第四单元 主题11 氮及其重要化合物.docx

主题11:氮及其重要化合物 命题一 氮气及氮的氧化物 ‎1.下列说法错误的是(　　)。‎ A.(2017年海南,9)1 mol 的CO和N2混合气体中含有的质子数为14NA B.(2017年海南,6)用氢氧化钠溶液吸收工业废气中的NO2:2NO2+2OH-NO‎3‎‎-‎+NO‎2‎‎-‎+H2O C.(2017年全国Ⅱ卷,8)标准状况下,2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为0.2NA D.(2015年浙江理综,7)燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施 ‎【解析】CO和N2的质子数都是14,故1 mol 的CO和N2混合气体中含有的质子数为14NA,A项正确;氢氧化钠溶液吸收NO2生成亚硝酸钠和硝酸钠,故离子方程式为2NO2+2OH-NO‎3‎‎-‎+NO‎2‎‎-‎+H2O,B项正确;标准状况下,2.24 L 任何气体所含有的分子数都为0.1NA,C项错误;酸雨的成因是氮的氧化物、二氧化硫的任意排放,所以燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施,D项正确。‎ ‎【答案】C ‎2.下列说法正确的是(　　)。‎ A.(2016年全国Ⅰ卷,10)用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的NO B.(2015年全国Ⅰ卷,8)密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA C.(2014年天津理综,2)制取二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸收尾气 D.(2016年上海,18)过量的氢气与氮气反应后,氮气仍有剩余 ‎【解析】NO的密度与空气接近,且能与氧气反应生成NO2,所以应该用排水法收集,A项错误;二氧化氮会部分转化为四氧化二氮,产物的分子数小于2NA,B项错误;二氧化氮和水反应产生NO,NO无法用水或NaOH溶液吸收,C项错误;合成氨反应是可逆反应,反应物始终不能消耗完,D项正确。‎ ‎【答案】D ‎3.(2015年北京理综,8)下列关于自然界中氮循环(如图所示)的说法不正确的是(　　)。‎ A.氮元素均被氧化 B.工业合成氨属于人工固氮 C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D.碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环 ‎【解析】N2→NH3过程中氮元素由0价变为-3价,被还原,A项错误。工业合成氨的过程属于人工固氮,B项正确。1828年,德国化学家维勒首次利用无机物氰酸铵合成了尿素;而含氮的有机物也可以直接分解为无机物,C项正确。雷电发生时涉及的反应有N2+O22NO,2NO+O22NO2,3NO2+H2O2HNO3+NO,HNO3进入土壤,与矿物质结合成硝 酸盐;豆科植物也可以将N2合成氮肥,生物体内含有C元素,所以碳、氢、氧三种元素都参加了氮循环,D项正确。‎ ‎【答案】A ‎4.(2016年全国Ⅰ卷,26节选)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题:‎ 氨气与二氧化氮的反应:将收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。‎ 操作步骤 实验现象 解释原因 打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢充入Y管中 ‎①Y管中 ‎ ‎ ‎ ‎②反应的化学方程式: ‎ ‎ ‎ 将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温 Y管中有少量水珠 生成的气态水凝聚 打开K2‎ ‎③ ‎ ‎④ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎　　【解析】由题干内容“工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2”,结合实验条件可知反应为8NH3+6NO27N2+12H2O,NO2为红棕色气体,发生反应后变成无色气体,因此现象为红棕色气体逐渐变浅。反应后气体分子数减少,Y管中的压强小于外压,因此产生倒吸现象。‎ ‎【答案】①红棕色气体慢慢变浅　②8NH3+6NO27N2+12H2O　③Z中NaOH溶液产生倒吸现象　④反应后气体分子数减少,Y管中压强小于外压 命题二 氨、铵盐 ‎5.下列有关说法正确的是(　　)。‎ A.(2017年全国Ⅱ卷,13)加热盛有少量NH4HCO3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NH4HCO3显碱性 B.(2017年天津理综,1)用烧碱处理含高浓度NH‎4‎‎+‎的废水并回收利用氨 C.(2017年江苏,3)NH3易溶于水,可用作制冷剂 D.(2017年北京理综,8)氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀,反应中氨气被还原 ‎【解析】碳酸氢铵受热分解产生的氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明氨气是碱性气体,而不是NH4HCO3显碱性,A项错误;烧碱可以与NH‎4‎‎+‎反应产生氨气,B项正确;液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂,与NH3的溶解性无关,C项错误;NH3溶于水生成的NH3·H2O与AlCl3溶液发生复分解反应生成Al(OH)3和NH4Cl,不属于氧化还原反应,D项错误。‎ ‎【答案】B ‎6.下列说法正确的是(　　)。‎ A.(2017年全国Ⅱ卷,8)1 L 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中,NH‎4‎‎+‎的数量为0.1NA B.(2016年江苏,3)因为NH4HCO3受热易分解,故可用作氮肥 C.(2016年上海,15)用生石灰与浓氨水制得的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明NH3为碱性气体 D.(2015年重庆理综,4)实验室可用下图制取氨 ‎【解析】因溶液中NH‎4‎‎+‎会发生水解,则溶液中NH‎4‎‎+‎数量小于0.1NA,A项错误;碳酸氢铵受热易分解与可作氮肥没有关系,B项错误;生石灰与浓氨水能够反应产生氨气,NH3具有碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C项正确;氨气极易溶于水,不能用排水法收集,D项错误。‎ ‎【答案】C ‎7.(2016年全国Ⅰ卷,26节选)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)。 ‎ ‎【解析】(1)在实验室通常是用加热氯化铵和消石灰固体混合物制取氨气,应选用发生装置A,其反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑;或选用发生装置B,直接加热浓氨水生成氨气:NH3·H2ONH3↑+H2O。(2)氨气是碱性气体,可用碱石灰干燥,密度小于空气,应采用向下排空气法收集,氨气极易溶于水,尾气处理时应防止倒吸,则要收集一瓶干燥的氨气,仪器的连接顺序为发生装置→d、c→f、e→i。‎ ‎【答案】(1)A　2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑(或B　NH3·H2ONH3↑+H2O)　(2)dcfei 命题三 硝酸 ‎8.(2017年北京理综,12)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(　　)。‎ A.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CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 ‎【解析】A项,浓HNO3具有不稳定性,①中浓HNO3受热发生分解反应4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O,故①中所得红棕色气体是NO2和O2的混合气体,正确;B项,②中红热木炭加入浓HNO3中,有红棕色气体产生,该气体为NO2,但不能说明浓HNO3与木炭发生了反 应,可能是浓HNO3在红热木炭作用下发生分解反应产生了NO2,正确;C项,③中红热木炭未插入浓HNO3中,有红棕色气体产生,说明浓HNO3具有挥发性,且挥发产生的浓HNO3被还原生成NO2,故红棕色气体为还原产物,正确;D项,③的气体产物中检测出CO2,不能说明木炭一定与浓HNO3发生了反应,可能是浓HNO3分解产生NO2、O2和H2O,红热木炭与分解产生的O2反应生成CO2,错误。‎ ‎【答案】D ‎9.下列说法正确的是(　　)。‎ A.(2016年全国Ⅰ卷,8)1 mol Fe溶于过量硝酸,转移电子数为2NA B.(2016年江苏,5)将铜丝插入稀硝酸中:Cu+4H++2NO‎3‎‎-‎Cu2++2NO2↑+H2O C.(2016年海南,7)将铁屑放入稀HNO3中证明Fe比H2活泼 D.(2015年海南,7)稀硝酸可除去试管内壁的银镜 ‎【解析】1 mol Fe溶于过量硝酸,由于硝酸过量,生成三价铁离子,电子转移数为3NA,A项错误;稀硝酸与铜丝反应生成的是NO,B项错误;将铁屑放入稀HNO3中反应,生成NO,C项错误;稀硝酸能和银反应,故可除去试管内壁的银镜,D项正确。‎ ‎【答案】D ‎10.下列说法正确的是(　　)。‎ A.(2015年全国Ⅰ卷,7)“性最烈,能蚀五金……其水甚强,五金八石皆能穿滴,惟玻璃可盛。”描述的是硝酸 B.(2015年全国Ⅱ卷,13)将用砂纸打磨过的铝条插入浓硝酸,产生红棕色气体 C.(2018年北京卷,9)热铜丝插入稀硝酸中, 产生无色气体,随后变为红棕色,该过程与氧化还原反应无关 D.