化学人教版 (2019)第二节 氮及其化合物练习
展开常见考点
考点一 氨气与喷泉实验
【例1-1】(2022高一下·东海期中)实验室用下图装置制备 SKIPIF 1 < 0 并研究其性质。其中,a、b为湿润的红色石蕊试纸。用装置甲制 SKIPIF 1 < 0 ,试管中应加入的试剂是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的固体混合物
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的固体混合物
【答案】D
【解析】A. SKIPIF 1 < 0 分解生成的气体中含有二氧化碳,不能用加热 SKIPIF 1 < 0 制备氨气,故不选A;
B. SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 不反应, SKIPIF 1 < 0 受热分解为氨气和氯化氢,氨气和氯化氢在试管口遇冷又生成氯化铵,不能用 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的固体混合物制备氨气,故不选B;
C. SKIPIF 1 < 0 受热分解为氨气和氯化氢,氨气和氯化氢在试管口遇冷又生成氯化铵,不能用加热 SKIPIF 1 < 0 固体制备氨气,故不选C;
D. SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的固体混合物加热生成氯化钙、氨气、水,实验室用 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的固体混合物制备氨气,
故答案为:D;
【例1-2】(2022秋·广东梅州)如图是实验室进行氨溶于水的“喷泉实验”的装置,下列叙述正确的是
A.该实验说明氨气具有吸水性
B.实验前不需要检查装置气密性
C.进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色,说明氨水呈碱性
D.其他条件不变,仅将装置中氨气换成一氧化氮也可以形成“喷泉”
【答案】C
【解析】A.由以上分析可知,该实验说明氨气具有极易溶于水的性质,故A错误;
B.该实验在圆底烧瓶中收集氨气,然后进行气体实验,烧瓶不能漏气,否则不能形成压强差,导致实验失败,所以必须检查装置的气密性,故B错误;
C.酚酞遇碱变红,进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色,说明氨水呈碱性,故C正确;
D. NO不溶于水,不能使烧瓶中压强降低,所以将装置中氨气换成一氧化氮不能形成“喷泉”,故D错误;
故选C。
【一隅三反】
1.(2022高一下·保定期末)下列有关氨气的制备、干燥、收集和尾气处理正确的是( )
A.图甲:实验室制氨气B.图乙:干燥氨气
C.图丙:收集氨气D.图丁:尾气处理
【答案】C
【解析】A.氯化铵加热可生成氨气和氯化氢,在试管口遇冷又化合成氯化铵,不能制备氨气,故A不符合题意;
B.碱石灰可吸收水,干燥气体应从大口进小口出,故B不符合题意;
C.氨气的密度比空气密度小,导管短进长出可收集氨气,故C符合题意;
D.倒扣的漏斗在液面下,易发生倒吸,漏斗口应在液面上,故D不符合题意;
故答案为:C。
2.(2022秋·云南红河·高一校考期末)下列组合中不可能形成喷泉的是
A.H2S和CuSO4B.O2和H2O
C.NH3和H2OD.Cl2和NaOH溶液
【答案】B
【解析】A.硫化氢气体与硫酸铜反应生成硫化铜沉淀,使瓶内气压减小,能产生喷泉现象,故A不符合;
B.氧气不易溶于水,使瓶内气压变化不大,不能产生喷泉现象,故B符合;
C.氨气易溶于水,使瓶内气压减小,能产生喷泉现象,故C不符合;
D.氯气能与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠、氯化钠与水,使瓶内气压减小,故能形成喷泉,故D不符合;
故选B。
3.(2022秋·广东深圳·高一深圳外国语学校校考期中)喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体—溶液,能出现喷泉现象的是
【答案】A
