,催化剂要在反应前后的性质和质量保持不变,
B错误;C项,稀硝酸的氧化性比浓硝酸弱,不能氧化NO,因此也不能产生HNO,故I中反应慢的原因
2
可能是因为稀硝酸不能将NO氧化为NO ,体系中不能生成HNO,C正确;D项,过氧化氢和HNO 发生
2 2 2
氧化还原反应,因此HNO 浓度减小甚至为0,反应速率减慢,但加入亚硝酸钠,可以增大体系中HNO 含
2 2
量,反应速率会加快,D错误;故选C。
9.(2022·安徽省新未来联盟高三模拟预测)氨氮废水是造成河流湖泊富营养化的主要原因,处理氨氮
废水(主要以NH +和NH ·H O的形式存在)的主要流程如图所示:
4 3 2下列说法不正确的是( )
A.过程I降低氮元素浓度的方法:加入NaOH溶液,调节pH为碱性,升高温度,再通入空气,赶出
氨气
B.过程II是在碱性条件下通入氧气实现:NH +→NO -→NO -转化,NH +被氧气氧微生物化为NO - ,
4 2 3 4 3
总反应的离子方程式:NH + +2O NO - +H O+2H+
4 2 3 2
C.过程III中甲醇的作用是作还原剂,将NO -还原为N
3 2
D.过程III的转化过程为NO -→NO -→N,每生成1molN 转移10mol电子
3 2 2 2
【答案】B
【解析】向氨氮废水中加NaOH溶液,调节pH至9后,升温至30℃,并通入空气将氨气赶出并回收,
得到低浓度的氨氮废水;然后使低浓度的氨氮废水在微生物作用下,将NH +经过两步反应被氧化成NO -,
4 3
得到含有HNO 的废水,再向废水中加入CHOH,将HNO 还原成N。从而得到达标废水。A项,向废水
3 3 3 2
中加入NaOH溶液,NH +与OH反应NH ++OH-= NH ·H O,反应产生的NH ·H O受热易分解变为NH 被热
4 4 3 2 3 2 3
空气带出,从而使废水中的氮元素含量降低,故A正确;B项,在碱性条件下NH +被氧气氧微生物化为
4
NO -,总反应的离子方程式:NH + +2OH-+2O NO - +3H O,故B错误;C项,废水中加入
3 4 2 3 2
CHOH,将HNO 还原成N,故C正确;D项,在反应中NO -得到电子被还原产生N,每生成1molN 转
3 3 2 3 2 2
移10mol电子,故D正确;故选B。
10.(2022·山东省青岛市二模)为探究氨及铵盐性质,将NH Cl晶体装入如图所示T形三通管两端,进
4
行微型实验。下列说法错误的是( )
A.轻轻挤压任一乳胶头,若蒸馏水中有气泡冒出,则装置气密性良好
B.同时点燃两个酒精灯后,两端湿润的pH试纸均变蓝
C.实验过程中竖直支管上方会出现白烟
D.停止加热后可以交替挤压两边乳胶头,使气体更充分吸收,减少污染
【答案】B【解析】A项,整套装置是密闭体系,若装置气密性良好,轻轻挤压任一乳胶头,则蒸馏水中有气泡
冒出,故A正确;B项,pH试纸遇酸变红,遇碱变蓝,氯化铵受热分解生成氨气和HCl,左边氯化钙会吸
收氨气,右边NaOH会吸收HCl,因此同时点燃两个酒精灯后,左端pH试纸变红,右边pH试纸变蓝,故
B错误;C项,竖直支管上方同时有氨气和HCl,两者相遇变为氯化铵,因此实验过程中竖直支管上方会
出现白烟,故C正确;D项,停止加热后,不断交替挤压两边乳胶头,增大压强,将残余的气体全部赶入
到蒸馏水中被吸收,减少污染,故D正确;故选B。
11.(2022·辽宁省部分重点中学协作体第二次模拟)“价—类”二维图是元素化合物知识系统化的良好工
具,氮及其化合物的价类二维图如下图所示。
下列说法正确的是( )
A.检验E溶液中阳离子方法为:取适量E溶液于试管中,加热,若管口湿润红色石蕊试纸变蓝则溶
液中含有该阳离子
B. 与足量D的稀溶液完全反应,生成气体C的体积为
C.A和C在一定条件下可以反应生成无毒的N
2
D.B的分子式为NH,若将NH 看作二元碱,则其与HSO 形成的酸式盐为NH(HSO )
2 4 2 4 2 4 2 4 4 2
【答案】C
【解析】根据示意图可判断A是氨气,B是NH,C是NO,D是硝酸,E是铵盐。A项,E为铵盐,
2 4
铵盐在溶液中不一定都易分解,且产物也不一定产生氨气,所以该实验方法不能检验铵根离子,A错误;
B项,铁与稀硝酸反应生成NO,但气体所处温度和压强未知,不能计算其体积,B错误;C项,氨气和
NO在一定条件下发生氧化还原反应,生成氮气和水,C正确;D项,若将NH 看作二元碱,则其与
2 4
HSO 形成的酸式盐为NH(HSO ),D错误;故选C。
2 4 2 6 4 2
12.(2022·山东省日照市高三校际联考三模)盐酸羟胺NH OHCl是一种常见的还原剂和显像剂,其化
3学性质与NH Cl类似。工业上主要采用图1所示的方法制备。其电池装置中含Fe的催化电极反应机理如图
4
2所示。不考虑溶液体积的变化,下列说法正确的是( )
A.电池工作时,含Fe的催化电极作负极
B.图2中,M为H+和 ,N为NH OH+
3
C.电池工作时,每消耗 (标准状况),左室溶液质量增加3.3g
D.电池工作一段时间后,正极区溶液的 减小、负极区溶液的 增大
【答案】C
【解析】由图可知,氢元素化合价降低失电子,Pt电极为负极,电极反应式为H-2e- =2H+,含铁的催
2
化电极为正极,电极反应式为NO+3e- +4H++Cl-=NH OHCl。A项,电池工作时,含铁的催化电极作正极,
3
A错误;B项,由题意可知,NH OH具有和氨气类似的弱碱性,可以和盐酸反应生成盐酸羟胺,所以缺少
2
的一步反应为NH OH+H+= NH OH+,图2中M为NH OH,N为NH OH+,B错误;C项,含Fe的催化电
2 3 2 3
极为正极,电极反应式为NO+3e- +4H++Cl-=NH OHCl,2.24LNO标况下是0.1mol,左室增加的质量为
3
0.1molNO和0.3mol氢离子的质量,即0.1mol×30g/mol+0.3mol×1g/mol=3.3g,C正确;D项,原电池工作时,
正极氢离子被消耗,pH增大,负极生成氢离子,pH减小,D错误;故选C。
13.(2022·山东省淄博市三模)氨基甲酸铵(NH COONH)易分解,易水解,难溶于CCl。某小组设计如
2 4 4
图所示装置制备氨基甲酸铵。
已知:NH (g)+ CO(g) NH COONH (s) ΔH<0
3 2 2 4下列分析错误的是( )
A.A装置的优点是能够随时控制反应的发生和停止
B.装置B、C、E中试剂可分别为饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸、PO 固体
2 5
C.装置D使用冰水浴
D.装置F中所用试剂可为NH Cl与熟石灰
4
【答案】B
【解析】A装置为碳酸钙与盐酸反应制备CO,氨基甲酸铵易水解,进入制备氨基甲酸铵装置D的气
2
体必须干燥纯净气体,左侧装置B、C试剂可分别为饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸,装置F可用NH Cl与碱
4
石灰制备氨气,E中试剂需干燥氨气,可以选用碱石灰。A项,A装置为碳酸钙与盐酸反应制备CO 简易