(2015年全国Ⅰ卷,10)将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后滴加KSCN溶液,有气体生成,溶液呈血红色,说明稀硝酸将Fe氧化为Fe3+‎ ‎【解析】硝酸具有强氧化性,可溶解大部分金属,A项正确;常温下铝在浓硝酸中发生钝化,反应很快停止,看不到红棕色气体产生,B项错误;Cu与稀HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO气体和H2O,气体由无色变为红棕色时的反应为2NO+O22NO2,反应前后元素化合价有升降,与氧化还原反应有关,C项错误;稀硝酸与过量的Fe充分反应,生成硝酸亚铁、NO气体和水,无铁离子生成,所以加入KSCN溶液后,溶液不变红色,D项错误。‎ ‎【答案】A ‎11.(2015年北京理综,12)在通风橱中进行下列实验:‎ 步骤 ‎(续表)‎ 现象 Fe表面产生大量无色气泡,液面上方变为红棕色 Fe表面产生少量红棕色气泡后,迅速停止 Fe、Cu接触后,其表面均产生红棕色气泡 下列说法不正确的是(　　)。‎ A.Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式:2NO+O22NO2‎ B.Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应 C.对比Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3‎ D.针对Ⅲ中现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否被氧化 ‎【解析】铁放入稀HNO3中发生反应Fe+4HNO3Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,NO逸出,遇到O2生成NO2,气体由无色变为红棕色,A项正确;铁放入浓HNO3中,在常温下会钝化,即在Fe表面形成致密的氧化膜,阻止Fe进一步反应,B项正确;浓HNO3的氧化性强于稀HNO3,C项错误;在铁、铜之间加一个电流计,根据电子的流向,可判断铁是否被氧化,若电子由铁移动到铜,则铁被氧化,D项正确。‎ ‎【答案】C ‎12.(2016年天津理综,7节选)铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应,生成的盐只有硫酸铜,同时生成的两种气体均由N、O两种元素组成,气体的相对分子质量都小于50。为防止污染,将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐,消耗1 L 2.2 mol·L-1 NaOH 溶液和1 mol O2,则两种气体的分子式及物质的量分别为　　　　　　　　　,生成硫酸铜物质的量为　　　　。 ‎ ‎【解析】该反应过程的原理为(ⅰ)Cu+HNO3+H2SO4CuSO4+NO+NO2+H2O;(ⅱ)NO+NO2+NaOH+O2NaNO3+H2O。设NO、NO2的物质的量分别为x、y,根据N原子守恒和转移电子数相等可得:‎ x+y=1 L×2.2mol·L‎-1‎=2.2 mol‎3x+y=1mol×4=4mol 解得x=0.9 mol,y=1.3 mol。反应(ⅰ)中Cu转化为CuSO4,且与反应(ⅱ)中O2转移的电子数相等,即n(CuSO4)×2=n(O2)×4=4 mol,故n(CuSO4)=2 mol。‎ ‎【答案】NO:0.9 mol,NO2:1.3 mol　2 mol 命题四 氮及其化合物的综合运用 ‎13.(双选)下列说法正确的是(　　)。‎ A.(2016年江苏,9)N2NH3NH4Cl(aq)各步转化均能实现 B.(2017年江苏,2)质量数为31的磷原子‎:‎‎15‎‎31‎P C.(2017年全国Ⅲ卷,10)密闭容器中1 mol PCl3与1 mol Cl2反应制备PCl5(g),增加2NA个P—Cl键 D.(2017年江苏,7)NH3NOHNO3各步转化均能实现 ‎【解析】N2+3H22NH3、NH3+HClNH4Cl,A项正确;磷原子的质子数为15,故质量数为31的磷原子可表示为‎ ‎‎15‎‎31‎P,B项正确;PCl3与Cl2的反应为可逆反应,故1 mol PCl3与1 mol Cl2反应增加的P—Cl键数目小于2NA,C项错误;NO与H2O不发生反应,D项错误。‎ ‎【答案】AB ‎14.(2017年全国Ⅲ卷,28节选)砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛的用途。回答下列问题:‎ ‎(1)画出砷的原子结构示意图:　。 ‎ ‎(2)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式: 　　　　　　　　　　　　。该反应需要在加压下进行,原因是　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎【答案】(1)‎ ‎(2)2As2S3+5O2+6H2O4H3AsO4+6S　增加反应物O2的浓度,提高As2S3的转化率 ‎15.按要求用规范的化学用语回答下列问题:‎ ‎(1)(2018年天津卷,28节选)NO被H2O2氧化为NO‎3‎‎-‎的离子方程式是　。 ‎ ‎(2)(2018年江苏卷,20节选)①用稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx,吸收过程中存在HNO2与(NH2)2CO生成N2和CO2的反应。写出该反应的化学方程式:　。 ‎ ‎③在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。NH3与NO2生成N2的反应中,当生成1 mol N2时,转移的电子数为　　　　mol。 ‎ ‎【解析】(1)NO被H2O2氧化为硝酸,所以反应的离子方程式为2NO+3H2O22H++2NO‎3‎‎-‎+2H2O。(2)①电解时HNO2在阳极上发生氧化反应,失去电子生成NO‎3‎‎-‎和H+,阳极的电极反应式为HNO2-2e-+H2ONO‎3‎‎-‎+3H+。②HNO2与(NH2)2CO反应生成N2和CO2,N元素由HNO2中+3价降至0价,由(NH2)2CO中-3价升至0价,根据得失电子守恒和原子守恒可知,反应的化学方程式为2HNO2+(NH2)2CO2N2↑+CO2↑+3H2O。③NH3与NO2的反应为8NH3+6NO27N2+12H2O,该反应中NH3中-3价的N元素升至0价,NO2中+4价的N元素降至0价,生成7 mol N2转移24 mol电子,则生成1 mol N2时转移的电子数为‎24‎‎7‎ mol。‎ ‎【答案】(1)2NO+3H2O22H++2NO‎3‎‎-‎+2H2O ‎(2)①HNO2-2e-+H2O3H++NO‎3‎‎-‎ ‎②2HNO2+(NH2)2CO2N2↑+CO2↑+3H2O ‎③‎‎24‎‎7‎ 命题角度 重点考查氨气的制备和性质,铵根离子的检验,硝酸的性质,氮的氧化物的性质、制备以及环境污染等知识 备考启示 在复习中,应以氮气、氨气、氮的氧化物、硝酸的性质为重点,同时理解氨气、NO、NO2的制备实验,喷泉实验等实验的创新应用。掌握有关硝酸计算的技巧 考点一　氮气及氮的氧化物 ‎　　‎ ‎　　1.氮气 ‎(1)氮元素的存在与氮的固定 ‎(2)N2的物理性质 无色、无味气体,密度比空气略③　　　　,④　　　　溶于水。 ‎ ‎(3)N2的化学性质 N2的电子式为⑤　　　　,结构式为⑥　　　　。 ‎ 写出下列反应的化学方程式。‎ a.N2与Mg反应:⑦　。 ‎ b.N2与H2反应:⑧　。 ‎ c.N2与O2反应:⑨　。 ‎ ‎　　2.氮的氧化物 ‎(1)多种价态的含氮氧化物 N2O(+1)、NO(+2)、N2O3(+3)、NO2(+4)、N2O4(+4)、N2O5(+5)等。其中N2O3、N2O5分别为HNO2、HNO3的相应的酸性氧化物(酸酐)。NO2与N2O4可相互转化,2NO2N2O4,它们均为大气污染物。‎ ‎(2)NO与NO2性质的比较 物质 NO NO2‎ 氮的价态 ‎+2价 ‎+4价 物理性质 ‎⑩　　　色、　　　溶于水的气体 ‎ ‎　　　色、有刺激性气味的气体,易液化,　　　溶于水 ‎ 化学性质 O2‎ 不反应 H2O 不反应 ‎3NO2+H2O　　　　　 ‎ H2O、‎ O2‎ 氧化性 有氧化性,但通常情况下表现出还原性 强氧化性,在溶液中能氧化S2-、I-、Fe2+等离子 对环境 的影 有毒,大气污染物之一 有毒,大气污染物之一 响 实验室制取原理及收集方法 ‎ ‎ ‎(　　　法收集) ‎ ‎ ‎ ‎(　　　　　法收集) ‎ ‎　　(3)氮的氧化物(NO、NO2)对环境的影响 a.氮氧化物与碳氢化合物经紫外线照射发生反应,生成一种有毒的烟雾,称为光化学烟雾。氮氧化物与空气中的水反应生成硝酸和亚硝酸,是酸雨的主要成分。NO2破坏臭氧层,可使平流层中的臭氧减少,导致地面紫外线辐射量增加。‎ b.大气中氮氧化物主要来源于化石燃料的燃烧、汽车尾气(燃料在发动机内电火花引燃时,氮气与氧气反应生成的)、植物体的焚烧以及农田土壤和动物排泄物中含氮化合物的转化。‎ 在线反馈 ‎①自然固氮　②人工固氮　③小　④难　‎⑤‎‎·‎‎·‎N︙︙‎N‎·‎‎·‎ ‎⑥N≡N　⑦3Mg+N2Mg3N2　⑧N2+3H22NH3　⑨N2+O22NO　⑩无　不　红棕　易　2NO+O22NO2　2HNO3+NO　4NO+2H2O+3O24HNO3　4NO2+2H2O+O24HNO3　3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O　排水　Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O　向上排空气 ‎ 下列转化必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是(　　)。‎ ‎①N2→NO2　②NO2→NO　③NO2→HNO3　④N2→NO　⑤N2→NH3‎ A.①　　　　B.②⑤　　　C.④　　　D.③④‎ ‎【解析】本题有两个要求:一是必须加入氧化剂,二是一步反应就能完成。①中N2不能经一步就转化为NO2;②中氮元素化合价降低,无须加氧化剂;③中氮元素化合价升高,但不加氧化剂也能实现,如3NO2+H2O2HNO3+NO,在该反应中NO2既是氧化剂又是还原剂;④中N2→NO必须加入氧化剂,且一步反应就能实现,符合题意;⑤中N元素化合价降低,需加入还原剂。‎ ‎【答案】C ‎ 在一定条件下,将12 mL NO2和O2的混合气体通入足量水中,充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下),则原混合气体中氧气的体积为(　　)。‎ ‎①1.2 mL　②2.4 mL　③3 mL　④4 mL A.①② B.②③ C.①④ D.