【解析】喷泉实验成功的关键是,气体必须极易溶于胶头滴管和烧瓶中的溶液或与之反应被消耗,造成圆底烧瓶内气压减小,烧杯中液体被吸入烧瓶内形成喷泉。
A.NH3极易溶于水,因此极易溶于硫酸铜溶液,A正确;
B.NO不溶于水,也不与稀H2SO4反应,因此不会形成喷泉,B错误;
C.Cl2可溶于水,同时发生反应: SKIPIF 1 < 0 ,饱和食盐水中Cl-浓度较大,使平衡左移,阻碍Cl2与水的反应,减少Cl2的溶解,因此不会形成喷泉,C错误;
D.CO2溶于水时会发生反应: SKIPIF 1 < 0 ,饱和NaHCO3溶液中 SKIPIF 1 < 0 的浓度较大,使得平衡逆向移动,减少CO2的溶解,因此无法形成喷泉,D错误;故本题选A。
考点二 铵盐
【例2-1】(2021上海月考)检验铵根离子的实验所依据的是( )
①铵根离子水解显酸性;② SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 间发生反应加热后产生氨气;
③ SKIPIF 1 < 0 能电离出 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ;④石蕊在碱性条件下变为蓝色
A.②④B.①②③④C.①②③D.②③④
【答案】D
【解析】①NH4+水解显酸性,不能用于证明NH4+的存在,①不符合题意;
②能与OH-反应产生NH3,则含有NH4+,②符合题意;
③NH3·H2O能电离产生NH4+和OH-,③符合题意;
④石蕊在碱性条件下变为蓝色,说明含有NH4+,④符合题意;
综上,正确的是②③④,D符合题意;
故答案为:D
【例2-2】(2022·滨海期末)下列关于氨气、氨水和铵盐的叙述正确的是( )
A.NH3易液化,液氨常用作制冷剂
B.实验室常用向上排空气法收集氨气
C.氨水中只含有NH3和H2O两种分子
D.铵盐较稳定,不怕风吹雨打日晒,可露天贮存
【答案】A
【解析】A.氨气易液化变成液态,液氨气化时吸热温度降低,可以做制冷剂,故A符合题意
B.氨气的密度小于空气,应该向下排空气法收集,故B不符合题意
C.氨水中存在氮气、水、以及一水合氨三种分子,故C不符合题意
D.一般铵盐不稳定,一般不能露天储存,故D不符合题意故答案为:A
【一隅三反】
1.(2022宝山期末)下列关于 SKIPIF 1 < 0 的检验步骤错误的是( )
①取样,②加入氢氧化钠溶液并③加热,④在试管口放一张红色石蕊试纸。
A.①B.②C.③D.④
【答案】D
【解析】加热条件下铵盐与碱反应放出氨气, SKIPIF 1 < 0 的检验步骤:①取样,②加入氢氧化钠溶液,③加热,④在试管口放一张湿润的红色石蕊试纸,若试纸变蓝,则说明原溶液含有 SKIPIF 1 < 0 ;氨气不能使干燥的红色石蕊试纸变蓝,所以④不符合题意, 故答案为:D。
2.(2022湛江期中)下列关于氨与铵盐的叙述中正确的是( )
A.铵盐加热时都能产生NH3,并可以用湿润的红色石蕊试纸检验
B.干燥NH3时,不可以用酸性干燥剂,用中性干燥剂CaCl2即可
C.铵盐作氮肥时,与熟石灰混用的效果更好
D.铵盐的物理共性是铵盐都是晶体,都能溶于水
【答案】D
【解析】A.铵盐加热时不一定都能产生NH3,比如硝酸铵,故A不符合题意;
B.干燥NH3时,不可以用酸性干燥剂,也不能用中性干燥剂CaCl2,CaCl2会与NH3结合生成配合物,故B不符合题意;
C.铵盐作氮肥时,若铵盐与熟石灰混用会反应生成氨气,因此不能与熟石灰混用,故C不符合题意;
D.铵盐的物理共性是铵盐都是晶体,都能溶于水,故D符合题意。
故答案为:D。
3.(2022长春月考)下列关于氨与铵盐的叙述中错误的是( )
A.碳酸氢铵受热分解有氨气产生
B.干燥NH3时,不可以用酸性干燥剂,也不可以用中性干燥剂CaCl2
C.铵盐作氮肥时,与生石灰混用的效果更好
D.铵盐的物理共性是铵盐都是晶体,都能溶于水
【答案】C
【解析】A.碳酸氢铵受热分解有氨气产生,故A不符合题意;
B.氨气与氯化钙结合生成络合物,则干燥氨气可用碱性干燥剂,碱石灰,不能用无水氯化钙,故B不符合题意;
C.生石灰和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和铵盐反应能生成氨气,从而降低肥效,故C符合题意;