2
制备装置,装置的优点是能够随时控制反应的发生和停止,A正确;B项,氨基甲酸铵易水解,进入制备
氨基甲酸铵装置D的气体必须干燥纯净气体,左侧装置B、C试剂可分别为饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸,
制的纯净干燥的CO,装置F可用NH Cl与碱石灰制备氨气,E中试剂需干燥氨气,可以选用碱石灰,但
2 4
不能选用PO 固体,B错误;C项,制备氨基甲酸铵的反应为放热反应,制得的物质易分解,所以装置D
2 5
需降温,使用冰水浴,C正确;D项,装置F可用NH Cl与碱石灰反应制备氨气,D正确;故选B。
4
14.(2022·广东省广州市天河区高三第三次模拟考试)部分含氮物质的分类与相应氮元素化合价关系如
图所示。下列说法正确的是( )
A.a可使紫色石蕊试液变红
B.b的分子含有极性共价键,不含非极性共价键C.一定条件下,c、d、e之间存在转化关系:c→d→e
D.实验室用e的浓溶液与 反应制备d,用排水法收集
【答案】C
【解析】由图可知,abcde均为含氮化合物,故a为NH 、b为NH、c为NO,d为NO ,e为硝酸。
3 2 4 2
A项,a为NH ,NH 会使湿润的红色石蕊试纸变蓝,A项错误;B项,b为NH,中含有N-H极性共价键,
3 3 2 4
N-N非极性共价键,B项错误;C项,c为NO,d为NO ,e为硝酸,2NO+O =2NO、
2 2 2
3NO +H O=2HNO +NO、Cu + 4HNO (浓) = Cu(NO ) + 2NO ↑+ 2H O,故c、d、e之间存在转化关系:
2 2 3 3 3 2 2 2
c→d→e,C项正确;D项,实验室用e的浓溶液与Cu反应制备d,发生的反应方程式为Cu + 4HNO (浓) =
3
Cu(NO ) + 2NO ↑+ 2H O,但3NO +H O=2HNO +NO,故不能用排水法收集NO ,D项错误;故选C。
3 2 2 2 2 2 3 2
15.(2022·北京市人大附中三模)用如下方法回收废旧CPU中的单质Au(金)、Ag和Cu
已知:浓硝酸不能单独将Au溶解,通常采用王水[V(浓硝酸):V(浓盐酸)=1∶3]溶解Au。
下列说法不正确的是( )
A.浓、稀HNO 均可作酸溶试剂,溶解等量的Cu,选择稀硝酸可节约原料
3
B.HNO- NaCl与王水溶金原理相同,反应原理可以表示为:
3
Au+4NaCl+5HNO =HAuCl+NO↑+4NaNO +2H O
3 4 3 2
C.用王水溶金时,利用了HNO 的氧化性,浓盐酸的主要作用是增强溶液的酸性
3
D.用适当浓度的盐酸、氯化钠溶液、氨水和铁粉可从酸溶后的溶液中回收Cu和Ag,试剂1应选择
NaCl溶液
【答案】C
【解析】A项,Cu与稀HNO 反应的方程式为3Cu+8HNO =3Cu(NO )+2NO↑+4H O,溶解1molCu需
3 3 3 2 2
要硝酸为 ,Cu与浓HNO 反应的方程式为Cu+4HNO =Cu(NO )+2NO↑+2H O,溶解1molCu需要硝
3 3 3 2 2 2
酸为4mol,故溶解等量的Cu,选择稀硝酸可节约原料,故A正确;B项,根据化合价的变化规律可知,
金元素的化合价从0价升高为+3价,是还原剂,硝酸是氧化剂,氮元素的化合价从+5价降低为+2价,产
物是NO,根据得失电子守恒、元素守恒配平方程式为Au+4NaCl+5HNO =HAuCl+NO↑+4NaNO +2H O,故
3 4 3 2B正确;C项,用王水溶金时,硝酸中N的化合价降低,做氧化剂,利用了HNO 的氧化性,浓盐酸提供
3
了氯离子,利于生成四氯合金离子,其主要作用是减小金离子的电势,增强金的还原性,故C错误;D项,
根据图中信息可知,含有铜离子和银离子的溶液加入试剂1后得到的是物质1和物质3,物质3加入试剂3
后得到的是二氨合银离子,试剂3是氨水,物质3是氯化银,试剂1是NaC1溶液,物质1是氯化铜,氯化
铜加入过量铁粉得到物质2是铜和铁单质,经过试剂2,过滤后得到铜单质,试剂2是盐酸,除去过量的
铁粉,二氨合银离子经过还原可以得到银单质,实现了铜和银的分离,故D正确;故选C。
16.(2022·山东省高三大联考)氮肥是保证我国粮食安全的重要物资,一种利用电化学制备NH 的转化
3
历程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.步骤II中反应属于氮的固定
B.HO、LiOH均可视为该历程中的催化剂
2
C.该历程总反应为2N+6H O=4NH +3O
2 2 3 2
D.由该历程表明N 的氧化性弱于O
2 2
【答案】B
【解析】三步反应分别为4LiOH 4Li+O↑+2H O 、6Li+N=2Li N、LiN+3HO=3LiOH+NH。A项,
2 2 2 3 3 2 3
游离态的氮元素转化为化合态为氮元素的固定,步骤II中N 与Li反应生成LiN,属于氮的固定,A正确;
2 3
B项,HO先由步骤I生成再在步骤III被消耗,是中间产物,不是催化剂,B错误;C项,三步反应分别
2
为4LiOH 4Li+O↑+2H O 、6Li+N=2Li N、LiN+3HO=3LiOH+NH,将三步加起来可得总反应为
2 2 2 3 3 2 3
2N+6H O=4NH +3O ,C正确;D项,非金属性越强,单质得电子能力越强,其单质氧化性越强,由非金
2 2 3 2
属性:O>N,则O 的氧化性强于N,D正确;故选B。
2 2
17.(2022·广东省广州市天河区高三第三次模拟考试)氮氧化物(NO )是一类特殊的污染物,它本身会对
x
生态系统和人体健康造成危害。一种以沸石笼作为载体对氮氧化物进行催化还原的原理如图所示。下列说
法不正确的是( )A.过程①可表示为2Cu(NH )++O =[(NH )Cu-O-O-Cu(NH )]2+
3 2 2 3 2 3 2
B.过程③有元素的化合价发生变化
C.过程④涉及极性共价键的断裂与生成
D.图中总过程中NO、NH 、O 物质的量之比为4:4:1
3 2
【答案】D
【解析】A项,过程①的反应为Cu(NH )+和O,生成为为[(NH )Cu-O-O-Cu(NH )]2+,反应方程式为:
3 2 2 3 2 3 2
2Cu(NH )++O =[(NH )Cu-O-O-Cu(NH )]2+,A项正确;B项,过程③只有O-O非极性共价键断裂,元素化合
3 2 2 3 2 3 2
价没有变化,B项正确;C项,过程④有N 的生成,形成了非极性共价键,C项正确;D项,分析总反应
2
过程可知,总反应方程式为2NO+4NH +2O =3N +6H O,由此可知,总过程中NO、NH 、O 物质的量之
3 2 2 2 3 2
比为1:2:1,D项错误;故选D。
18.(2022·山东省临沂市二模)一种以Pd―Cu为催化剂还原去除水体中NO -的机理如图a所示;其他
3
条件相同,不同pH时,NO -转化率和不同产物在总还原产物中所占的物质的量的百分比如图b所示。
3
已知:溶液pH会影响Pd对NO -的吸附,不影响对H的吸附。
2
下列说法不正确的是( )