③④‎ ‎【解析】若12 mL气体全为NO2,根据反应3NO2+H2O2HNO3+NO可知,剩余气体4 mL,与题意不符,故剩余的2 mL气体为O2或NO。若剩余气体为O2,根据反应4NO2+O2+2H2O4HNO3,则V(NO2)=‎4‎‎5‎×(12-2) mL=8 mL,则混合气体中V(O2)=12 mL-8 mL=4 mL。若剩余气体为NO,根据反应3NO2+H2O2HNO3+NO可知,参与该反应的V(NO2)=2 mL×3=6 mL,在反应4NO2+O2+2H2O4HNO3中消耗的NO2与O2的体积为12 mL-6 mL=6 mL,则混合气体中V(O2)=‎1‎‎5‎×6 mL=1.2 mL。故C项正确。‎ ‎【答案】C ‎ 随着我国汽车年销量的大幅增加,空气受到了很大的污染。汽车尾气装置中,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示,下列说法正确的是(　　)。‎ A.反应中NO为氧化剂,N2为氧化产物 B.汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2‎ C.NO和O2必须在催化剂表面才能反应 D.催化转化总化学方程式为2NO+O2+4CO4CO2+N2‎ ‎【解析】反应过程中NO、O2为氧化剂,N2为还原产物,A项错误;汽车尾气中的N2不是污染物,B项错误;NO和O2的反应不需要催化剂,C项错误;根据题中的图示,可将反应的过程分成如下两步:2NO+O22NO2,2NO2+4CON2+4CO2。将两步反应式合并可得总化学方程式为2NO+O2+4CO4CO2+N2,D项正确。‎ ‎【答案】D ‎ 氮氧化合物(用NOx表示)是大气污染的重要因素,根据NOx的性质特点,开发出多种化学治理氮氧化合物污染的方法。‎ ‎(1)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。‎ ‎①NO2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:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②NO与NO2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,该钠盐的化学式为　　　　　　　。 ‎ ‎(2)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知:4NH3+6NO5N2+6H2O,8NH3+6NO27N2+12H2O。同温同压下,3.5 L NH3恰好将3.0 L NO和NO2的混合气体完全转化为N2,则原混合气体中NO和NO2的体积之比是　　　　　。 ‎ ‎【解析】(1)①生成两种钠盐,必然是NO2的歧化反应,依据量的关系可知两种盐分别为NaNO3和NaNO2。‎ ‎②NO中氮元素的化合价为+2价,NO2中氮元素的化合价为+4价,二者1∶1混合时与NaOH反应生成一种钠盐,依据得失电子守恒可知,钠盐中氮元素的化合价为+3价,即为NaNO2。‎ ‎(2)设NO的体积为V(NO),NO2的体积为V(NO2),依据化学方程式知,处理1体积的NO需NH3的体积为‎2‎‎3‎V(NO),处理1体积的NO2需NH3的体积为‎4‎‎3‎V(NO2),则 V(NO)+V(NO‎2‎)=3.0 L‎2‎‎3‎V(NO)+‎4‎‎3‎V(NO‎2‎)=3.5 L 解得V(NO)=0.75 L,V(NO2)=2.25 L,V(NO)∶V(NO2)=1∶3。‎ ‎【答案】(1)①2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O ‎②NaNO2‎ ‎(2)1∶3‎ 氮的氧化物与O2、H2O反应的计算方法 ‎1.关系式法 ‎(1)NO和O2混合气体通入水中 由2NO+O22NO2和3NO2+H2O2HNO3+NO得总反应4NO+3O2+2H2O4HNO3。‎ ‎(2)NO2和O2混合气体通入水中 由3NO2+H2O2HNO3+NO和2NO+O22NO2得总反应4NO2+O2+2H2O4HNO3。‎ ‎(3)NO、NO2和O2三种混合气体通入水中 先按3NO2+H2O2HNO3+NO计算出生成的NO体积,然后加上原来混合气体中NO体积,再按(1)计算。‎ ‎2.电子守恒法 当NOx转化为硝酸时要失去电子,若是NOx与O2混合,则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。‎ ‎3.原子守恒法 ‎4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5的组成,都与N2O5+H2O2HNO3等效。当NO、NO2、O2的混合气体溶于水时,利用混合气体中N、O原子个数之比进行分析判断。‎ 考点二　氨与铵盐 ‎　　1.氨的分子结构和物理性质 电子式 密度 气味 水溶性 ‎①　　　　　　 ‎ 比空气②　　 ‎ 强烈③　　　性气味 ‎ 极易溶于水(1∶700)‎ ‎　　2.氨的化学性质 ‎(1)氨气与水的反应 NH3+H2ONH3·H2ONH‎4‎‎+‎+OH-,氨气溶于水得氨水,氨水中含有的粒子有④　　　　　　　　　　　　　　　。一水合氨为可溶性一元弱碱,易挥发,不稳定,易分解:NH3·H2O⑤　　　　　　　。 ‎ ‎(2)氨气与酸的反应 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⑥　　　　　　,将浓盐酸改为⑦　　　　,也会出现相同的现象。化学方程式为HCl+NH3NH4Cl、NH3+HNO3NH4NO3。 ‎ ‎(3)与盐溶液的反应 如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式:Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH‎4‎‎+‎。‎ ‎(4)氨气的还原性 与O2反应:⑧　。 ‎ 与Cl2反应:⑨　。 ‎ ‎　　3.氨气的实验室制法 ‎　　4.铵盐及NH‎4‎‎+‎的检验 ‎(1)铵盐的物理性质 铵盐都是⑩　　　　色固体,均易溶于水。 ‎ ‎(2)铵盐的化学性质 ‎(3)NH‎4‎‎+‎的检验 未知液呈碱性湿润的　　　　色石蕊试纸变　　　　色,则证明含NH‎4‎‎+‎。 ‎ ‎　　5.氨水 ‎(1)氨水的组成 三种分子:　。 ‎ 三种离子:　。 ‎ ‎(2)氨水的性质 a.容易挥发;氨水质量分数越大,其密度越　　　　。 ‎ b.氨水是很好的沉淀剂,能使Mg‎2‎‎+‎、Al‎3‎‎+‎、Fe‎2‎‎+‎、Fe‎3‎‎+‎、Cu‎2‎‎+‎、Zn‎2‎‎+‎转变为氢氧化物沉淀,其中AgOH、Cu(OH)2、Zn(OH)2等沉淀能溶于过量氨水,生成络合离子。‎ 物质 现象 离子方程式 FeCl3溶液 生成　　　　色沉淀 ‎ Fe3++3NH3·H2O ‎ ‎ ‎ AlCl3溶液 生成　　　　色沉淀 ‎ Al3++3NH3·H2O ‎ ‎ ‎ ‎　　(3)涉及氨水的离子方程式的书写 a.氨水作反应物,用分子式NH3·H2O表示,如Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH‎4‎‎+‎。‎ b.生成氨水时,若反应物(强碱溶液)为浓溶液或在加热条件下:NH‎4‎‎+‎+OH-NH3↑+H2O。‎ c.生成氨水时,若反应物(强碱溶液)为稀溶液且不加热:NH‎4‎‎+‎+OH-NH3·H2O。‎ 在线反馈 ‎①H‎×‎‎·‎N‎·×‎H‎··‎‎×‎‎·‎H　②小　③刺激　④NH3·H2O、NH3、H2O、NH‎4‎‎+‎、OH-、H+　⑤NH3↑+H2O　⑥有白烟生成　⑦浓硝酸　⑧4NH3+5O24NO+6H2O ‎⑨8NH3+3Cl2N2+6NH4Cl　⑩白　NH4ClNH3↑+HCl↑　NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O　NH‎4‎‎+‎+OH-NH3↑+H2O　红　蓝 NH3、NH3·H2O、H2O　NH‎4‎‎+‎、OH-、H+　小　红褐　Fe(OH)3↓+3NH‎4‎‎+‎　白　Al(OH)3↓+3NH‎4‎‎+‎ ‎ 某同学探究氨和铵盐的性质,下列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的碱性强弱 B.将氨水缓慢滴入AlCl3溶液中,研究Al(OH)3的两性 C.将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近,观察到白烟 D.加热除去NH4Cl中的少量NaHCO3‎ ‎【解析】氨水的主要成分NH3·H2O是弱电解质,NaOH是强电解质,前者部分电离,后者完全电离,故可在室温下测定等浓度氨水和NaOH溶液的pH,比较氨水和NaOH的碱性强弱,A项正确;Al(OH)3不溶于氨水,无法验证Al(OH)3的酸性,B项错误;浓H2SO4不挥发,不能观察到白烟,C项错误;NaHCO3、NH4Cl受热均会分解,不能用加热法除去NH4Cl中的NaHCO3,D项错误。 ‎ ‎【答案】A ‎ 下列是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的是(　　)。‎ A.①②　　　B.②③　　　C.③④　　　D.①③‎ ‎【解析】NH4Cl受热可产生NH3和HCl,但两者遇冷会重新凝结产生NH4Cl,且可能出现堵塞导管的情况,③中试管口未向下倾斜,会导致水倒流回试管而使试管破裂,故①③错误;把浓氨水滴入氧化钙固体中,会发生反应CaO+NH3·H2OCa(OH)2+NH3↑,反应放热,温度升高有利于NH3放出,故可用②的方法制取NH3;浓氨水受热产生NH3,通过碱石灰吸收水蒸气后即得干燥的NH3,故可用④的方法制取NH3。‎ ‎【答案】D ‎ 如图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案。下列有关操作不可能引发喷泉现象的是(　　)。‎ A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹 B.挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹 C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹 D.向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹 ‎【解析】①中Cl2易溶于CCl4,且可与NaOH溶液反应,故能产生喷泉;③中的NH3易溶于水,可以使烧瓶中压强迅速下降,产生喷泉现象;④水槽中慢慢加入足量浓硫酸放出大量的热,使浓氨水受热放出氨气,氨气沿玻璃管进入烧瓶中与HCl反应,使烧瓶中压强迅速减小,形成喷泉;②中H2不溶于NaOH溶液,也不与NaOH溶液反应,不能产生喷泉。