期末学业水平检测(二)-2022版化学必修第二册 苏教版（2019） 同步练习 （Word含解析）

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期末学业水平检测(二)
山东省德州市2020-2021学年度第二学期高一期末测试


注意
事项
1.全卷满分100分,考试用时90分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H-1　C-12　N-14　O-16　S-32　Fe-56。


一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
　　　　　　　　 　　　　　　　 　　　　　　　
1.下列叙述正确的是 (　　)
A.葡萄酒中添加少量SO2,可以起到杀菌和抗氧化的作用
B.纯碱能与酸反应调节面团的酸度,常用作膨松剂
C.酒精和ClO2泡腾片可杀灭新冠病毒,二者消毒原理相同
D.汽车尾气中的PM2.5浓度比空气中的小,不会污染空气
2.下列化学用语正确的是 (　　)
A.中子数为20的氯原子:1720Cl B.羟基的电子式:··O······H
C.乙烯结构简式:CH2CH2 D.乙醇的分子式:C2H6O
3.(2021福建龙岩高一期末)下列说法错误的是 (　　)
A.通过煤的干馏可以获得出炉煤气、煤焦油、焦炭等
B.通过石油的催化裂化可以提高汽油等轻质油的产量
C.煤中含有苯和甲苯,可以用蒸馏的方法把它们分离出来
D.石油经过脱水、脱盐处理后再分馏可得到汽油、煤油等混合物
4.下列关于有机物的说法中,不正确的是 (　　)
A.蔗糖可以水解生成葡萄糖与果糖
B.将碘化钾溶液滴在土豆片上,可观察到蓝色
C.利用油脂在碱性条件下的水解,可以制肥皂
D.用饱和碳酸氢钠溶液可以鉴别乙醇和乙酸
5.关于化学反应的限度的叙述正确的是 (　　)
A.每个化学反应的限度都是固定不变的
B.可以通过改变反应条件来改变化学反应的限度
C.可以通过延长化学反应的时间来改变化学反应的限度
D.当一个化学反应在一定条件下达到限度时,反应即停止
6.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 (　　)
A.14 g乙烯和丙烯的混合物中,所含碳原子数为0.5NA
B.1 mol Cu与足量的S完全反应时转移电子数目为2NA
C.常温下1 mol Al加入足量的浓硝酸中,反应转移的电子数为3NA
D.足量乙烷与22.4 L(标准状况)Cl2发生取代反应,形成C—Cl键的数目为NA
7.某金属有机多孔材料(MOFA)在常温常压下具有超强的CO2吸附能力,并能高效催化CO2和的反应,其工作原理如图所示。下列说法正确的是 (　　)

A.该过程中N2参与了化学反应
B.其工作原理只涉及物理变化
C.CO2和反应的过程中有非极性共价键形成
D.CO2和发生了加成反应
8.(2021山东日照高一期末)下列由实验现象所得结论错误的是 (　　)
A.向浓HNO3中插入红热的木炭,产生红棕色气体,证明C可与浓HNO3反应生成NO2
B.向Na2S溶液中滴加氯水,产生淡黄色沉淀,证明Cl的非金属性强于S
C.向鸡蛋清溶液中加入CuSO4溶液,鸡蛋清凝固,加水不溶解,证明CuSO4能使蛋白质变性
D.向溴的四氯化碳溶液中滴入苯,无明显变化,证明苯分子结构中无碳碳双键
9.从柑橘中可提炼获得。下列有关该有机物的说法正确的是 (　　)
A.属于烯烃,其分子式为C10H18
B.它的同分异构体中可能含有苯环
C.其一氯代物共有9种
D.可与酸性高锰酸钾溶液、溴水发生氧化反应而使溶液褪色
10.(2021浙江宁波高一期末)最新报道:科学家用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如图:

下列说法正确的是 (　　)
A.该能量图也可以表示水的分解反应过程
B.CO2所具有的能量比CO和O的总能量要高
C.状态Ⅰ→Ⅱ的过程可以说明形成化学键会向环境放出能量
D.状态Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ的过程中,反应体系经历了吸收和放出能量的过程
11.下列由实验得出的结论正确的是 (　　)