D.铵盐都是晶体,所有的铵盐都易溶于水,故D不符合题意;
故答案为:C。
考点三 硝酸
【例3-1】(2022·辽宁辽阳)某兴趣小组同学用铜与稀硝酸反应制取干燥、纯净的NO气体(装置如图)。下列有关说法错误的是
A.装置Ⅰ中蒸馏烧瓶内发生反应的离子方程式为 SKIPIF 1 < 0
B.浓硫酸用于干燥NO
C.为制得纯净的NO,装置Ⅱ中盛装的液体可为水
D.气压过大时,稀硝酸经X导管滴入蒸馏烧瓶中
【答案】D
【解析】A.用铜与稀硝酸反应制取干燥、纯净的NO气体,装置Ⅰ是发生装置,发生反应的离子方程式为 SKIPIF 1 < 0 ,故A正确;
B.浓硫酸不与NO反应,可用于干燥NO,故B正确;
C.蒸馏烧瓶内可能有氧气,很容易把生成的NO氧化为NO2,装置Ⅱ中盛装的液体可为水,会发生反应 SKIPIF 1 < 0 ,可制得纯净的NO,故C正确;
D.气压过大时,X导管可以平衡气压,使稀硝酸顺利从分液漏斗中滴入蒸馏烧瓶中,故D错误;
故答案为:D。
【例3-2】(2022江西南昌)用体积相同的15ml·L-1HNO3、4ml·L-1HNO3分别将两份等质量的铜片完全溶解,发生如下反应:
①4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,所得溶液为绿色
②8HNO3(稀)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,所得溶液为蓝色
用注射器分别取①、②中的少量溶液,夹上弹簧夹后,向外拉动注射器活塞,现象如下:
下列分析正确的是
A.①中产生NO2,②中产生NO,说明氧化性:稀HNO3>浓HNO3
B.溶解等量的Cu,做氧化剂的HNO3(浓)的物质的量大于做氧化剂的HNO3(稀)的物质的量
C.I中溶液上方呈红棕色是因为发生反应2NO+O2=2NO2
D.①和②所得溶液颜色不同,是因为铜离子浓度不同
【答案】B
【解析】A.①中产生NO2,②中产生NO,说明浓硝酸的得电子能力强,氧化性:稀HNO3<浓HNO3,故A错误;
B.由反应可知,消耗1mlCu消耗的浓硝酸为4ml,消耗的稀硝酸为8ml,由此可知溶解等量的铜消耗的浓硝酸更多,故B正确;
C.I中溶液溶有二氧化氮,当抽动针筒时压强减小,二氧化氮从溶液中逸出,从而出现红棕色,而不是NO与氧气反应的结果,故C错误;
D.用体积相同的15ml·L-1HNO3、4ml·L-1HNO3分别将两份等质量的铜片完全溶解,铜离子浓度是相同的,①和②所得溶液颜色不同可能原因是二氧化氮溶于水的缘故,故D错误;故选B。
【一隅三反】
1.(2022春·安徽宣城)向100 mL 10.0 ml•L﹣1浓硝酸(足量)中加入a g铜和铁粉末,充分反应后共收集到5.6 L(已折算为标准状况下) NO、NO2和N2O4混合气体。N2O4是由NO2二聚而成的,可逆反应为2NO2 SKIPIF 1 < 0 N2O4,混合气体恰被一定量 NaOH溶液完全吸收生成0.25 ml NaNO2和0.05 ml NaNO3,下列说法不正确的是
(已知NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O)
A.消耗的HNO3为0.8 ml
B.生成了0.1 ml的NO
C.可逆反应2NO2 SKIPIF 1 < 0 N2O4中NO2的转化率为40%
D.若向反应后混合溶液加足量NaOH溶液,再过滤洗涤干燥,可得(a+8.5)g沉淀
【答案】C
【解析】A.结合分析,根据N守恒可知,消耗硝酸的物质的量,n(HNO3)=n(NO)+n(NO2)+n(NO SKIPIF 1 < 0 )=0.8ml,A正确;
B.由分析可知,生成了0.1 ml的NO,B正确;
C.由分析可知一氧化氮和二氧化氮的物质的量的和为0.1ml+0.2ml=0.3ml,则其体积应该是0.3ml×22.4L/ml=6.72L,由题意可知,气体体积为5.6L,结合2NO2 SKIPIF 1 < 0 N2O4,由差量法可知参加反应的二氧化氮的物质的量= SKIPIF 1 < 0 ,则转化率= SKIPIF 1 < 0 ,C错误;
D.若向反应后混合溶液加足量NaOH溶液,最终得到的沉淀的质量为氢氧根离子的质量+铜的质量,其中氢氧根离子的物质的量=硝酸铜中硝酸根离子的物质的量,则最终沉淀的质量=a+17g/ml×0.5g/ml=a+8.5g,D正确;