‎ ‎【答案】B ‎ 某学习兴趣小组探究氨气的制取实验:‎ ‎(1)甲同学拟用下列实验方法制备氨气,其中合理的是　　　　(填字母,下同)。  ‎ A.将氯化铵固体加热分解收集产生的气体 B.将浓氨水滴入氢氧化钠固体中,收集产生的气体 C.将碳酸氢铵加热分解产生的气体用碱石灰干燥 D.将氯化铵稀溶液滴入氢氧化钠固体中,收集产生的气体 ‎(2)根据上述正确的原理,该同学欲用下列常见的实验室制气装置制取氨气,适宜的装置是　　　　。 ‎ ‎(3)气体的性质是气体收集方法选择的主要依据。下列性质与收集方法无关的是　　　　(填序号)。  ‎ ‎①密度　②颜色　③溶解性　④热稳定性 ‎(4)下图是甲同学设计收集氨气的几种装置,其中可行的是　　　　(填字母),集气的原理是　　　　　　　 ‎ ‎　。 ‎ ‎【解析】(2)将浓氨水滴入氢氧化钠固体中制氨气用C装置,将碳酸氢铵加热分解,产生的气体用碱石灰干燥制氨气选用D装置。(4)氨气极易溶于水,故采用向下排空气法收集。‎ ‎【答案】(1)BC ‎(2)CD ‎(3)②④‎ ‎(4)d　利用氨气密度小于空气,采用短管进氨气,长管出空气,即可收集氨气 ‎　　1.实验室制取氨气的简易方法 方法 化学方程式(或原理)‎ 发生装置 加热浓氨水 NH3·H2ONH3↑+H2O 浓氨水+固体NaOH NaOH溶于水放热,促使氨水分解,且OH-浓度的增大有利于NH3的生成 浓氨水+固体CaO CaO与水反应,使溶剂(水)减少;反应放热,促使氨水分解。化学方程式为NH3·H2O+CaONH3↑+Ca(OH)2‎ ‎　　2.喷泉实验 ‎(1)喷泉实验的原理 由于容器内外产生压强差而形成喷泉。气体迅速溶于水或某种溶液中,容器内压强小于容器外压强,从而产生喷泉。‎ ‎(2)几种常见的能形成喷泉的气体和液体 气体 HCl NH3‎ CO2、Cl2、‎ SO2‎ NO2‎ NO、O2‎ ‎(4∶3)‎ NO2、O2‎ ‎(4∶1)‎ ‎、H2S 吸收剂 水、NaOH 溶液 水 NaOH 溶液 水 水 水 ‎　　(3)常见的喷泉实验装置 引发操作:‎ 原装置:打开止水夹,挤压胶头滴管的胶头,使少量水进入烧瓶。‎ 装置(Ⅰ):挤压胶头滴管的胶头,挤入少量水于试剂瓶中。‎ ‎　　装置(Ⅱ):用手(或热毛巾等)捂热烧瓶,待管口有气泡冒出后松手(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶,使水进入烧瓶中)。‎ 装置(Ⅲ):在水槽中加入能使水温升高的物质,使锥形瓶内酒精因升温而挥发,锥形瓶内气体压强增大而产生喷泉。‎ 装置(Ⅳ):向导管中通入一定量的H2S和SO2,现象为有淡黄色粉末状物质生成,瓶内壁附有水珠,NaOH溶液上喷形成喷泉。‎ 装置(Ⅴ):打开①处的止水夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的HCl气体后关闭该止水夹,等充分反应后再打开②处的止水夹,观察到先有白烟产生,后产生喷泉。‎ 装置(Ⅵ):挤压胶头滴管,然后打开导管上部的两个活塞,则在右边烧瓶出现喷白烟的现象,再打开导管下部活塞,则可产生双喷泉。‎ ‎(4)喷泉实验产物浓度的计算 关键是确定所得溶液中溶质的物质的量和溶液的体积,标准状况下的气体进行喷泉实验后物质的量浓度:‎ ‎①HCl、NH3、NO2气体或它们与其他不溶于水的气体混合时:溶质的物质的量浓度均为‎1‎‎22.4‎ mol·L-1。‎ ‎②当是NO2和O2的混合气体且体积之比为4∶1时,c(HNO3)=‎1‎‎28‎ mol·L-1。‎ 考点三　硝酸 ‎　　1.物理性质 硝酸是①　　　　色易挥发的液体,有②　　　　气味。 ‎ ‎　　2.化学性质 ‎(1)不稳定性 反应:③　。 ‎ a.浓硝酸呈黄色的原因是④　。 ‎ b.硝酸要保存在⑤　　　　试剂瓶中,置于冷暗处,不能用橡胶塞。 ‎ ‎(2)强氧化性 硝酸无论浓、稀都具有强氧化性,且浓度越大氧化性越强。‎ 按要求完成下列反应的化学方程式:‎ ‎　　a.与金属反应 稀硝酸与铜反应:⑥　。 ‎ 浓硝酸与铜反应:⑦　。 ‎ b.与非金属反应 如浓硝酸与C的反应为⑧　。 ‎ c.与还原性物质反应 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2+等还原性物质。‎ 如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式为⑨　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)与有机物反应 a.硝化反应(与反应):⑩　。 ‎ b.颜色反应:含苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄色。‎ 在线反馈 ‎①无　②刺激性　③4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑　④硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸中　⑤棕色 ‎⑥3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O ‎⑦Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O ‎⑧C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O ‎⑨3Fe2++4H++NO‎3‎‎-‎3Fe3++NO↑+2H2O ‎⑩+HNO3(浓)+H2O ‎ 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褪色——酸性和强氧化性 B.不能用稀硝酸与铁反应制氢气——强氧化性 C.要用棕色试剂瓶盛装浓硝酸——不稳定性 D.能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液的红色褪去——强氧化性 ‎【解析】浓硝酸使紫色石蕊溶液变红表现的是酸性,使其褪色表现的是强氧化性,A项正确;稀硝酸具有强氧化性,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,使溶液中的红色褪去,利用的是酸性,D项错误。‎ ‎【答案】D ‎ 下列有关硝酸性质的叙述中,正确的是(　　)。‎ A.浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色 B.足量Zn与浓HNO3反应最终产生的气体成分中含有H2‎ C.稀HNO3溶液中Fe3+、SO‎3‎‎2-‎、I-、Cl-、Fe2+可以共存 D.稀HNO3与FeO反应时HNO3既表现氧化性又表现酸性 ‎【解析】A项,浓HNO3具有强氧化性,能使红色褪去;B项,HNO3与金属反应不可能生成H2;C项,SO‎3‎‎2-‎、I-、Fe2+均会与HNO3发生氧化还原反应,不能共存;D项,生成Fe(NO3)3表现酸性,生成NO表现氧化性。‎ ‎【答案】D ‎ 某实验过程如图所示,则试管③中的现象是(　　)。‎ A.无明显现象,因稀H2SO4不与铜反应 B.铜片溶解,产生无色气体,该气体遇到空气不变色 C.铜片溶解,产生红棕色、有刺激性气味的气体 D.铜片溶解,产生无色气体,该气体在液面上方变为红棕色 ‎【解析】生成的Cu(NO3)2在H2SO4的酸性条件下相当于又有了HNO3,铜片会继续溶解生成NO,NO在液体上方遇空气变成红棕色的二氧化氮,故D项正确。‎ ‎【答案】D ‎ 某研究性小组借助A~C的仪器装置(可选用),探究Ag与浓硝酸反应的过程中是否产生NO。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)用如图所示仪器,组合一套用水吸收生成的NO2,并测定生成NO体积的装置,其合理的连接顺序是　　　　　　　　　　(填各导管的编号)。反应前,先通入N2的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)反应后,从装置C中取25.00 mL待测溶液放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用0.10 mol·L-1 NaOH标准溶液进行滴定,达到终点时,消耗NaOH标准溶液20.00 mL。滴定达到终点的标志是 ‎ ‎　。 ‎ ‎(3)装置C中溶质的物质的量浓度为　　　。Ag与浓硝酸反应,生成标准状况下的NO2的体积为　　　mL。 ‎ ‎(4)在测定NO的体积时,装置B右边细管中液面比左边的液面高,此时应调节装置B右边的细管,使其　　　(填“下降”或“升高”)。 ‎ ‎(5)若实验测得NO的体积为112.0 mL(已折算到标准状况),则Ag与浓硝酸反应的过程中　　　　(填“有”或“没有”)NO产生,作出此判断的依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎【解析】(1)测定NO气体体积的装置B应该放在最后,顺序应是①③④②。NO易被空气中的氧气氧化,通入N2‎ 可排尽装置中的氧气。(2)根据指示剂在酸性溶液和碱性溶液中的颜色变化来判断滴定终点。(3)装置C中溶液的溶质为HNO3,c(HNO3)=‎0.10mol·L‎-1‎×20.00 mL‎25.00 mL=0.08 mol·L-1,装置C中 n(HNO3)=0.08 mol·L-1×0.100 L=8×10-3 mol,由3NO2+H2O2HNO3+NO,根据生成硝酸的物质的量,可计算出NO2的物质的量为‎3‎‎2‎×8×10-3 mol=1.2×10-2 mol,标准状况下NO2的体积为1.2×10-2×22.4 L=0.2688 L=268.8 mL。(4)防止液压差对气体体积的测定产生影响。‎ ‎【答案】(1)①③④②　NO易被空气中的氧气氧化,通入N2,排尽装置中的氧气 ‎(2)加入最后一滴NaOH溶液,溶液由无色恰好变成粉红色,且30 s内不褪色 ‎(3)0.08 mol·L-1　268.8‎ ‎(4)下降 ‎(5)有　NO2与水反应生成的NO为‎1‎‎2‎×8×10-3 mol=4×10-3 mol,而实验收集到的n(NO)=‎0.112 L‎22.4 L· mol‎-1‎=0.005 mol,说明Ag与浓硝酸反应生成的气体中含有NO ‎1.硝酸性质的多样性 ‎(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。