实验
结论
A
将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶,产生大量的白烟,瓶内有黑色颗粒产生
CO2具有还原性
B
将打磨过的铝条放入试管中,再加入3 mL 98%浓硫酸,无明显现象
铝与浓硫酸常温下不反应
C
将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后再滴加KSCN溶液,溶液不呈红色
生成物中不含Fe3+
D
向鸡蛋清溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,有白色沉淀产生
蛋白质发生了变性
12.如图为氢氧燃料电池结构示意图,下列有关该电池的说法不正确的是(　　)

A.电极a上发生氧化反应
B.溶液中K+由电极b向电极a移动
C.电池工作一段时间后溶液的pH减小
D.如把H2换成CH4,产生相同的电量,消耗氧气的物质的量相同
13.下列实验操作正确且能达到实验目的的是 (　　)


A.用甲装置做喷泉实验 B.用乙装置制备氯气
C.用丙装置提纯SO2气体 D.用丁装置干燥NH3
14.(2021河北邯郸高一下期末)原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。室温下,下列关于各装置的说法正确的是　 (　　)

A.①②中Mg作负极,③④中Fe作负极
B.②中Mg作正极,电极反应式为6H2O+6e-6OH-+3H2↑
C.③中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-Fe2+
D.④中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-H2↑
15.碘及其化合物广泛用于医药、染料等方面。一种制备方法如图所示,下列有关说法正确的是 (　　)

A.整个流程中涉及的化学反应类型均为氧化还原反应
B.转化中生成的沉淀与硝酸反应的产物不能循环使用
C.通入Cl2后,若氧化产物只有一种,反应的化学方程式为6FeI2+3Cl2 2FeCl3+4FeI3
D.过量Cl2会将I2氧化为IO3-,其反应的离子方程式为5Cl2+I2+6H2O 2IO3-+10Cl-+12H+
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16.(9分)(2021广西北海高一期末)原电池原理在生产、生活中应用广泛。回答下列问题:
(1)市场上出售的“热敷袋”主要成分是铁屑、碳粉和少量氯化钠、水等。在“热敷袋”使用前,用塑料袋使之与空气隔绝;使用时打开塑料袋轻轻揉搓,就会放出热量。使用完后,会发现袋内有许多铁锈生成。
①与正常铁生锈相比,“热敷袋”内铁生锈明显更快,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
②碳粉的作用是　　　　　　　　,氯化钠的作用是　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)一种处理垃圾渗透液并用其发电的装置工作示意图如下:

①在空气里,微生物将垃圾渗透液硝化,写出该反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。 
②电极X是该电池的　　　　(填“正”或“负”)极,另一电极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　。 
③电子由　　　　(填“X”或“Y”,下同)极经导线流向　　　　极;当转移0.15 mol电子时,生成标准状况下N2的体积为　　　　。 
17.(12分)以硫铁矿(主要成分为FeS2,含有少量SiO2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如下:

已知:氯化铁晶体受热会生成Fe(OH)2Cl,最后得到Fe(OH)3。
请回答下列问题:
(1)焙烧时为加快反应速率可采取的方法有　　　　　　　　　　　(答出两点即可)。 
(2)焙烧时反应的化学方程式为3FeS2+8O2 X+6SO2,则X的化学式为　　　　。酸溶时反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)氧化时通入的气体a为　　　　(填化学式),反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)制取FeCl3·6H2O晶体的操作包括蒸发浓缩、　　　　、过滤、洗涤、烘干。烘干时晶体需要减压,原因是　　　　　　　　　　　　。 
(5)焙烧排出的尾气中主要含N2、O2、SO2,可用于尾气处理的试剂有　　　　(填字母)。 
a.浓硫酸　　 b.NaOH溶液
c.BaCl2溶液　　 d.Na2CO3溶液
18.(12分)乙烯是重要的有机化工原料。结合以下路线回答(部分反应条件已略去):

已知:2CH3CHO+O2 2CH3COOH
(1)反应②~⑥中与反应①反应类型相同的是　　　　(填序号)。 
(2)B的官能团的名称是　　　　　,B与金属钠反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)实验室用D和E反应制取G,装置如图所示,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。分离出试管乙中油状液体的操作名称是　　　　,用到的主要仪器是　　　　　　　　　。 

(4)工业上用CH2CH2和E直接反应制取G,其反应类型是　　　　,与(3)中实验室制法相比,该合成方法的优点是　　　　　　　　　　　　　　。 
19.(12分)(2021北京西城高一期末)研究氮的循环和转化对生产、生活有重要的价值。
Ⅰ.(1)写出实验室制备氨气的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
Ⅱ.氨是重要的化工原料。某工厂用氨制硝酸和铵盐的流程如下图所示。