A.pH越小,Pd对NO -的吸附能力越强
2
B.通过调节溶液的pH,可使NO -更多的转化为N
3 2C.反应ii中生成NH +的离子方程式为NO -+6H+2H+=NH++2H O
4 2 4 2
D.pH=12时,每处理6.2g NO -,理论上消耗标准状况下5.6LH
3 2
【答案】D
【解析】A项,由图b可知,随着pH减小,n(N2)增大,n(铵态氮)变化不大,则还原产物中n(N2):
n(铵态氮)比值增大,Pd表面吸附的NO -和个数比变大,而溶液pH会影响Pd对NO -的吸附,不影响对H
2 2
的吸附,即pH越小,Pd对NO -的吸附能力越强,A正确;B项,由图b信息可知,pH值不同还原产物也
2
不同,pH为4时主要还原产物为N、pH为12时,还原产物几乎全是NO -,故通过调节溶液的pH,可使
2 2
NO -更多的转化为N,B正确;C项,由图a可知,反应ii即NO -和H反应生成NH +,根据氧化还原反应
3 2 2 4
配平可得,反应ii中生成NH +的离子方程式为NO -+6H+2H+=NH++2H O,C正确;D项,由图b可知,
4 2 4 2
pH=12时,还原产物几乎全是NO -,则每处理6.2g即 =0.1mol NO -,根据电子守恒可知,理论上
2 3
消耗标准状况下 =1.12L ,D错误;故选D。
19.(2022·辽宁省丹东市二模)硫酸工业尾气(含有SO 、SO )可以使用氨水进行吸收,防止了有害物质
2 3
的排放,同时生产副产品氮肥。已知吸收尾气后的氨水全部转化为含三种铵盐的溶液。为测定此铵盐溶液
的成分,设计如下实验。
下列说法错误的是( )
A.每份铵盐溶液中n[(NH )SO ]+n(NH HSO )=0.9mol
4 2 3 4 3
B.沉淀C中BaSO 的质量为195.3g
3
C.每份铵盐溶液中n[(NH )SO ]=0.1mol
4 2 4
D.铵盐溶液中c[(NH )SO ]:c(NH HSO ):c[(NH )SO =4:5:1
4 2 3 4 3 4 2 4]
【答案】D
【解析】吸收尾气后的氨水全部转化为含三种铵盐的溶液,推测可能含有亚硫酸根离子、亚硫酸氢根
离子、硫酸根离子。分两份后,向其中一份铵盐中加入足量硫酸产生气体,说明该气体为SO ,即
2n(SO )=0.9mol,也说明在该铵盐中含有(NH )SO 、NH HSO 中至少一种;另一份相同体积的溶液中加入
2 4 2 3 4 3
足量Ba(OH) ,产生1.6mol气体,推测该气体为NH ,即n(NH )=1.6mol;同时产生沉淀218.6g。若沉淀
2 3 3
完全是BaSO,其质量应是0.9mol×217g/mol=195.3g<218.6g, 所以沉淀的成分应为BaSO 和BaSO 的混
3 3 4
合物。故原铵盐含有亚硫酸盐和硫酸盐;又根据n(NH )=1. 6mol﹤2n(SO )=1.8mol,所以铵盐中肯定还含
3 2
NH HSO 。即该盐是NH )SO 、NH HSO 、(NH )SO 三种铵盐的混合物。③根据元素守恒,由于
4 3 4 2 3 4 3 4 2 4
n(SO )=0.09mol ,所以n(BaSO)=0.09mol,m(BaSO )=217g/mol×0.09mol=19.53g,m(BaSO )=21.86-
2 3 3 4
19.53=2.33(g)。则n(BaSO)=0.01mol= n[(NH)SO ],n[(NH )SO ]=0.16mol-0.01mol×2-0.
4 4 2 4 4 2 3
09mol=0.05mol; n(NH HSO )=0.09-0.05=0.04mol。在同一溶液中溶质t的物质的量的比等于浓度的比。所
4 3
以c[(NH )SO ]: c(NH HSO ): c[(NH )SO ] = 5 : 4 : 1。A项,根据元素守恒可知,铵盐中含的硫
4 2 3 4 3 4 2 4
元素都以二氧化硫气体的形式溢出,所以铵盐中n[(NH )SO ]+n(NH HSO ) =n(SO )=0.9mol,A正确;B项,
4 2 3 4 3 2
元素守恒,由于n(SO )=0.9mol,所以n(BaSO)= 0.9mol,m(BaSO )=217g/mol×0.9mol=195.3g,B正确;C
2 3 3
项,根据沉淀的总质量为218.6g,结合B项推知,生成的硫酸钡的质量为
m(BaSO )=218.6g-195.3g=23.3g,结合元素守恒可知,n[(NH )SO ]=n(BaSO )= =0.1mol,C正确;
4 4 2 4 4
D项,结合上述选项分析可知,n[(NH )SO ] =0.1mol,n[(NH )SO ]+n(NH HSO ) =n(SO )=0.9mol,所以
4 2 4 4 2 3 4 3 2
(NH )SO 产生的NH 是0.1mol×2=0.2mol,共产生1.6mol NH ,其他成分产生氨气1.6mol-0.2mol=1.4mol,
4 2 4 3 3
亚硫酸根离子与铵根离子为9:14,设亚硫酸铵和亚硫酸氢铵的物质的量分别为:X、Y,则
,解得:X=0.5mol,Y=0.4mol,铵盐溶液中各溶质成分与物质的量浓度之比:
c[(NH )SO ]: c(NH HSO ): c[(NH )SO ] = 5 : 4 : 1,D错误;故选D。
4 2 3 4 3 4 2 4
20.(2022·山西省太原师范学院附属中学检测)我国“蓝天保卫战”成果显著,肆虐的雾霾逐渐被遏止。
科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关,转化关系如图所示:回答下列问题:
(1)从物质分类的角度看,图中的物质属于酸性氧化物的有_______(写化学式)。
(2)写出SO 转化为SO 的化学方程式:_______。
2 3
(3)工业上合成氨的化学方程式为_______。
(4)实验室长期保存浓硝酸,需使用棕色试剂瓶,并放置在阴凉处,其原因为_______(用化学方程式表
示)。
(5)氨与一氧化氮(NO)在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质,该反应的化学方程式为_______。
【答案】(1) SO、SO 、NO (2) 2SO+O 2SO
2 3 2 5 2 2 3
(3) N +3H 2NH (4) 4HNO 4NO ↑+O ↑+2H O
2 2 3 3 2 2 2
(5) 6NO+4NH 5N+6H O
3 2 2
【解析】(1)酸性氧化物是能与碱反应得到盐和水的氧化物,符合要求的有SO 、SO 和NO;(2)二氧
2 3 2 5
化硫在催化剂存在条件下可以转化为三氧化硫:2SO +O 2SO ;(3)工业上用氮气和氢气合成氨气:
2 2 3
N+3H 2NH ;(4)浓硝酸见光或受热时易分解,因此要保存在棕色试剂瓶中:4HNO
2 2 3 3
4NO ↑+O ↑+2H O;(5)氨气中的氮为-3价,一氧化氮中的氮为+2价,因此二者可以在一定条件下发生归中
2 2 2