‎ ‎(2)浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红,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,金属能被氧化为最高价态。‎ ‎(5)硝酸与具有还原性的弱酸盐(如Na2SO3、NaI等)、碱性氧化物、碱以及其他还原剂反应时,优先发生氧化还原反应。‎ ‎2.NO‎3‎‎-‎在酸性条件下的强氧化性 NO‎3‎‎-‎在酸性条件下具有强氧化性,往往作为隐含条件出现在试题中,在解题中往往被忽视而形成易错点。‎ ‎(1)在离子共存问题中,NO‎3‎‎-‎在酸性条件下不与具有较强还原性的离子(如S2-、I-、Fe2+等)大量共存。‎ ‎(2)SO‎4‎‎2-‎的检验中不能用HNO3酸化、不能用Ba(NO3)2作沉淀剂,以防止SO‎3‎‎2-‎的干扰。‎ ‎(3)向Ba(NO3)2溶液中通入还原性气体SO2可得到BaSO4沉淀。‎ ‎(4)向Fe(NO3)2溶液中加入非氧化性酸,如盐酸,Fe2+能被氧化为Fe3+。‎ ‎(5)向过量铜与一定量硝酸反应后的混合物中加入非氧化性酸,铜能继续溶解。‎ ‎　　(6)向含还原性离子的酸性溶液中加入硝酸盐,还原性离子可被氧化。‎ ‎3.金属与硝酸反应的思维模型及计算方法 原子 守恒法 HNO3与金属反应时,一部分HNO3起酸的作用,以NO‎3‎‎-‎的形式存在于溶液中;一部分作为氧化剂转化为还原产物,这两部分氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量 得失电子 守恒法 HNO3与金属的反应属于氧化还原反应,HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量 电荷守 HNO3过量时,反应后溶液中(不考虑OH-)c(NO‎3‎‎-‎)=c(H+)+nc(Mn+)(Mn+‎ 恒法 代表金属离子)‎ 离子方 程式计 算法 金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时,由于硝酸盐中NO‎3‎‎-‎在H2SO4提供H+的条件下能继续与金属反应,因此此类题目应用离子方程式来计算,先作过量判断,然后根据完全反应的金属或H+或NO‎3‎‎-‎进行相关计算,且溶液中要符合电荷守恒 考点四　氮及其化合物的综合运用 ‎　　1.不同价态的含氮物质间的转化 ‎(1)歧化——同一元素的化合价在同一反应中既升高又降低。‎ 如3NO2+H2O2HNO3+NO ‎2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O ‎(2)归中:6NO+4NH35N2+6H2O NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O ‎(3)含氮物质的连续氧化 NH3NONO2HNO3‎ N2NONO2HNO3‎ ‎2.有关氮及其重要化合物的推断题常以“产生白烟、红棕色气体、无色气体在空气中变为红棕色、能使湿润红色石蕊试纸变为蓝色、三角锥形、气体溶于水溶液呈碱性、气态氢化物与最高价氧化物对应的水化物能成盐”等特殊现象为突破口。‎ ‎ 依据图中氮元素及其化合物的转化关系,判断下列说法不正确的是(　　)。‎ A.X是N2O5‎ B.可用排空气法收集NO气体 C.工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸 D.NH3N2可通过NH3与NO2反应来实现 ‎【解析】N2O5是硝酸的酸酐,溶于水生成HNO3,故A项正确; NO遇空气中的氧气会被氧化为NO2,不可用排空气法收集NO气体,故B项错误;工业上氨催化氧化制硝酸,原料为NH3、空气、水,故C项正确;NH3N2是氧化过程,可添加氧化剂NO2达到实验目的,故D项正确。‎ ‎【答案】B ‎ 已知某物质X能发生如下转化:XYZA。下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述不正确的是(　　)。‎ A.若X为N2或NH3,则A为硝酸 B.若X为S或H2S,则A为硫酸 C.若X为非金属单质或非金属氢化物,则A不一定能与金属铜反应生成Y D.反应①和②一定为氧化还原反应,反应③一定为非氧化还原反应 ‎【解析】若X为N2或NH3,被氧气氧化为NO,进一步氧化为NO2,NO2再与水反应生成硝酸,则A为硝酸,故A项正确;若X为S或H2S,被氧气氧化为SO2,进一步氧化为SO3,SO3再与水反应生成硫酸,则A为硫酸,故B项正确;若X为N2或NH3,则A为硝酸,浓硝酸与铜反应生成NO2(Z),故C项正确; NO2与水的反应为氧化还原反应,故D项错误。‎ ‎【答案】D ‎ 探究氨气及铵盐性质的过程中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是(　　)。‎ A.将装有氨气的试管倒扣于水槽中,液体迅速充满试管,说明氨气极易溶于水 B.将pH=11的氨水稀释1000倍,测得pH>8,说明NH3·H2O为弱碱 C.加热NH4HCO3固体,观察到固体逐渐减少,试管口有液滴产生,说明NH4HCO3受热不稳定 D.将红热的Pt丝伸入如图所示的锥形瓶中,瓶口出现少量红棕色气体,说明氨气的氧化产物为NO2‎ ‎【解析】根据液体迅速充满试管,说明氨气极易溶于水,A项正确;将pH=11的氨水稀释1000倍,测得pH>8,说明氨水中存在电离平衡,即NH3·H2O为弱碱,B项正确;固体逐渐减少,试管口有液滴(水)生成,说明NH4HCO3受热易分解,C项正确; 4NH3+5O24NO+6H2O,2NO+O22NO2,NH3的氧化产物应为NO,D项错误。‎ ‎【答案】D ‎ 已知X+、Y-、Z、H2O均为10电子结构的微粒,Z可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,它们在一定条件下可发生如图所示的转化。下列说法正确的是(　　)。‎ A.X+含有离子键 B.H2O的电子式为H︰O︰H C.含有Y-的溶液一定呈碱性 D.Z的沸点低于H2O的沸点 ‎【解析】由题意可知,X+为NH‎4‎‎+‎、Y-为OH-,NH‎4‎‎+‎中只含有共价键,故A项错误; H2O的电子式为H‎·‎‎·‎O‎··‎‎··‎‎·‎‎·‎H,故B项错误;任何水溶液中均含有OH-,此时溶液可能呈中性、酸性或碱性,故C项错误;常温下,NH3为气体,水为液体,故NH3的沸点低于H2O的沸点,故D项正确。‎ ‎【答案】D ‎ A、B、C、D、E五种物质(或离子)含有同一种元素,它们之间有如下转化关系:‎ ‎(1)若A为单质,C、D的相对分子质量相差16。常温下0.1 mol·L-1 的E溶液中只有3种离子,且溶液中的c(H‎+‎)‎c(OH‎-‎)‎=1012。据此推断,B的电子式为　　　　,反应DE的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)若A为单质,B、C均为盐且B的水溶液呈酸性,C的水溶液呈碱性,B、C的水溶液混合后可生成沉淀D,写出反应B+CD的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。若将A的粉末与硝酸钠溶液混合,再加入足量40%的氢氧化钠溶液,有无色、刺激性气味的气体生成,用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝,写出该反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　。用离子方程式表示C的水溶液呈碱性的原因:　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)若A~E均为化合物。A是淡黄色固体;B、C两溶液物质的量浓度相同时,C溶液的pH较小。电解D的水溶液是重要的工业生产之一,D→E→C是工业制备C的普遍方法。则A的电子式为　　　　　　;电解D的水溶液时,阳极反应式为　　　　　　　　;除去固体C中的少量E应采用的方法是　　　　。 ‎ ‎【解析】(1)c(H‎+‎)‎c(OH‎-‎)‎=1012,则c(H+)=0.1 mol·L-1,E是一元强酸,C、D的相对分子质量相差16,则C、D分子中相差一个氧原子,A是单质,且存在AC D的转化,据此可推断出A是N2,B是NH3,C是NO,D是NO2,E是HNO3。(2)根据含有同一种元素的两种盐溶液酸碱性相反且混合后能形成沉淀,可推断出A是铝,B是铝盐,C是偏铝酸盐,D是Al(OH)3,E是Al2O3;铝与NaNO3、足量NaOH的混合溶液反应时生成的气体为NH3,故NO‎3‎‎-‎参与了反应,反应中Al转化为AlO‎2‎‎-‎。C的水溶液因AlO‎2‎‎-‎水解而呈碱性。(3)A是淡黄色固体,则A是Na2O2,由转化关系可确定B是NaOH,C是Na2CO3,D是NaCl,E是NaHCO3。‎ ‎【答案】(1)H‎·‎‎·‎N‎··‎H‎··‎‎·‎‎·‎H　3NO2+H2O2HNO3+NO ‎(2)Al3++3AlO‎2‎‎-‎+6H2O4Al(OH)3↓‎ ‎8Al+3NO‎3‎‎-‎+5OH-+2H2O8AlO‎2‎‎-‎+3NH3↑‎ AlO‎2‎‎-‎+2H2OAl(OH)3+OH-‎ ‎(3)Na+‎[‎‎·‎‎·‎O‎··‎‎··‎‎·‎‎·‎O‎··‎‎··‎‎·‎‎·‎]2-Na+　2Cl--2e-Cl2↑　加热 ‎1.下列说法中正确的是(　　)。‎ A.氮气的化学性质不如磷活泼,故氮元素的非金属性弱于磷 B.磷酸比硝酸稳定,所以磷元素的非金属性比氮元素强 C.“雷雨发庄稼”所包含的化学变化有N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐 D.NO与O2反应生成NO2属于氮的固定 ‎【解析】的键能大,N2比磷稳定;氮原子半径小,得电子能力强,非金属性比磷强(可以从NH3比PH3稳定、HNO3是强酸而H3PO4是中强酸来说明);不能根据含氧酸的稳定性来比较酸性的强弱和元素的非金属性强弱,A、B两项错误。氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程,D项错误。‎ ‎【答案】C ‎2.下列物质见光不会分解的是(　　)。‎ A.HClO　　　　　　　　　B.NaHCO3‎ C.HNO3 D.AgNO3‎ ‎【解析】HClO见光分解为HCl与氧气,故A项不符合题意;碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳、水和碳酸钠,见光不分解,故B项符合题意;硝酸见光分解为二氧化氮、氧气与水,故C项不符合题意;硝酸银见光分解为Ag、二氧化氮、氧气,故D项不符合题意。