(2)设备1、3中发生反应的化学方程式分别是　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　。设备2中通入的物质A是　　　　。 
Ⅲ.氨氮废水的去除是当前科学研究的热点问题。氨氮废水中的氮元素多以NH4+和NH3·H2O的形式存在。某工厂处理氨氮废水的流程如下:
含NH4+
的废水低浓度
氨氮废水含余氯
废水达标
(3)过程①的目的是将NH4+转化为NH3,并通过鼓入大量空气将氨气吹出,写出NH4+转化为NH3的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)过程②加入NaClO溶液可将氨氮物质转化为无毒物质,反应后含氮元素、氯元素的物质化学式分别为　　　　、　　　　。 
(5)含余氯废水的主要成分是NaClO以及HClO,X可选用以下物质中的　　　　(填字母)以达到去除余氯的目的。 
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
a.KOH b.Na2SO3 c.KMnO4 d.NaCl
写出其中一个反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　。 
20.(10分)氮的循环涉及多种化学物质(下图中的W、M、X、Y、Z均是化学物质)。

(1)由N2→X是工业合成氨的反应,每消耗7 g N2放出23.4 kJ的能量,写出该反应的热化学方程式:　　　　　　　　　　　。 
(2)实验室中有一种物质常用作氧化剂,可以使Y直接转化为硝酸且绿色环保,写出该物质与Y反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)某同学利用如图装置让氨气与氧化铜反应,验证氨气的性质并验证部分产物(部分装置未画出)。发现反应确实能发生,且反应后得到三种物质,其中有两种单质。

请回答下列问题:
①实验室制取氨气的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　。 
②从氨中N元素的化合价角度看,该同学想证明的是氨的　　　　,实验中观察到　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,则能够证明氨具有这种性质。 
③B装置的作用是　　　　　　　　　　　　　　　。 
④A中反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案
期末学业水平检测(二)