反应得到氮气:6NO+4NH 5N+6H O。
3 2 2
21.(2022·天津市河西区二模)某化学小组设计了如下有关氮的化合物的实验。请按要求回答下列问题。
(1)氨气的喷泉实验:如下图装置所示,干燥的圆底烧瓶里充满NH ,欲观察到烧瓶中产生喷泉,需进
3
行的操作是_______。
(2)硝酸的制备实验:如图所示a~f装置。①装置a的最佳选择为(填“图3”或“图4”)_______。
②装置b中NaO 的作用是_______。
2 2
(3)硝酸的性质实验:
①常温下,同学甲在上图实验结束后,用pH计测装置e中溶液的pH=1.00。
ⅰ.这说明e中发生的反应可能为(写化学方程式)_______。
ⅱ.同学乙做同样实验,测得e中溶液的pH=6.00,可能原因是_______。
②用如图所示装置进行硝酸与铜的反应实验。ⅰ.请在h方框中补全该实验所需装置图并标注所需试剂_______。
ⅱ.硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中,请用化学方程式说明其原因:_______。
ⅲ.g中为稀硝酸时,反应开始后,g中溶液颜色变蓝。写出g中反应的离子方程式:_______。
ⅳ.g中为浓硝酸时,g中溶液颜色变绿。反应较ⅱ中剧烈许多的原因是_______。
ⅴ.对比ⅲ与ⅳ反应后g中溶液颜色,推测其原因是ⅳ反应后g溶液中溶有NO 且达饱和。为证明该
2
推测正确,向ⅳ反应后g溶液中加入_______,会观察到溶液颜色由绿色变为蓝色。
ⅵ.已知[Cu(H O) ]2+(aq)呈蓝色、[CuCl ]2-(aq)呈黄色。取ⅰ中少量蓝色溶液于试管中,向其中滴加饱
2 4 4
和NaCl溶液,观察到溶液颜色由蓝变为蓝绿色,再加热该混合溶液,溶液颜色逐渐变为黄绿色。结合离
子反应方程式解释其原因:_______。
【答案】(1)打开止水夹、挤压胶头滴管至水进入烧瓶
(2) 图4 和水蒸汽反应生成氧气
(3) 3NO+H O=NO+2HNO 2NO+O =2NO 或4NO+3O +2H O=4HNO 或4NO +O +2H O=4HNO (合
2 2 3 2 2 2 2 3 2 2 2 3
理即可) 过量的氨中和了生成的硝酸生成了硝酸铵(合理即可) 4HNO
3
4NO ↑+O ↑+2H O
2 2 2
3Cu+2NO-+8H+=3Cu2++2NO↑+4HO 浓硝酸的氧化性较稀硝酸强(合理即可) 适量的水(合理即
3 2
可) [Cu(H O) ]2++4Cl- [CuCl ]2-+4H O ,ΔH>0 ,该反应是吸热反应,温度升高时平衡正向移动
2 4 4 2
【解析】实验室可用氯化铵与碱石灰加热制备氨气,也可用浓氨水滴入固体NaOH中制氨气,氨气具
有还原性,能与氧气在催化剂作用下氧化生成NO,进一步氧化生成硝酸,浓硝酸氧化性强于稀硝酸,与
铜反应是更剧烈,[Cu(H O) ]2++4Cl- [CuCl ]2-+4H O ,ΔH>0,该反应是吸热反应,温度升高时平
2 4 4 2
衡正向移动。(1)氨气的喷泉实验:干燥的圆底烧瓶里充满NH ,欲观察到烧瓶中产生喷泉,需进行的操作
3
是打开止水夹、挤压胶头滴管至水进入烧瓶;(2)①用浓氨水滴入NaOH固体制氨气不需加热,操作简单,
装置a的最佳选择为图4;②装置b中NaO 的作用是和水蒸汽反应生成氧气,提供氨催化氧化的原料;(3)
2 2
硝酸的性质实验:①常温下,同学甲在上图实验结束后,用pH计测装置e中溶液的pH=1.00,说明e中产
生了硝酸。ⅰ.这说明e中发生的反应是氮的氧化物与水、氧气反应生成硝酸,可能为(写化学方程式)3NO +H O=NO+2HNO 2NO+O =2NO 或4NO+3O +2H O=4HNO 或4NO +O +2H O=4HNO (合理即
2 2 3 2 2 2 2 3 2 2 2 3
可);ⅱ.同学乙做同样实验,测得e中溶液的pH=6.00,可能原因是过量的氨中和了生成的硝酸生成了硝
酸铵(合理即可);②ⅰ.可用碱吸收氮的氧化物,在有氧气的条件下,最后转化为硝酸盐或亚硝酸盐,在h
方框中补全该实验所需装置图并标注所需试剂 ;ⅱ.硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中,
防止其见光分解,用化学方程式说明其原因:4HNO 4NO ↑+O ↑+2H O;ⅲ.g中为稀硝酸时,反应
3 2 2 2
开始后,g中溶液颜色变蓝,铜与稀硝酸反应生成硝酸铜和NO,g中反应的离子方程式:3Cu+2NO-
3
+8H+=3Cu2++2NO↑+4HO;ⅳ.g中为浓硝酸时,g中溶液颜色变绿。反应较ⅱ中剧烈许多的原因是浓硝酸
2
的氧化性较稀硝酸强(合理即可)。故答案为:浓硝酸的氧化性较稀硝酸强(合理即可);ⅴ.对比ⅲ与ⅳ反应
后g中溶液颜色,推测其原因是ⅳ反应后g溶液中溶有NO 且达饱和。为证明该推测正确,向ⅳ反应后g
2
溶液中加入适量的水(合理即可),3NO +H O=NO+2HNO ,会观察到溶液颜色由绿色变为蓝色;ⅵ.已知
2 2 3
[Cu(H O) ]2+ (aq)呈蓝色、[CuCl ]2- (aq)呈黄色。取ⅰ中少量蓝色溶液于试管中,向其中滴加饱和NaCl溶液,
2 4 4
观察到溶液颜色由蓝变为蓝绿色,部分[Cu(H O) ]2+转化为[CuCl ]2-,再加热该混合溶液,溶液颜色逐渐变
2 4 4
为黄绿色,[CuCl ]2-浓度增大。结合离子反应方程式解释其原因:[Cu(H O) ]2++4Cl- [CuCl ]2-+4H O
4 2 4 4 2
,ΔH>0 ,该反应是吸热反应,温度升高时平衡正向移动。
22.(2022·宁夏回族自治区石嘴山市第三中学模拟预测)叠氮化钠(NaN )是一种防腐剂和分析试剂,在
3
有机合成和汽车行业也有重要应用。学习小组对叠氮化钠的制备和产品纯度测定进行相关探究。
查阅资料:
I.氨基钠(NaNH )熔点为208℃,易潮解和氧化;NO有强氧化性,不与酸、碱反应;叠氮酸(HN )不稳
2 2 3
定,易分解爆炸。
II.2HNO +8HCl+4SnCl =4SnCl +5H O+NO↑,2NaNH +N O NaN +NaOH+NH 。
3 2 4 2 2 2 2 3 3
回答下列问题:
(1)制备NaN
3①按气流方向,上述装置合理的连接顺序为a→_______→_______→_______→_______→b→c→h(填仪
器接口字母)。
②D的作用为_______。
③实验时E中生成SnO ·xH O沉淀,反应的化学方程式为_______。
2 2
④C处充分反应后,停止加热,需继续进行的操作为_______,其目的为_______。
(2)用如图所示装置测定产品纯度(反应原理为:ClO-+2 N -+H O=Cl-+3N ↑+2OH-)
3 2 2
①仪器F的名称为_______;
②管q的作用为_______________________。
③若G的初始读数为37.20mL、末读数为1.20mL,本实验条件下气体摩尔体积为V L·mol-1,则产品
m
中NaN 的质量分数为_______。
3