‎ ‎【答案】B ‎3.某喷泉实验装置如图所示,下列说法正确的是(　　)。‎ A.烧瓶中的溶液呈红色,则原气体一定是SO2‎ B.烧瓶中的溶液呈蓝色,则原气体可能是NH3‎ C.形成喷泉的原因是烧瓶内压强大于外界大气压 D.若将石蕊改成氢氧化钠,则CO、CO2均能形成喷泉 ‎【解析】紫色石蕊变红,则烧瓶中的气体为酸性气体,能够形成喷泉,说明此气体极易溶于水,此气体有可能是HCl,SO2在水中的溶解度小,不可能为SO2,故A项错误;溶液呈蓝色,说明此气体的水溶液呈碱性,此气体可能是氨气,故B项正确;形成喷泉的原因是烧瓶内的压强突然减小,利用外界压强把液体压入烧瓶中,从而形成喷泉,故C项错误; CO2是酸性氧化物,能与NaOH反应,使烧瓶内压强减小,从而形成喷泉,但CO不与NaOH反应,且不溶于NaOH溶液,不能使烧瓶内压强减小,即不能形成喷泉,故D项错误。‎ ‎【答案】B ‎4.下列由相关实验现象所推出的结论正确的是(　　)。‎ A.NH4Cl和NH4HCO3受热都能分解,说明可以用加热NH4Cl或NH4HCO3固体的方法制氨气 B.向溶液中滴加氢氧化钠溶液,没有产生使湿润的酚酞试纸变红的气体,说明该溶液中一定不存在铵根离子 C.Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应 D.NH3遇到浓盐酸产生白烟,说明二者发生反应生成白色固体 ‎【解析】不能用加热NH4Cl固体的方法制氨气,因为NH3和HCl会在试管中重新化合成NH4Cl,A项错误;该检验过程未加热,不能说明原溶液中一定不含有NH‎4‎‎+‎,B项错误;铁与稀HNO3反应产生NO,而不是H2,该反应不是置换反应,C项错误。‎ ‎【答案】D ‎5.同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体,它们是①NO和NO2、②NO2和O2、③NH3和N2。现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3,则下列关系正确的是(　　)。‎ A.V1>V2>V3 B.V1>V3>V2‎ C.V2>V3>V1 D.V3>V1>V2‎ ‎【解析】设各种气体的物质的量均为1 mol,①中发生的反应为3NO2+H2O2HNO3+NO,若NO和NO2各1 mol混合后溶于水,则最后剩余的气体约为1.33 mol;②中发生的反应为4NO2+O2+2H2O4HNO3,若NO2和O2各1 mol混合溶于水,则最后剩余的气体约为0.75 mol;③中NH3极易溶于水,N2不溶于水,若NH3和N2各1 mol混合溶于水后,剩余的气体为1 mol。所以试管中剩余气体的体积大小为V1> V3>V2。‎ ‎【答案】B ‎6.如图所示,将相同条件下的m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水槽中且盛满水的试管内,充分反应后,试管内残留 m‎2‎ 体积的气体,该气体与空气接触后立即变为红棕色。则m与n的比值为(　　)。‎ A.3∶2　　　B.2∶3　　　C.8∶3　　　D.3∶8‎ ‎【解析】剩余气体与空气接触即变为红棕色,说明剩余气体为NO,则可知 m‎2‎ 体积的NO与n体积的氧气恰好完全反应,由反应4NO+3O2+2H2O4HNO3得m‎2‎=‎4‎‎3‎n,即m∶n=8∶3。‎ ‎【答案】C ‎7.亚硝酸钠(NaNO2)是重要的防腐剂。实验室以木炭、浓硝酸、水和铜为原料制取的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠的装置如图所示(部分夹持装置略)。‎ 已知室温下有下列反应:‎ ‎①2NO+Na2O22NaNO2;‎ ‎②3NaNO2+3HCl3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O;‎ ‎③酸性条件下,NO或NO‎2‎‎-‎都能与MnO‎4‎‎-‎反应生成NO‎3‎‎-‎和Mn2+。‎ 完成下列问题:‎ ‎(1)写出浓硝酸与木炭反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)装置B中观察到的主要现象是有无色气体产生和　　　　　　　　　　　　,装置D的作用是　　　　。 ‎ ‎(3)检验装置C中产物有亚硝酸钠的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)经检验,装置C的产物中除亚硝酸钠外还含有副产物碳酸钠和氢氧化钠,为避免产生这些副产物应在装置B、C间增加装置,则该装置中盛放的药品名称是　　　　。 ‎ ‎(5)将1.56 g过氧化钠完全转化为亚硝酸钠,理论上至少需要木炭　　　　g。 ‎ ‎【解析】(1)装置A中,浓硝酸和木炭在加热条件下反应生成二氧化氮、二氧化碳和水,反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。‎ ‎(2)装置B中发生的反应是装置A中生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,反应的化学方程式为3NO2+H2O2HNO3+NO,硝酸和铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,所以反应现象为铜片溶解,溶液变蓝;NO在装置C中与Na2O2反应制备NaNO2,最后通过酸性高锰酸钾溶液除去剩余的一氧化氮,防止污染空气。‎ ‎(3)NaNO2与HCl反应生成NO,NO不稳定,易被空气中的O2氧化为NO2,故将生成物置于试管中,加入稀盐酸,若产生无色气体并在液面上方变为红棕色,则装置C中产物有亚硝酸钠。‎ ‎(4)生成碳酸钠是由于二氧化碳和过氧化钠发生反应,生成氢氧化钠是由于水蒸气和过氧化钠发生反应,所以要避免生成碳酸钠和氢氧化钠,应除去二氧化碳和水蒸气,因此可在装置B、C间增加盛有碱石灰的装置。‎ ‎(5)1.56 g过氧化钠的物质的量是‎1.56 g‎78 g·mol‎-1‎=0.02 mol,则根据反应2NO+Na2O22NaNO2可知,需要0.04 mol NO。1 mol浓硝酸转化为NO,得到3 mol电子,因此生成0.04‎ ‎ mol NO需要得到0.12 mol电子,碳在反应中失去4个电子,所以需要碳的物质的量是0.12 mol×‎1‎‎4‎=0.03 mol,其质量是0.03 mol×12 g·mol-1=0.36 g。‎ ‎【答案】(1)C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O ‎(2)铜片逐渐溶解,溶液变为蓝色　吸收未反应的NO ‎(3)取样于试管中,加入稀盐酸,产生无色气体,遇到空气变为红棕色,另用铂丝蘸取试液在酒精灯上灼烧,若火焰呈黄色,则说明含Na+‎ ‎(4)碱石灰 ‎(5)0.36‎ ‎8.如图为氮及其化合物的类别与化合价对应的关系图。‎ ‎(1)实验室制取氨气的化学方程式是　　　　　　　　　。用水吸收多余的氨气时,若将导管直接插入水中,会产生倒吸现象,产生该现象的原因是　 ‎ ‎　。 ‎ ‎(2)完成下列化学方程式:‎ ‎①汽车尾气中产生的NO:N2+O22NO。‎ ‎②氨的催化氧化:　。 ‎ ‎(3)NO2 易溶于水。如图所示,标准状况下将体积为V mL的试管充满NO2后倒扣在水中。‎ ‎①NO2溶于水的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②使试管中NO2恰好完全被水吸收需要缓慢通入氧气,通入标准状况下氧气的体积为　　　　。最终试管中所得硝酸的物质的量浓度为　　　　。 ‎ ‎③为了消除NO2的污染,可将它与氨气在催化剂作用下反应,生成水和一种无污染的物质,该物质是空气的主要成分之一,该反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎【解析】(1)实验室利用熟石灰和氯化铵加热制取氨气,反应的化学方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。由于氨气极易溶于水,使装置中的压强小于外界的压强,从而引起倒吸。(2)氨气催化氧化的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。(3)① NO2溶于水生成硝酸和NO,反应的化学方程式是3NO2+H2O2HNO3+NO。②根据化学方程式4NO2+O2+2H2O4HNO3可知,使试管中NO2恰好完全被水吸收需要通入标准状况下氧气的体积为V‎4‎mL。根据化学方程式可知最终试管中所得硝酸的物质的量浓度为‎0.001VL‎22.4 L·mol‎-1‎‎0.001VL=‎1‎‎22.4‎ mol·L-1。③该物质是空气的主要成分之一,即该物质是氮气,反应的化学方程式是6NO2+8NH37N2+12H2O。‎ ‎【答案】(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O　氨气极易溶于水,使装置中的压强小于外界的压强,引起倒吸 ‎(2)4NH3+5O24NO+6H2O ‎(3)①3NO2+H2O2HNO3+NO ‎②V‎4‎mL　‎1‎‎22.4‎ mol·L-1‎ ‎③6NO2+8NH37N2+12H2O ‎1.1.28 g Cu完全溶于一定量的浓硝酸中,生成的气体刚好充满500 mL的烧瓶,然后将该烧瓶倒置于水中,缓缓通入一定量的氧气后容器内刚好充满水,则通入的氧气为(　　)。‎ A.0.16 g B.0.02 g C.0.32 g D.0.224 g ‎【解析】根据得失电子守恒可知,n(失电子)=n(得电子),n(Cu)×2=n(O2)×4,则(1.28 g÷64 g·mol-1)×2=n(O2)×4,n(O2)=0.01 mol,m(O2)=0.01 mol×32 g·mol-1=0.32 g,C项正确。‎ ‎【答案】C ‎2.室温下,某兴趣小组用如图所示装置在通风橱中进行如下实验:‎ 实验 现象 试管Ⅰ中开始无明显现象,逐渐有微小气泡生成,越来越剧烈,液面上方出现浅红棕色气体,溶液呈蓝色 试管Ⅱ中剧烈反应,迅速生成大量红棕色气体,溶液呈绿色;反应完后向绿色溶液中持续通入N2,溶液变为蓝色 下列说法正确的是(　　)。‎ A.试管Ⅰ中浅红棕色气体为 NO2,由硝酸还原生成 B.等质量的Cu完全溶解时,Ⅰ中消耗的HNO3更多 C.换成Fe之后重复实验,依然是试管Ⅱ中反应更剧烈 D.