1.A
2.D
3.C
4.B
5.B
6.D
7.D
8.A
9.C
10.D
11.C
12.B
13.A
14.B
15.D

1.A　SO2具有还原性,葡萄酒中添加适量SO2,能起到杀菌和抗氧化的作用,A正确;纯碱的主要成分为Na2CO3,虽然能调节面团的酸度,但不能用作食品膨松剂,B错误;酒精杀菌消毒是利用其渗透性而使蛋白质变性,而二氧化氯杀菌消毒是利用其氧化性,即二者消毒原理不同,C错误;汽车尾气会引起大气污染,D错误。
2.D　该氯原子的质量数为17+20=37,该氯原子可表示为 1737Cl,A错误;羟基中O原子上有1个未成对电子,即羟基的电子式为·O······H,B错误;乙烯的结构简式为CH2CH2,C错误;乙醇的结构简式为CH3CH2OH,其分子式为C2H6O,D正确。
3.C　通过煤的干馏可获得出炉煤气、煤焦油、焦炭等物质,A正确;石油裂化是为了提高汽油等轻质液体燃料的产量,B正确;煤中不含苯和甲苯,但通过煤的干馏可生成苯和甲苯,C错误;石油中含盐、含水较多时,在炼制时会浪费燃料、腐蚀设备等,故石油需要先经脱水、脱盐处理再进行分馏,分馏可得到汽油、煤油等混合物,D正确。
4.B　蔗糖在酸性条件下水解生成等物质的量的葡萄糖和果糖,A正确;土豆中含有淀粉,向土豆片上滴加KI溶液不会出现蓝色,滴加碘水会出现蓝色,B错误;油脂在碱性条件下的水解反应又称皂化反应,可制备肥皂,C正确;向乙醇和乙酸中分别滴加饱和NaHCO3溶液,后者中能产生气体,前者无明显现象,即用饱和NaHCO3溶液可鉴别乙醇和乙酸,D正确。
5.B　可逆反应的限度受温度、浓度和压强影响,即化学反应的限度不是固定不变的,A错误;通过改变温度、浓度或压强等条件可改变化学反应的限度,B正确;延长化学反应的时间不能改变反应的限度,C错误;当某可逆反应达到化学反应限度时,反应并没有停止,只是正、逆反应速率相等,各组分浓度不再发生变化,D错误。
6.D　14 g乙烯和丙烯的混合物中,所含碳原子数为NA,A错误;根据反应2Cu+S Cu2S可知,1 mol Cu完全反应时转移电子数为NA,B错误;常温下铝遇浓硝酸发生钝化,C错误;标准状况下22.4 L Cl2的物质的量为1 mol,与足量乙烷发生取代反应时,形成C—Cl键和H—Cl键数目均为NA,D正确。
7.D　结合图示工作原理可知,N2未参与化学反应,A错误;结合图示可知,其工作原理中不仅涉及物理变化,还涉及化学变化,B错误;CO2和反应的过程中形成了碳氧共价键,碳氧共价键为极性共价键,C错误;根据图示原理分析可知CO2和发生的是加成反应,D正确。
8.A　浓HNO3受热分解也生成NO2,不能说明NO2是C与HNO3反应生成的,A错误;Cl2和Na2S发生置换反应生成S和NaCl,说明非金属性:Cl>S,B正确;向鸡蛋清溶液中加入CuSO4溶液,能使蛋白质发生变性,故加水后不溶解,C正确;若苯分子中含碳碳双键,则能使溴的四氯化碳溶液褪色,D正确。
9.C　由该有机物的结构可确定其分子式为C10H16,A错误;该物质的不饱和度为3,而苯环的不饱和度为4,故该物质的同分异构体中不可能含有苯环,B错误;该物质不具有对称性,分子中含有9种不同化学环境的氢原子,故其一氯代物共有9种,C正确;该物质中含有碳碳双键,能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应而使酸性高锰酸钾溶液褪色,与溴水发生加成反应而使溴水褪色,D错误。
10.D　结合图示可知,反应物总能量高于生成物总能量,故该反应为放热反应,而水的分解反应为吸热反应,A错误;由能量图状态I和状态Ⅲ可知,CO2所具有的能量比CO和O的总能量要低,B错误;状态Ⅰ→Ⅱ的过程中能量升高,可说明形成化学键会从环境吸收能量,C错误;状态Ⅰ→Ⅱ能量升高,吸收热量,Ⅱ→Ⅲ的过程中能量降低,放出热量,反应体系经历了吸收和放出能量的过程,D正确。
11.C　生成的黑色颗粒为碳,由CO2被还原得到,说明Na与CO2的反应中,CO2表现出氧化性,A错误;常温下,铝条遇到98%的浓硫酸表面形成一层致密的氧化物薄膜,即发生钝化,B错误;稀硝酸与过量铁粉反应后的溶液中,滴加KSCN溶液未出现红色,即生成物中不含Fe3+,则所得氧化产物为Fe2+,C正确;鸡蛋清溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,得到白色沉淀,再加水后白色沉淀仍能继续溶解,蛋白质发生了盐析,D错误。
12.B　结合图示装置可知通入H2的电极a为负极,通入O2的电极b为正极,故电极a上发生氧化反应,A正确;电池工作时,电池内部的阳离子从负极向正极移动,即K+从电极a向电极b移动,B错误;电池工作时有H2O生成,相当于KOH溶液被稀释,则电池工作一段时间后溶液的pH将减小,C正确;把H2换成CH4,产生相同的电量,即电路中转移电子数目相同,则正极消耗O2的物质的量相同,D正确。