【答案】(1) f g d e 吸收NO中混有的HNO 和水蒸气 SnCl +N O+
2 3 2 2
(x+1)HO=SnO ·xH O↓+N+2HCl 继续通入NO至三颈瓶冷却后,关闭分液漏斗活塞 防止E中
2 2 2 2 2
液体倒吸入B中
(2) 蒸馏烧瓶 减小测定气体体积时的误差、使恒压滴液漏斗中的液体顺利流下
×100%【解析】A装置中稀HNO 与SnCl 与盐酸的混合液反应制备NO,由于HNO 具有挥发性,所制NO
3 2 2 3 2
中混有HNO(g)和HO(g),而NaNH 易潮解和氧化,D装置中碱石灰可除去NO中混有的HNO(g)和
3 2 2 2 3
HO(g),C装置中NaNH 与NO共热反应制备NaN ,B装置中浓硫酸可防止E中HO(g)进入C装置中、
2 2 2 3 2
同时吸收C装置中反应生成的NH ,最后用足量SnCl 溶液吸收多余的NO。(1)①按气流方向,装置的合
3 2 2
理连接顺序为a→f→g→d→e→b→c→h;②由于HNO 具有挥发性,所制NO中混有HNO(g)和HO(g),
3 2 3 2
而NaNH 易潮解和氧化,故D装置中碱石灰用于吸收NO中混有的HNO(g)和HO(g);③NO有强氧化
2 2 3 2 2
性,不与酸、碱反应,NO将SnCl 氧化生成SnO ∙xHO,自身被还原成N,N元素的化合价由+1价降至0
2 2 2 2 2
价,Sn元素的化合价由+2价升至+4价,根据得失电子守恒、原子守恒,反应的化学方程式为NO+SnCl +
2 2
(x+1)HO=SnO ∙xHO↓+N+2HCl;④C处充分反应后,停止加热,需继续进行的操作为继续通入NO至三
2 2 2 2 2
颈瓶冷却后,关闭分液漏斗活塞,其目的是防止E中液体倒吸入B中;(2)①根据仪器F的结构特点知,F
的名称为蒸馏烧瓶;②管q将恒压滴液漏斗上下相连,其作用是减小测定气体体积时的误差、使恒压滴液
漏斗中的液体顺利流下;③若G的初始读数为37.20mL、末读数为1.20mL,则反应生成N 的体积为
2
37.20mL-1.20mL=36.00mL,实验条件下气体摩尔体积为V L·mol-1,则N 物质的量为 =
m 2
mol,根据反应原理ClO-+2N -+H O=Cl-+3N ↑+2OH-,NaN 物质的量为 × mol= mol,产品中
3 2 2 3
NaN 的质量分数为 = ×100%。
3
23.(2022·北京市中关村中学三模)某同学看到“利用零价铁还原NO -脱除地下水中硝酸盐”的相关报
3
道后,利用如下装置探究铁粉与KNO 溶液的反应。实验过程如下:
3
ⅰ.打开弹簧夹,缓慢通入N,并保持后续反应均在N 氛围中进行;
2 2ⅱ.加入pH已调至2.5的0.01 mol·L-1KNO 酸性溶液100mL,一段时间后铁屑部分溶解,溶液逐渐变
3
为浅绿色;待铁粉不再溶解静置后发现,剩余固体表面有少量白色物质附着;
ⅲ.过滤剩余固体时,表面的白色物质变为红褐色;
ⅳ.检测到滤液中存在NO -、NH +和Fe2+。
3 4
(1)通入N 并保持后续反应均在N 氛围中进行的实验目的是_______________。
2 2
(2)白色物质是_______,用化学方程式解释其变为红褐色的原因:_______。
(3)用K[Fe(CN) ]]检验滤液中 的实验方案是___________________。
3 6
(4)取少量滤液,向其中加入几滴KSCN溶液,无明显现象;再加入几滴稀硫酸,溶液呈红色。溶液变
成红色的原因是_______。
(5)该同学进一步查阅文献发现,用铁粉、碳粉混合物脱除硝酸盐,效果更佳。他用上述KNO 溶液继
3
续设计如下实验,探究碳粉的作用。
假设 实验操作 现象及结论
假设1:碳粉可用作还原 向烧杯中加入①_______,一段时间 NO -浓度无明显变化,说明假设1不成
3
剂,脱除硝酸盐 后,测定烧杯中NO -的浓度 立
3
按下图所示组装实验装置,一段时
间后,测定NO -浓度
3
假设2:碳粉、铁粉形成
无数个微小的原电池, ②_______,说明假设2成立
促进了硝酸盐的脱除
③关于碳粉的作用,还可以提出的假设是_______。
【答案】(1)排除氧气对Fe和NO -反应的干扰
3
(2) Fe(OH) 4Fe(OH) +O +2H O=4Fe(OH)
2 2 2 2 3
(3)取少量滤液,向其中滴加K[Fe(CN) ]溶液,出现蓝色沉淀,说明滤液中有Fe2+;
3 6
(4)加入稀硫酸后,NO -的氧化性增强,将Fe2+氧化为Fe3+
3
(5) pH=2.5的0.01mol/LKNO 溶液和碳粉,搅拌静置 铁电极部分溶解,电流计指针发生偏
3
转,右侧烧杯中硝酸根浓度下降 碳粉是铁粉脱除硝酸盐的催化剂
【解析】(1)空气中的氧气会氧化Fe和Fe2+,对结果造成影响,通入氮气并保持氮气环境是为了避免空
气中的氧气对Fe和NO -反应的干扰;(2)ii中溶液主要离子为Fe2+,Fe2+会少量水解生成Fe(OH) 白色固体,
3 2放在空气中会被氧气氧化为红褐色的Fe(OH) ,发生的反应方程式为:4Fe(OH) +O +2H O=4Fe(OH) ;
3 2 2 2 3
(3)Fe2+与K[Fe(CN) ]溶液,出现蓝色沉淀,设计实验方案为:取少量滤液,向其中滴加K[Fe(CN) ]溶液,
3 6 3 6
出现蓝色沉淀,说明滤液中有Fe2+;(4)由iv中条件,检测到溶液中存在NO -、NH +、Fe2+,可知滤液中存
3 4
在Fe2+和NO -,加入H+后发生反应:3 Fe2++ NO -+H+= 3Fe3+ + NO ↑+ 2H O,生成的Fe3+和SCN-反应使溶
3 3 2 2
液变红;(5)假设1是探究碳粉是否为还原剂,结论是硝酸根并无明显变化,说明溶液中并没有发生反应,
因此根据控制变量大的原理可知,第一个空为:pH=2.5的0.01mol/LKNO 溶液和碳粉,搅拌静置;假设2
3
将铁和碳分别作两个电极放入pH=2.5的0.01mol/LKNO 溶液中,因此铁电极为负极,失去电子,被溶解,
3
电子流向碳电极,右边烧杯中硝酸根浓度降低,故第二空为:铁电极部分溶解,电流计指针发生偏转,右
侧烧杯中硝酸根浓度下降;若碳粉在反应过程中作催化剂,可以提高化学反应速率,使脱硝效果更佳,故
合理假设为:碳粉是铁粉脱除硝酸盐的催化剂。
24.(2022·河北省石家庄二中模拟预测)氮化钙(Ca N)是一种重要试剂,常温下为棕色固体,在空气中
3 2
会被氧化,遇水强烈水解,产生刺激性气味气体。实验室设计如下装置用Ca与N 反应制备Ca N,并对
2 3 2
Ca N 纯度进行测定。回答下列问题:
3 2
I. 的制备
(1)仪器a的名称为___________,E装置的主要作用是___________。
(2)实验开始时应首先点燃___________(填“A”或“C”)处酒精灯,当观察到___________时点燃另一处
酒精灯。
II.Ca N 纯度的测定(已知所含的杂质不与水反应产生气体)
3 2(3)方案一:①按图1所示连接装置,检查装置气密性后加入试剂。②测定虚线框内装置及试剂的质量