试管Ⅱ中反应后溶液颜色与试管Ⅰ中的不同,是由于溶液中溶有 NO2‎ ‎【解析】试管Ⅰ中浅红棕色气体为NO和NO2的混合物,Cu与稀硝酸反应,硝酸被还原为NO,部分NO遇到空气中的氧气被氧化为红棕色的NO2,A项不正确;等质量的 Cu 完全溶解时, 由3Cu~8HNO3(稀)、Cu~4HNO3(浓)知试管Ⅰ中消耗的 HNO3 较少,B项不正确;换成 Fe ‎ 之后重复实验,Fe遇浓硝酸发生钝化,试管Ⅱ中无明显变化,C项不正确;向试管Ⅱ中持续通入氮气后,可以把溶液中溶解的NO2带走,溶液由绿色变为蓝色,说明试管Ⅱ中反应后溶液颜色与其溶解的NO2有关,D项正确。‎ ‎【答案】D ‎3.合成氨及其相关工业中,部分物质间的转化关系如图所示:‎ 下列说法不正确的是(　　)。‎ A.反应Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的氧化剂一定相同 B.甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素 C.反应Ⅵ的部分产物可在上述流程中循环利用 D.反应Ⅴ的化学方程式为NH3+CO2+H2O+NaClNaHCO3↓+NH4Cl ‎【解析】NH3与O2反应生成NO、NO与O2反应生成NO2中氧化剂都是O2,但NO2与H2O反应生成HNO3中NO2既是氧化剂又是还原剂,A项错误;由转化关系图可知甲、乙、丙、丁分别为N2、NO、NO2、NaHCO3,B项正确;NaHCO3受热分解生成纯碱、CO2和H2O,CO2可再用于反应Ⅴ,C项正确;反应Ⅴ的化学方程式为NH3+CO2+H2O+NaClNaHCO3↓+NH4Cl,D项正确。‎ ‎【答案】A ‎4.1.52 g铜、镁合金完全溶于50 mL密度为1.40 g·mL-1、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1120 mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0 mol·L-1 NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54 g沉淀。下列说法不正确的是(　　)。‎ A.该合金中铜与镁的物质的量之比是2∶1‎ B.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 mol·L-1‎ C.NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是80%‎ D.得到2.54 g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是600 mL ‎【解析】设合金中Cu、Mg的物质的量分别为x mol、y mol,根据题目所给信息知64x+24y=1.52 g　①;在反应过程中有Cu-2e-Cu2+、Mg-2e-Mg2+、Cu2++2OH-Cu(OH)2↓、Mg2++2OH-Mg(OH)2↓,所以金属失去电子的物质的量等于金属阳离子完全沉淀所需OH-的物质的量,n(OH-)=‎2.54 g-1.52 g‎17 g·mol‎-1‎=0.06 mol,故2x+2y=0.06 mol　②,由①和②组成方程组解得x=0.02,y=0.01。由上述计算可得,铜与镁的物质的量之比是2∶1,A项正确;根据c=‎1000ρwM可得c(HNO3)=‎1000×1.40×63%‎‎63‎ mol·L-1=14.0 mol·L-1,B项正确;由上述分析可知,Cu、Mg共失去0.06 mol电子,根据得失电子守恒,硝酸完全被还原为NO2,则NO2的物质的量应为0.06 mol,已知得到混合气体1120 mL(标准状况),即0.05 mol混合气体,是因为存在2NO2N2O4,可求得N2O4为0.01 mol,NO2为0.04 mol,故C项正确;Cu2+、Mg2+全部沉淀后,溶液中溶质为NaNO3,n(HNO3)=0.05 L×14 mol·L-1=0.7 mol,根据N元素守恒,n(NaNO3)=n(HNO3)-n(NO2)-2n(N2O4)=(0.7-0.04-0.02) mol=0.64 mol,根据Na元素守恒,n(NaNO3)=n(NaOH)=0.64 mol,V(NaOH)=‎0.64mol‎1mol·‎L‎-1‎=0.64 L=640 mL,故D项错误。‎ ‎【答案】D ‎5.氨对人类的生产、生活具有重要影响。‎ ‎(1)氨的制备与利用。‎ ‎①工业合成氨的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②氨催化氧化生成一氧化氮的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)氨的定量检测。‎ 水体中氨气和铵根离子(统称氨氮)总量的检测备受关注。利用氨气传感器检测水体中氨氮含量的示意图如下:‎ ‎①利用平衡原理分析含氨氮水样中加入浓NaOH溶液的作用:　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②若利用氨气传感器将1 L水样中的氨氮完全转化为N2时,转移电子的物质的量为6×10-4 mol ,则水样中氨氮(以氨气计)含量为　　　　mg·L-1。 ‎ ‎(3)氨的转化与去除。‎ 微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术。下图为MFC碳氮联合同时去除氮的转化系统原理示意图。‎ ‎①已知A、B两极生成CO2和N2,写出A极的电极反应式:　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②用化学用语简述NH‎4‎‎+‎去除的原理:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎【解析】(1)①工业合成氨是利用氮气和氢气在催化剂作用下经高温、高压反应生成氨气,反应的化学方程式为N2+3H22NH3。‎ ‎②氨气的催化氧化生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。‎ ‎(2)①含氨氮水样中加入浓NaOH溶液的作用是使c(OH-)增大,NH‎4‎‎+‎+OH-NH3·H2ONH3+H2O平衡正向移动,有利于生成氨气,被空气吹出。‎ ‎②将1 L水样中的氨氮完全转化为N2时,转移电子的物质的量为6×10-4 mol,依据氮元素守恒,‎ ‎2NH3~N2~6e-,‎ ‎2　　　 6‎ n　　　 6×10-4 mol n=2×10-4 mol,水样中氨氮(以氨气计)含量为2×10-4 mol·L-1×17 g·mol-1=3.4×10-3 g·L-1=3.4 mg·L-1。‎ ‎(3)①由图可知,微生物燃料电池中氢离子移向B电极,说明A为原电池的负极,B为原电池的正极,NO‎3‎‎-‎在正极得到电子,生成氮气,发生还原反应,CH3COO-在原电池负极失电子,生成二氧化碳气体,发生氧化反应,环境为酸性介质,则A极的电极反应式为CH3COO--8e-+2H2O2CO2↑+7H+,B极的电极反应式为2NO‎3‎‎-‎+12H++10e-N2↑+6H2O。‎ ‎②NH‎4‎‎+‎在好氧微生物反应器中转化为NO‎3‎‎-‎,NH‎4‎‎+‎+2O2NO‎3‎‎-‎+2H++H2O,硝酸根离子在原电池正极发生还原反应生成氮气,其反应为2NO‎3‎‎-‎+12H++10e-N2↑+6H2O。‎ ‎【答案】(1)①N2+3H22NH3‎ ‎②4NH3+5O24NO+6H2O ‎(2)①使c(OH-)增大,NH‎4‎‎+‎+OH-NH3·H2ONH3+H2O平衡正向移动,有利于生成氨气,被空气吹出 ‎②3.4‎ ‎(3)①CH3COO--8e-+2H2O2CO2↑+7H+‎ ‎②NH‎4‎‎+‎在好氧微生物反应器中转化为NO‎3‎‎-‎,NH‎4‎‎+‎+2O2NO‎3‎‎-‎+2H++H2O;NO‎3‎‎-‎在MFC电池正极转化为N2,反应为2NO‎3‎‎-‎+12H++10e-N2↑+6H2O ‎6.治理氮氧化物(NOx)的污染是化学研究的重要课题之一。‎ Ⅰ.NO能被灼热的铁粉还原为N2,同时生成FeO,利用下列装置模拟该反应。‎ 已知:①浓硝酸可氧化NO;②NaOH溶液能与NO2反应,不与NO反应。‎ ‎(1)上述装置接口的连接顺序为a→　　　　　(按气流方向,用接口处字母表示)。 ‎ ‎(2)装置D的作用是　。 ‎ ‎(3)装置E中反应的化学方程式为　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)打开分液漏斗活塞,烧瓶中观察到的实验现象有 ‎ ‎　。 ‎ Ⅱ.实验室常用NaOH溶液吸收多余的氮氧化物(NOx):NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O。设计实验验证产物NaNO2既有氧化性又有还原性。‎ 限选试剂:稀硫酸、KI-淀粉溶液、双氧水、酸性KMnO4溶液。‎ ‎(5)取适量NaNO2溶液,加入　　　　　　,观察到　　　　　　现象,证明其具有氧化性。 ‎ ‎(6)参照(5),设计实验证明NaNO2有还原性: ‎ ‎　。 ‎ ‎【解析】Ⅰ.(1)根据实验原理利用NO被灼热的铁粉还原为N2,同时生成FeO,所以首先应制备纯净干燥的NO,利用铜与稀硝酸反应生成NO,由于硝酸具有挥发性,所以制得的NO气体中会混有NO2、硝酸和水蒸气,则先通过装置D除去挥发出的HNO3等酸性气体,然后再通过F干燥,得到纯净干燥的NO进入E中与铁粉反应,最后处理多余的NO,又因为NaOH溶液不与NO反应,而浓硝酸可氧化NO生成NO2,所以最终先通过B氧化NO,后再通过C吸收。根据以上分析,先制备NO→除硝酸气体→除水蒸气→氧化铁粉→氧化多余的NO→NaOH溶液吸收,所以上述装置接口的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d。‎ ‎(2)装置D的作用是除去挥发出的HNO3等酸性气体,并将NO2转化为NO。‎ ‎(3)装置E中NO被灼热的铁粉还原为N2,同时生成FeO,反应的化学方程式为2NO+2Fe2FeO+N2。‎ ‎(4)打开分液漏斗活塞,铜与稀硝酸反应生成NO,由于液面上方有空气,所以开始生成的NO遇空气就会变成浅红棕色的NO2,而后来空气排尽,又逐渐变为无色,烧瓶中铜片被氧化成铜离子,溶液由无色变为浅蓝色,所以烧瓶中观察到的实验现象有:反应开始时,铜片表面出现无色气泡,铜片逐渐变小;烧瓶上部空间由无色逐渐变为浅红棕色,随着反应的进行又逐渐变为无色;烧瓶中溶液由无色变为浅蓝色。‎ Ⅱ.