13.A　CO2与挤入的NaOH溶液反应后,圆底烧瓶内压强迅速减小,打开止水夹,NaOH溶液进入圆底烧瓶形成喷泉,A正确;MnO2和浓盐酸在加热时可生成Cl2,图乙装置中缺少酒精灯等热源,B错误;用饱和NaHSO3溶液可除去SO2中的H2S杂质,但洗气时气体应从长管进,从短管出,C错误;NH3不能用CaCl2干燥,可将U形管中的无水CaCl2换成碱石灰,D错误。
14.B　①中Mg作负极,铝为正极,总反应为镁与稀硫酸反应,负极反应式:Mg-2e-Mg2+,正极反应式:2H++2e-H2↑;②中Al作负极,镁为正极,总反应为铝与氢氧化钠溶液反应,正极反应式为6H2O+6e-6OH-+3H2↑,负极反应式为2Al+8OH--6e-2AlO2-+4H2O;③中Cu作负极,铁作正极,总反应为铜与浓硝酸反应,负极反应式为Cu-2e-Cu2+,正极反应式为4H++2NO3-+2e-2H2O+2NO2↑;④中Fe作负极,铜为正极,为吸氧腐蚀,正极反应式:O2+4e-+2H2O4OH-,负极反应式:Fe-2e-Fe2+;B项正确。
15.D　结合图示流程可知含I-海水中加入AgNO3富集时,未涉及元素化合价变化,即整个流程中涉及的反应类型不全是氧化还原反应,A错误;转化中涉及的化学方程式为2AgI+Fe 2Ag+Fe2++2I-,生成的沉淀为Ag,与硝酸反应生成的AgNO3在富集时可循环使用,B错误;Fe3+和I-分别具有氧化性和还原性,二者不可能大量共存,根据氧化产物只有一种,即只氧化I-,可知反应的化学方程式为FeI2+Cl2 I2+FeCl2,C错误;过量Cl2会将I2氧化为IO3-,根据氧化还原反应规律和得失电子守恒可写出该反应的离子方程式为5Cl2+I2+6H2O 2IO3-+10Cl-+12H+,D正确。
16.答案　(1)①“热敷袋”内形成了原电池(1分)　
②作原电池的正极(1分)　作电解质形成电解质溶液,增强导电性(1分)
(2)①NH4++2O2 NO3-+H2O+2H+(1分)　②负(1分)　2NO3-+10e-+12H+ N2↑+6H2O(1分)　③X(1分)　Y(1分)　0.896 L(1分)
解析　(1)①“热敷袋”主要成分是铁屑、碳粉和少量氯化钠、水等,可以构成原电池,即“热敷袋”内铁生锈是原电池反应,故与正常铁生锈相比,“热敷袋”内铁生锈明显更快。②该原电池反应中铁为负极,碳为正极,即碳粉的作用是作原电池的正极,氯化钠是电解质,能形成电解质溶液,增强溶液的导电性。(2)①在空气里,微生物将垃圾渗透液硝化,NH4+转化为NO3-,其离子方程式为NH4++2O2 NO3-+H2O+2H+。②据图可知,电极X上NH3转化为N2,失去电子发生氧化反应,是该电池的负极,另一极是正极,NO3-转化为N2,其电极反应式为2NO3-+10e-+12H+ N2↑+6H2O。③原电池工作时电子从负极流出经导线流回正极,即电子由X极经导线移向Y极。结合负极、正极反应式可写出该电池的总反应为3NO3-+5NH3+3H+ 4N2↑+9H2O,当生成4 mol N2时转移15 mol电子,故当转移0.15 mol电子时,生成标准状况下N2的体积为0.04 mol×22.4 L·mol-1=0.896 L。
17.答案　(1)升高温度、粉碎矿石(2分,合理即可)
(2)Fe3O4(1分)　8HCl+Fe3O4 2FeCl3+FeCl2+4H2O(2分)
(3)Cl2(1分)　Cl2+2Fe2+ 2Cl-+2Fe3+(2分)
(4)冷却结晶(1分)　降低烘干时的温度,防止FeCl3·6H2O生成Fe(OH)2Cl(1分)
(5)bd(2分)
解析　(1)焙烧时可通过升高温度、粉碎矿石等措施加快反应速率。(2)焙烧时根据反应的化学方程式结合原子守恒可确定X的化学式为Fe3O4,酸溶时Fe3O4与盐酸反应,其化学方程式为8HCl+Fe3O4 2FeCl3+FeCl2+4H2O。(3)酸溶后所得溶液中含有FeCl3和FeCl2,由于要制备FeCl3·6H2O,为了不引入杂质需通入Cl2将FeCl2氧化为FeCl3,即气体a为Cl2,反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+ 2Cl-+2Fe3+。(4)制取FeCl3·6H2O晶体时需经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干等操作。烘干时减压,能降低烘干时的温度,防止FeCl3·6H2O生成Fe(OH)2Cl。(5)浓硫酸能干燥尾气,但不能吸收尾气,a错误;NaOH溶液能吸收尾气中的SO2气体,b正确;BaCl2溶液与尾气不反应,不能用于处理尾气,c错误;Na2CO3溶液能与尾气中SO2反应,可用于处理尾气,d正确。
18.答案　(1)③(1分)　(2)羟基(1分)　HOCH2CH2OH+2Na NaOCH2CH2ONa+H2↑(2分)
(3)CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O(2分)　分液(1分)　分液漏斗(1分)
(4)加成反应(2分)　原子利用率高,符合绿色化学理念(2分)