m;③关闭____ (填“K”或“K”,下空同),打开____,用分液漏斗加入足量水,至不再产生气体;
1 1 2
④___________;⑤再次测定虚线框内装置及试剂的质量m。则产品中Ca N 的质量分数表达式为
2 3 2
___________。
(4)方案二:按图2所示连接装置,检查装置气密性后加入试剂。打开分液漏斗活塞向三颈烧瓶中加入
蒸馏水,打开K持续通入水蒸气,将产生的氨全部蒸出,并用100mL1.00 的稀硫酸标准溶液完全
吸收(液体体积变化忽略不计),从烧杯中量取10.00mL的吸收液注入锥形瓶中,用1.00 NaOH标准
溶液滴定过量的稀硫酸,到终点时消耗12.60mLNaOH溶液。则产品中Ca N 的质量分数为___________%。
3 2
(结果保留一位小数)
【答案】(1) 蒸馏烧瓶 液封(或隔绝空气中的氧气进入硬压玻璃管与Ca和Ca N 反应)
3 2
(2) A E装置中有均匀的气泡产生
(3) K K 打开K,通一段时间的N
1 2 1 2
(4)91.3
【解析】Ca N 的制备实验中,A装置中饱和NH Cl溶液和NaNO 共热反应制备N,B装置中碱石灰
3 2 4 2 2
用于干燥N,C装置中Ca与N 加热反应制备Ca N,D装置中的碱石灰防止E中水蒸气进入C中与Ca和
2 2 3 2
Ca N 反应,E装置的作用是液封、隔绝空气中的氧气进入硬压玻璃管与Ca和Ca N 反应。(1)根据仪器a
3 2 3 2
的结构特点,仪器a的名称为蒸馏烧瓶;由于Ca是活泼的金属单质,常温下能与空气中的O 等反应,
2
Ca N 在空气中会被氧化,故E装置的主要作用是:液封、隔绝空气中的氧气进入硬压玻璃管与Ca和
3 2
Ca N 反应;(2)由于Ca、Ca N 都能与空气中的O、HO(g)等反应,故实验开始时应首先点燃A处的酒精
3 2 3 2 2 2
灯,利用N 排尽装置中的空气,当观察到E装置中有均匀的气泡产生时点燃另一处酒精灯;(3)根据图1装
2
置知,方案一的原理是Ca N 与HO反应产生NH ,U型管中碱石灰除去NH 中的HO(g),浓硫酸的增重
3 2 2 3 3 2
为反应生成NH 的质量,由NH 的质量结合N守恒测定Ca N 的纯度;故①按图1所示连接装置,检查装
3 3 3 2
置气密性后加入试剂;②测定虚线框内装置及试剂的质量m;③关闭K,打开K,用分液漏斗加入足量
1 1 2
水,至不再产生气体;④打开K,通一段时间的N,将反应生成的NH 全部驱赶至浓硫酸中,被浓硫酸
1 2 3
完全吸收;⑤再次测定虚线框内装置及试剂的质量m;反应生成NH 的质量为(m -m )g,根据N守恒,
2 3 2 1Ca N 的质量为 = ,产品中Ca N 的质量分数为 =
3 2 3 2
;(4)方案二的原理是Ca N 与HO反应产生NH ,打开K持续通入水蒸气,将产生的氨
3 2 2 3
全部蒸出,NH 完全被稀硫酸标准溶液吸收,然后用NaOH滴定过量硫酸溶液,则与NH 反应的硫酸=硫
3 3
酸的总量-与NaOH反应的硫酸,根据方程式、结合原子守恒测定Ca N 的纯度;10.00mL溶液中过量硫酸
3 2
物质的量n(H SO ) = n(NaOH)= ×1mol/L×0.01260L=0.0063mol,与NH 反应的硫酸物质的量为1mol/
2 4 过量 3
L×0.1L-0.0063mol× =0.037mol,根据反应2NH +H SO =(NH)SO 以及N守恒,Ca N 物质的量为
3 2 4 4 2 4 3 2
0.037mol,产品中Ca N 的质量分数为 =91.3%。
3 2
25.(2022·天津市河东区高三学业水平等级考试第二次模拟考试)制备银氨溶液的反应:
AgNO+NH•H O=AgOH↓+NH NO ;AgOH+2NH•H O=[Ag(NH)]OH+2H O。因此认为银氨溶液的溶质主
3 3 2 4 3 3 2 3 2 2
要为强碱性的[Ag(NH)]OH。某研究小组认为第二步反应生成的OH-将与第一步反应生成的NH +反应,银
3 2 4
氨溶液的溶质应是[Ag(NH)]NO 。该小组拟用自制的氨水制取银氨溶液,并探究其主要成分。回答下列问
3 2 3
题:
I.氨水的制备(如图1)
(1)C装置的名称是________;C装置的作用是________________。
(2)A中反应的化学方程式为________________;A装置还能用于制备____气体。(3)使用加装单向阀的导管,目的是____________;为有利于制备氨水,装置B的大烧杯中应盛装
_______(填“热水”或“冰水”),氨气溶于水时放热或吸热的主要原因是____________________________。
(4)制得的氨水稀释到质量分数约2%,并用盐酸标准溶液标定,测得浓度为1.275mol·L-1,标定时应选
用的指示剂为____(填“酚酞”或“甲基橙”)。
II.银氨溶液的制备及其主要成分探究
如图2所示装置,向25.00c(AgNO )=0.12mol·L-1溶液中逐滴加入上述自制氨水,所加氨水体积由滴数
3
传感器测量,实验测得烧杯内溶液的pH随氨水加入体积的变化曲线如图3所示。
(5)滴加氨水过程中,BC段溶液的pH变化不大,原因是________________。
关于D点溶液有两种假设。
假设1:溶质为强碱性的[Ag(NH)]OH。25.00mLc(AgNO )=0.12mol·L-1溶液中加入5.00mL氨水恰好澄
3 2 3
清时,计算溶液的理论pH约为________。
假设2:溶质为[Ag(NH)]NO 。由于银氨离子一定程度解离出氨,理论计算pH=10.26,非常接近实验
3 2 3
值;假设1或假设2成立的是_______________。
(6)乙醛发生银镜反应的化学方程式被认为是CHCHO+2[Ag(NH )]OH
3 3 2
CHCOONH+2Ag↓+3NH+H O,若银氨溶液的溶质为[Ag(NH)]NO ,则上述化学方程式应改为
3 4 3 2 3 2 3
____________________。
【答案】(1) (孟氏)洗气瓶 吸收氨气,防止污染空气
(2) 2NH Cl+Ca(OH) CaCl +2HO+2NH ↑ 氧气等
4 2 2 2 3
(3) 防止倒吸 冰水 氨与水之间形成分子间氢键
(4)甲基橙
(5)加入的氨水主要用于 AgOH 沉淀和部分溶解生成[Ag( NH3)2]+ 13 2
(6)CH CHO + 2[Ag( NH )]NO +2H O CHCOONH+2Ag↓+2NHNO + NH ·H O 或 CHCHO +
3 3 2 3 2 3 4 4 3 3 2 32[Ag( NH )]NO +H O CHCOONH+2Ag↓+2NHNO + NH ↑
3 2 3 2 3 4 4 3 3
【解析】(1)C装置的名称是(孟氏)洗气瓶,主要作用是吸收氨气,防止污染空气;(2)A中反应制备氨
气,化学方程式为:2NH Cl+Ca(OH) CaCl +2HO+2NH ↑,A装置还能用于制备氧气; (3)单向阀导
4 2 2 2 3