(5)说明 NO‎2‎‎-‎有氧化性,则N元素的化合价降低,在酸性条件下,与还原剂KI反应,所以选择的试剂为KI-淀粉溶液、稀硫酸,观察到溶液变蓝,证明其具有氧化性。‎ ‎(6)说明 NO‎2‎‎-‎有还原性,则N元素的化合价升高,与氧化剂KMnO4反应,验证方法为取适量NaNO2溶液,滴加少许酸性KMnO4溶液,观察到溶液褪色,证明其具有还原性。‎ ‎【答案】(1)f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d ‎(2)除去挥发出的HNO3等酸性气体,并将NO2转化为NO。‎ ‎(3)2NO+2Fe2FeO+N2‎ ‎(4)反应开始时,铜片表面出现无色气泡,铜片逐渐变小;烧瓶上部空间由无色逐渐变为浅红棕色,随着反应的进行又逐渐变为无色;烧瓶中溶液由无色变为浅蓝色 ‎(5)KI-淀粉溶液、稀硫酸　溶液变蓝 ‎(6)取适量NaNO2溶液,滴加少许酸性KMnO4溶液,观察到溶液褪色,证明其具有还原性 ‎1.安徽古代科学家方以智在其《物理小识》卷七《金石类》中指出:有硇水者,剪银块投之,则旋而为水。其中的“硇水”指(　　)。‎ A.硝酸　　　B.硫酸　　　C.盐酸　　　D.醋酸 ‎【解析】硇水可以溶解银块,所以硇水只能是硝酸。‎ ‎【答案】A ‎2.下列有关物质用途及其原理都正确的是(　　)。‎ 选项 物质用途 原理 A 高纯硅常作太阳能电池材料 硅是电的良导体 B 草木灰与铵态氮肥混合使用能提高肥效 铵盐与K2CO3在水中发生相互促进的水解反应,有利于NH3逸出 C 漂粉精用于漂白印染好的花布布料 HClO具有强氧化性,可氧化色素 D 可燃冰是一种具有 CH4完全燃烧,不产生烟尘 潜力的清洁能源 ‎　　【解析】Si可以作半导体材料,能制作光电池和计算机芯片,不是电的良导体,故A项错误;草木灰与铵态氮肥相互促进水解,混合使用降低肥效,故B项错误;漂粉精的有效成分为Ca(ClO)2,水解产生具有漂白性的HClO,HClO能够将印染好的花布布料漂白,故C项错误;可燃冰是一种具有潜力的清洁能源,是甲烷和水组成的固态化合物,甲烷燃烧产生CO2和水,不产生烟尘,故D项正确。‎ ‎【答案】D ‎3.固体A的化学式为NH5,它的所有原子的最外电子层结构都符合相应稀有气体的最外电子层结构,则下列有关说法不正确的是(　　)。‎ A.1 mol NH5中含有5NA个N—H键 B.NH5中既有共价键又有离子键 C.NH5的电子式为[H‎·‎‎·‎N‎··‎H‎··‎H‎·‎‎·‎H]+‎[‎‎·‎‎·‎H]-‎ D.NH5与水反应的化学方程式为NH5+H2ONH3·H2O+H2↑‎ ‎【解析】根据氮原子的原子结构,最外层有5个电子,最多和四个氢原子形成共价键(其中一个是配位键,氮原子提供一对电子,氢离子提供空轨道),形成了带正电荷的铵根离子,所以另一个氢原子只能是形成H-,阴阳离子间形成离子键,故A项错误; NH5(氢化铵)是离子化合物,铵根离子中的氮原子与四个氢原子形成四个共价键,NH‎4‎‎+‎与H-之间为离子键,故B项正确; H-最外层有两个电子,故C项正确; NH5+H2ONH3·H2O+H2↑,该反应中化合价只有氢元素发生变化,所以氧化产物和还原产物都是氢气,故D项正确。‎ ‎【答案】A ‎4.下列实验现象的相关解释正确的是(　　)。‎ 选项 实验内容 实验现象 相关解释 A 等质量的Cu分别与等体积足量的浓硝酸和稀硝酸反应 浓硝酸反应后呈绿色,稀硝酸反应后呈蓝色 c(Cu2+)不同 B NH3与Cl2混合 生成白烟 NH3与Cl2发生化合反应生成NH4Cl C 往Fe(OH)3胶体中逐滴滴入稀盐酸 先出现红褐色沉淀,后沉淀溶解 先胶体聚沉,后Fe(OH)3溶解 D 加热硝酸铜固体,将带火星的木条伸入所得的气体中 生成红棕色气体,带火星的木条复燃 ‎2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑,反应中有氧气生成,不能说明NO2有助燃性 ‎　　【解析】将等质量的铜片分别与等体积、过量的浓硝酸和过量的稀硝酸反应后,所得溶液中Cu2+的浓度基本相等,颜色基本相同,不可能是由c(Cu2+)不同引起的,若溶液呈“绿色”,可能是溶液中Cu2+与NO2共存的结果,故A项错误;NH3与Cl2混合除了生成氯化铵,还会有 氮气生成,不属于化合反应,故B项错误;往Fe(OH)3胶体中逐滴滴入稀盐酸,先发生聚沉现象生成红褐色氢氧化铁沉淀,后Fe(OH)3与HCl反应生成氯化铁和水,沉淀溶解,故C项正确;生成红棕色气体证明有二氧化氮,根据反应2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑中二氧化氮的体积为氧气体积的4倍,与空气中氮气和氧气的比例相似,则带火星的木条复燃说明NO2有助燃性,故D项错误。‎ ‎【答案】C ‎5.已知Ca3N2遇水发生水解反应,需密封保存。利用如图所示装置制取氮气,并用氮气制备Ca3N2,下列说法正确的是(　　)。‎ A.①中发生反应的化学方程式为NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+H2O B.③④⑥中依次盛装浓硫酸、酸性氯化亚铁溶液、碱石灰 C.②的作用为安全瓶,防止停止加热时①中的溶液进入③中 D.实验结束后,取⑤中少量产物于试管中,加适量蒸馏水,再滴加石蕊试液,溶液变蓝 ‎【解析】①中发生反应的化学方程式为NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O,选项中的化学方程式没有配平,故A项错误;产生的氮气需干燥才能通入玻璃管中进行反应,④为干燥氮气的装置,用浓硫酸作干燥剂,③中放氯化亚铁是为了检验装置中的空气是否除尽,若有氧气,二价铁会被氧化为三价铁,⑥中放碱石灰,防止空气中的H2O与Ca3N2反应,故B项错误;②为安全瓶,可防止倒吸,故C项错误;实验结束后,取少量⑤中产物于试管中,加适量蒸馏水,发生水解生成Ca(OH)2 和NH3,再滴加石蕊试液,溶液变蓝,故D项正确。‎ ‎【答案】D ‎6.中学常见的某反应的化学方程式为a+bc+d+H2O(未配平,反应条件略去)。下列叙述不正确的是(　　)。‎ A.若a是铁,b是稀硝酸(过量),且a可溶于c溶液中,则a与b反应的离子方程式为Fe+4H++NO‎3‎‎-‎Fe3++NO↑+2H2O B.若c、d均为气体,且都能使澄清石灰水变浑浊,则将此混合气体通入溴水中,橙色褪去,其褪色过程的离子方程式为SO2+Br2+2H2O4H++SO‎4‎‎2-‎+2Br-‎ C.若c是无色、有刺激性气味的气体,其水溶液呈弱碱性,在标准状况下用排空气法收集c气体,得平均摩尔质量为20 g·mol-1的混合气体进行喷泉实验,假设溶质不扩散,实验完成后所得溶液的物质的量浓度约为0.056 mol·L-1‎ D.若a是造成温室效应的主要气体之一,c、d均为钠盐,参加反应的a、b物质的量之比为4∶5,则上述反应的离子方程式为4CO2+5OH-CO‎3‎‎2-‎+3HCO‎3‎‎-‎+H2O ‎【解析】若a是铁,b是稀硝酸(过量),且a可溶于c溶液中,则c为硝酸铁、d为NO,a与b反应的离子方程式为Fe+4H++NO‎3‎‎-‎Fe3++NO↑+2H2O,A项正确;若c、d均为气体,且都能使澄清石灰水变浑浊,故c、d 应为二氧化碳和二氧化硫,将此混合气体通入溴水中,橙色褪去,反应生成硫酸与HBr,离子方程式为SO2+Br2+2H2O4H++SO‎4‎‎2-‎+2Br-,B项正确;若c是无色、有刺激性气味的气体,其水溶液呈弱碱性,则c为氨气,排空气法收集的氨气和空气的混合气体溶于水,溶液体积等于氨气体积,设标准状况下氨气体积为1 L,其物质的量为‎1 L‎22.4 L·mol‎-1‎=‎1‎‎22.4‎mol,溶液浓度为‎1‎‎22.4‎mol‎1 L=0.045 mol·L-1,C项错误;若a是造成温室效应的主要气体之一,则a为CO2,c、d均为钠盐,则b为NaOH,参加反应的a、b物质的量之比为4∶5,则应生成NaHCO3和Na2CO3,根据钠原子、碳原子守恒,有[n(NaHCO3)+n(Na2CO3)]∶[n(NaHCO3)+2n(Na2CO3)]=4∶5,整理可得 n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=3∶1,故反应的离子方程式为4CO2+5OH-CO‎3‎‎2-‎+3HCO‎3‎‎-‎+H2O,D项正确。‎ ‎【答案】C ‎7.酸雨是指含有一定酸性的物质、pH小于5.6的雨水,主要是由于含硫矿物燃料燃烧、含硫矿石的冶炼产生的二氧化硫以及氮氧化物等排放到大气中,然后进行了一系列的变化形成的。‎ ‎(1)用化学方程式表示直接排放含SO2的烟气形成酸雨的过程: ‎ ‎　。 ‎ ‎(2)为消除二氧化硫的污染,通常需要对原料或烟气进行处理,某种脱硫技术的基本原理如下:‎ FeS2Fe2++SO‎4‎‎2-‎Fe3+‎ 该技术的第一步反应的离子方程式为　　　　　　。 ‎ 处理1 kg含75% FeS2的黄铁矿,共消耗O2(标准状况)的体积为　　　　　L。 ‎ ‎(3)工业生产中的尾气(主要成分为NO2和NO)可用纯碱溶液吸收,有关的化学方程式为2NO2+Na2CO3NaNO2+NaNO3+CO2↑,NO+NO2+Na2CO32NaNO2+CO2↑。‎ NO、NO2的混合气体可用NOx表示,则混合气体被纯碱溶液完全吸收时x的取值范围为　　　　　。 ‎ ‎(4)利用氨水可将SO2和NO2吸收,原理如图所示:‎ NO2被吸收的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎【解析】(1)二氧化硫与水反应生成亚硫酸,又被氧化为硫酸,则SO2形成硫酸型酸雨的反应为SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O22H2SO4。‎ ‎(2)第一步反应中反应物有FeS2、O2和H2O,生成物有Fe2+和SO‎4‎‎2-‎,根据氧化还原反应中得失电子数目相等,则有2FeS2~7O2,根据电荷守恒,还应有H+生成,则反应的离子方程式为2FeS2+7O2+2H2O4H++2Fe2++4SO‎4‎‎2-‎;第二步发生反应为4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O,两步反应4FeS2~15O2,V(O2)=‎1000 g×75%‎‎120 g·mol‎-1‎×‎15‎‎4‎×22.4 L·mol-1=525 L。‎ ‎(3)由化学方程式可知,NO不能被单独吸收,NO和NO2混合气体被纯碱溶液完全吸收,满足n(NO2)∶n(NO)≥1,当n(NO2)∶n(NO)=1时x值最小,x的最小值为‎2+1‎‎2‎=1.5,因为混有NO,所以x的最大值