解析　结合图示转化可知D为CH3CH2OH、E为CH3COOH,二者发生酯化反应生成的G为CH3COOC2H5。(1)根据图示转化可确定①③为加成反应,②为取代反应,④⑤为氧化反应,⑥为酯化反应或取代反应。(2)HOCH2CH2OH中官能团名称为羟基,HOCH2CH2OH与金属Na发生置换反应生成NaOCH2CH2ONa和H2,其化学方程式为HOCH2CH2OH+2Na NaOCH2CH2ONa+H2↑。(3)图示为制备乙酸乙酯的实验装置,其化学方程式为CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O;从饱和Na2CO3溶液中分离出油状的乙酸乙酯,需采用分液法,用到的主要仪器是分液漏斗。(4)工业上用CH2CH2和CH3COOH直接反应制取CH3COOC2H5,该反应为加成反应,与实验室制法相比,该合成方法的优点是原子利用率高,符合绿色化学理念。
19.答案　(1)2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O(2分)
(2)4NH3+5O2 4NO+6H2O(2分)　HNO3+NH3 NH4NO3(1分)　O2(或空气)(1分)
(3)NH4++OH- NH3↑+H2O(1分)
(4)N2(1分)　NaCl(1分)
(5)b(1分)　SO32-+ClO- SO42-+Cl-或SO32-+HClO SO42-+Cl-+H+(2分)
解析　(1)实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备氨气,其反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O。(2)设备1中是NH3和O2发生反应,反应的化学方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O;设备3中是HNO3和NH3发生反应,反应的化学方程式为HNO3+NH3 NH4NO3。设备2中发生的反应为4NO+3O2+2H2O 4HNO3,所以通入的物质A是O2或空气。(3)过程①的目的是将NH4+转化为NH3,并通过鼓入大量空气将氨气吹出,NH4+转化为NH3的离子方程式为NH4++OH- NH3↑+H2O。(4)过程②加入NaClO溶液可将氨氮物质转化为无毒物质,反应的化学方程式为3NaClO+2NH3 3NaCl+N2↑+3H2O,所以含氮元素、氯元素的物质化学式分别为N2、NaCl。(5)含余氯废水的主要成分是NaClO和HClO,要除去余氯需加入还原性物质Na2SO3,反应的离子方程式为SO32-+ClO- SO42-+Cl-、SO32-+HClO SO42-+Cl-+H+。
20.答案　(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-93.6 kJ/mol(2分)
(2)3H2O2+2NO2HNO3+2H2O(2分)
(3)①2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O(1分)
②还原性(1分)　A中黑色粉末状固体逐渐变成紫红色固体(1分)
③验证氨气和氧化铜反应后的产物中有水(1分)
④2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O(2分)
解析　氮的循环中涉及:N2与H2(W)反应生成NH3(X),NH3与O2反应生成NO(Y),NO与O2反应生成NO2(Z),NO2与H2O(M)反应生成硝酸。绿色环保氧化剂为H2O2,可以直接将NO氧化为硝酸。氨气有还原性,还原CuO生成Cu、氮气和水,固体颜色由黑色变为紫红色。(1)由N2→X是工业合成氨的反应,每消耗7 g N2放出23.4 kJ的能量,故该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-93.6 kJ/mol;(2)实验室中有一种物质常用作氧化剂,可以使Y直接转化为硝酸且绿色环保,由分析可知,该氧化剂是H2O2,故该物质与Y反应的化学方程式为3H2O2+2NO2HNO3+2H2O。(3) 由分析可知,氨气有还原性,还原CuO生成Cu、氮气和水,固体颜色由黑色变为紫红色,①实验室用加热NH4Cl和Ca(OH)2的方法来制取氨气,故其反应的化学方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。②该反应中,氨气中N元素的化合价由-3价转化为0价,故从氨中N元素的化合价角度看,该同学想证明的是氨的还原性,CuO被还原为Cu,故实验中可观察到A中黑色粉末状固体逐渐变成紫红色固体,则能够证明氨气具有这种性质。③无水硫酸铜遇水形成五水合硫酸铜呈现蓝色,故B装置的作用是验证氨气和氧化铜反应后的产物中有水。④由分析可知,氨气有还原性,还原CuO生成Cu、氮气和水,故A中反应的化学方程式是2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O。