管,只允许气体或液体向一个方向流动,可保证液体不逆流,所以使用加装单向阀的导管,目的是防倒吸;
氨气溶于水形成氨水,其溶解度随温度的升高而减小,为增大氨气的溶解度,应尽可能降低温度,所以装
置B的大烧杯中应装冰水,氨分子与水分子间可形成氢键,从而放出热量,所以氨气溶于水时放热或吸热
的主要原因是氨与水分子间形成氡键而放热;(4)氨水与盐酸反应生成的氯化铵为强酸弱碱盐,其水溶液呈
酸性,所以标定时应选用的指示剂为甲基橙;(5)滴加氨水过程中,BC段主要发生AgNO 与 NH ·H O反
3 3 2
应生成AgOH和NHNO ,AgOH与NH ·H2O反应生成Ag(NH)OH等,所以溶液的pH变化不大,原因是
3 3 3 2
加入的氨水主要用于 AgOH 沉淀和部分溶解生成[Ag( NH )]+ 假设1:溶质为强碱性的 Ag(NH)OH,从
3 2 3 2
图中可以看出,25mL0.12mol/L的AgNO 溶液中加4.71mL1.275mol/L的氨水,则
3
c[Ag(NH )OH=0.1mol/L,,Ag(NH)OH为强碱,发生完全电离,则 c(OH)=0.1mol/L,pH的计算值应为
3 2 3 2
13,所以假设2成立;(6)若银氨溶液的溶质为[Ag(NH)]NO ,则上述化学方程式为:CHCHO +
3 2 3 3
2[Ag( NH )]NO +2H O CHCOONH+2Ag↓+2NHNO + NH ·H O 或 CHCHO +
3 2 3 2 3 4 4 3 3 2 3
2[Ag( NH )]NO +H O CHCOONH+2Ag↓+2NHNO + NH ↑。
3 2 3 2 3 4 4 3 3
1.【2022·浙江省6月选考】下列说法正确的是( )
A.工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁
B.接触法制硫酸时,煅烧黄铁矿以得到三氧化硫
C.浓硝酸与铁在常温下不能反应,所以可用铁质容器贮运浓硝酸
D.“洁厕灵”(主要成分为盐酸)和“84消毒液”(主要成分为次氯酸钠)不能混用
【答案】D
【解析】A项,六水合氯化镁没有自由移动的离子,不能导电,工业上通过电解熔融的无水氯化镁制
取金属镁,A不正确;B项,接触法制硫酸时,煅烧黄铁矿只能得到二氧化硫,二氧化硫在接触室经催化
氧化才能转化为三氧化硫,B不正确;C项,在常温下铁与浓硝酸发生钝化反应,在铁表面生成一层致密
的氧化物薄膜并阻止反应继续发生,所以可用铁质容器贮运浓硝酸,C不正确;D项,“洁厕灵”(主要成分为盐酸)和“84消毒液”(主要成分为次氯酸钠)不能混用,若两者混用会发生归中反应生成氯气,不仅达
不到各自预期的作用效果,还会污染环境,D正确;故选D。
2.【2022•湖南选择性考试】科学家发现某些生物酶体系可以促进 和 的转移(如a、b和c),能将
海洋中的NO -转化为N 进入大气层,反应过程如图所示。
2 2
下列说法正确的是( )
A.过程Ⅰ中NO -发生氧化反应
2
B.a和b中转移的e-数目相等
C.过程Ⅱ中参与反应的n(NO):n(NH +)=1:4
4
D.过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO -+NH+=N ↑+2H O
2 4 2 2
【答案】C
【解析】A项,由图示可知,过程I中NO -转化为NO,氮元素化合价由+3价降低到+2价,NO -作氧
2 2
化剂,被还原,发生还原反应,A错误;B项,由图示可知,过程I为NO -在酶1的作用下转化为NO和
2
HO,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知,反应的离子方程式为:NO -+2H++e- NO+H O,
2 2 2
生成1molNO,a过程转移1mole-,过程II为NO和NH +在酶2的作用下发生氧化还原反应生成HO和
4 2
NH,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知,反应的离子方程式为:2NO+8NH +
2 4 4
2HO+5NH+8H+,消耗1molNO,b过程转移4mol e-,转移电子数目不相等,B错误;C项,由图示可知,
2 2 4
过程II发生反应的参与反应的离子方程式为:2NO+8NH + 2HO+5NH+8H+,n(NO):n(NH +)=1:4,
4 2 2 4 4
C正确;D项,由图示可知,过程III为NH 转化为N 和4H+、4e-,反应的离子方程式为:NH= N +4H+
2 4 2 2 4 2
+4e-,过程I-III的总反应为:2NO -+8NH+=5N ↑+4H O+24H++18e-,D错误;故选C。
2 4 2 2
3.【2021•河北选择性考试】硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注,下列说法正确的是( )
A.NO 和SO 均为红棕色且有刺激性气味的气体,是酸雨的主要成因
2 2
B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO 和PM2.5
2
C.植物直接吸收利用空气中的NO和NO 作为肥料,实现氮的固定
2
D.工业废气中的SO 可采用石灰法进行脱除
2
【答案】D
【解析】A项,NO 是红棕色且有刺激性气味的气体,而SO 是无色有刺激性气味的气体,A错误;B
2 2
项,汽车尾气的主要大气污染物为C与N的氧化物,如NO 和CO等,B错误;C项,氮的固定是指将游
x
离态的氮元素转化为化合态,且植物可吸收土壤中的铵根离子或硝酸根离子作为肥料,不能直接吸收空气
中的氮氧化物,C错误;D项,工业废气中的SO 可采用石灰法进行脱除,如加入石灰石或石灰乳均可进
2
行脱硫处理,D正确;故选D。
4.【2021•河北选择性考试】关于非金属含氧酸及其盐的性质,下列说法正确的是( )
A.浓HSO 具有强吸水性,能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化
2 4
B.NaClO、KClO 等氯的含氧酸盐的氧化性会随溶液的pH减小而增强
3
C.加热NaI与浓HPO 混合物可制备HI,说明HPO 比HI酸性强
3 4 3 4
D.浓HNO 和稀HNO 与Cu反应的还原产物分别为NO 和NO,故稀HNO 氧化性更强
3 3 2 3
【答案】B
【解析】A项,浓硫酸能使蔗糖炭化,体现的是其脱水性,而不是吸水性,A错误;B项,NaClO在
水溶液中会发生水解,离子方程式为:ClO-+H O HClO+OH-,pH减小,则酸性增强,会促使平衡向
2
正反应方向移动,生成氧化性更强的HClO,ClO 在酸性条件下可生成具有强氧化性的氯气、二氧化氯等
3
气体,增强氧化能力,B正确;C项,HI的沸点低,易挥发加热NaI与浓HPO 混合物发生反应生成HI利
3 4
用的是高沸点酸制备低沸点酸的原理,C错误;D项,相同条件下根据铜与浓硝酸、稀硝酸反应的剧烈程
度可知,浓硝酸的氧化性大于稀硝酸的氧化性,D错误;故选B。
5.【2021•湖南选择性考试】下列有关湘江流域的治理和生态修复的措施中,没有涉及到化学变化的
是( )
A.定期清淤,疏通河道
B.化工企业“三废”处理后,达标排放
C.利用微生物降解水域中的有毒有害物质
D.河道中的垃圾回收分类后,进行无害化处理
【答案】A
【解析】A项,定期清淤,疏通河道,属于物理修复,没有涉及化学变化,故 A正确;B项,工业“三废”是指废水、废气、废渣,必须经过化学反应,将有毒、有害物质降低到规定的标准,才能排放,
即达标排放,故B错误;C项,利用微生物降解水域中的有毒有害物质的过程发生了化学变化,故C错误;
D项,垃圾分类处理后,进行无害化处理,涉及到了化学变化,故D错误。故选A。
6.【2019•上海卷】关于离子化合物NH (H有正价和负价)下列说法正确的是( )
5
A.N为+5价 B.阴阳离子个数比是1:1
C.阴离子为8电子稳定结构 D.阳离子的电子数为11
【答案】C
【解析】A项,因为题干中说H有正价和负价,所以离子化合物NH 由NH + 和H-构成,NH +中N的
5 4 4
化合价为-3价,A错误;B项,离子化合物NH 由NH + 和H-构成,阴阳离子个数比为1:1,B正确;C项,
5 4
阴离子H-为2电子结构,C错误;D项,阳离子NH + 的电子数为10,D错误。
4
7.【2019•江苏卷】在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.NaCl(aq) Cl(g) FeCl (s)
2 2
B.MgCl (aq) Mg(OH) (s) MgO (s)
2 2
C.S(s) SO (g) HSO (aq)
3 2 4
D.N(g) NH (g) NaCO(s)
2 3 2 3
【答案】B
【解析】A项,氯气的氧化性强,与铁单质反应直接生成氯化铁,故A错误;B项,氯化镁与石灰乳
发生复分解反应生成氢氧化镁,氢氧化镁高温煅烧生成氧化镁和水,故B正确;C项,硫单质在空气中燃
烧只能生成SO ,SO 在与氧气在催化剂条件下生成SO ,故C错误;D项,氨气与二氧化碳和氯化钠溶液
2 2 3
反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解可生成碳酸钠,故D错误;故选B。
8.【2019•江苏卷】下列有关化学反应的叙述正确的是( )
A.Fe在稀硝酸中发生钝化 B.MnO 和稀盐酸反应制取Cl
2 2
C.SO 与过量氨水反应生成(NH )SO D.室温下Na与空气中O 反应制取NaO
2 4 2 3 2 2 2
【答案】C
【解析】A项,常温下,Fe在与浓硝酸发生钝化反应,故A错误;B项,二氧化锰与浓盐酸在加热条
件下反应制取氯气,故B错误;C项,二氧化硫与过量氨水反应生成硫酸铵,故C正确;D项,常温下,
Na与空气中的氧气反应生成NaO;加热条件下,钠与氧气反应生成NaO,故D错误;故选C。
2 2 2
9.【2018•全国卷II】研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。
下列叙述错误的是( )A.雾和霾的分散剂相同
B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C.NH 是形成无机颗粒物的催化剂
3
D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关
【答案】C
【解析】NH 参与反应生成铵盐,是反应物,不是催化剂,C项错误;雾和霾的分散剂都是空气,A
3
项正确;雾霾中的无机颗粒物含有硝酸铵和硫酸铵,B项正确;过度施用氮肥会增加大气中氨的含量,D
项正确。
10.【2018• 海南卷】某工业废气所含氮氧化物(NO)的氮氧质量比约为7∶4,该NO 可表示为( )
x x
A.NO B.NO C.NO D.NO
2 2 3 2
【答案】A
【解析】==,故NO 可表示为NO。
x 2
11.【2016·高考全国卷Ⅰ】氮的氧化物(NO)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下
x
用NH 将NO 还原生成N。某同学在实验室中对NH 与NO 反应进行了探究。回答下列问题:
3 x 2 3 2
(1)氨气的制备
①氨气的发生装置可以选择上图中的________,反应的化学方程式为_________________。
②欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为发生装置→________(按气流方向,用小
写字母表示)。
(2)氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH 充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO (两端用夹子K 、
3 2 1
K 夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。
2
操作步骤 实验现象 解释原因
打开K
1
,推动注射器活塞,使X ①Y管中
②反应的化学方程式
中的气体缓慢通入Y管中 ____________________________ ______________________________
将注射器活塞退回原处并固定,
Y管中有少量水珠 生成的气态水凝聚
待装置恢复到室温
打开K ③______________________ ④______________________
2
【答案】(1)①A 2NH Cl+Ca(OH) =====2NH ↑+CaCl +2HO[或B NH ·H O=====NH ↑+HO]
4 2 3 2 2 3 2 3 2
②dcfei
(2)①红棕色气体慢慢变浅 ②8NH +6NO =====7N +12HO ③Z中NaOH溶液产生倒吸现象 ④
3 2 2 2
反应后气体分子数减少,Y管中压强小于外压
【解析】(1)①观察装置知,A装置适合加热固体制备气体,B装置适合加热液体与固体制备气体或加
热液体制备气体。实验室通过氯化铵和消石灰共热制备氨气,加热固体混合物制备气体,可以选择 A装置
作氨气的发生装置,化学方程式为2NH Cl+Ca(OH) =====2NH ↑+CaCl +2HO。实验室还可以通过加热
4 2 3 2 2
浓氨水制备氨气,故也可以选择B装置作氨气的发生装置,化学方程式为NH ·H O=====NH ↑+HO。②
3 2 3 2
实验室用碱石灰干燥氨气,用向下排空气法收集氨气,用水吸收尾气中的氨气并注意防倒吸,故选择 C、
D、F装置,注意连接干燥管时应大口进气,小口出气,所以,连接顺序为a、d、c、f、e、i或b、d、c、
f、e、i。(2)NO 呈红棕色,氨气与二氧化氮发生反应:8NH +6NO =====7N +12HO,故观察到Y管中
2 3 2 2 2
红棕色气体慢慢变浅。NH 与NO 反应后生成的气态水凝聚,反应后气体分子数减少,装置Y内压强小于
3 2
外压,故打开K,氢氧化钠溶液会产生倒吸现象。
2