故选C。
2.(2022秋·吉林白城·高一校考阶段练习)足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO、NO2的混合气体,这些气体与1.68LO2(标准状况下)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入6ml/LNaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是
A.60mLB.50mLC.30mLD.15mL
【答案】B
【解析】足量铜与一定量浓硝酸可发生完全反应,则反应后所得溶液为Cu(NO3)2溶液。依据终态法,可建立如下关系式:2Cu~O2~2Cu(NO3)2~4NaOH,n(NaOH)=4n(O2)= SKIPIF 1 < 0 =0.3ml,V(NaOH)= SKIPIF 1 < 0 =0.05L=50mL;
故选B。
3.(2022·山东青岛)足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与1.68LO2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入6ml/LNaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是
A.60mLB.50mLC.45mLD.15mL
【答案】B
【解析】n(O2)= SKIPIF 1 < 0 =0.075ml,NO2、N2O4、NO的混合气体与1.68L O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体恰好完全被水吸收生成硝酸,根据电子转移守恒,Cu提供的电子物质的量等于氧气获得电子的物质的量,而硝酸铜与氢氧化钠恰好反应生成氢氧化铜,Cu-2e-→Cu2++2OH-→Cu(OH)2,故n(OH-)=n(e-)=4n(O2) =0.075ml×4=0.3ml,故需要氢氧化钠溶液的体积为 SKIPIF 1 < 0 =0.05L=50mL;
答案选B。
4.(2022秋·辽宁抚顺·高一校联考期末)将2.56g铜投入20mL一定浓度的硝酸中,铜完全溶解,产生标准状况下的NO和 SKIPIF 1 < 0 混合气体共896mL,反应结束后向溶液中加入120mL 1 ml∙L−1 NaOH溶液,恰好使溶液中的 SKIPIF 1 < 0 全部转化为 SKIPIF 1 < 0 沉淀。若将盛有896mL该混合气体的容器倒扣在水中,通入标准状况下一定体积的氧气,又可将气体完全转化为 SKIPIF 1 < 0 。则下列说法错误的是
A.与铜反应中,起酸性作用的硝酸为0.08ml
B.产生的混合气体中,NO和 SKIPIF 1 < 0 的体积比为1∶1
C.通入标准状况下氧气的体积为448mL
D.原硝酸浓度为6 ml∙L−1
【答案】D
【解析】A.2.56g铜物质的量为0.04ml,铜和硝酸反应生成硝酸铜、氮的氧化物和水,因此与铜反应中,起酸性作用的硝酸为0.08ml,故A正确;
B.产生896mL的混合气体中,气体物质的量为0.04ml,NO和 SKIPIF 1 < 0 的物质的量分别为x ml和y ml,得到x+y=0.04,3x+y=0.04ml×2,解得x=0.02ml,y=0.02ml,则体积比为1∶1,故B正确;
C.根据得失电子守恒,铜失去电子等于氧气得到的电子,因此氧气物质的量为 SKIPIF 1 < 0 即标准状况下氧气的体积为448mL,故C正确;
D.反应结束后向溶液中加入120mL 1 ml∙L−1 NaOH溶液,恰好使溶液中的 SKIPIF 1 < 0 全部转化为 SKIPIF 1 < 0 沉淀,则消耗的硝酸物质的量1 ml∙L−1×0.12L+0.04ml=0.16ml,则原硝酸浓度为 SKIPIF 1 < 0 ,故D错误。综上所述,答案为D。
考点四 酸雨及其防护
【例4】(2022高一下·兖州期中)下列有关酸雨及形成的说法正确的是( )
A.pH小于7的降雨通常称为酸雨
B.酸雨的形成和空气中CO2含量增多有直接关系
C.大量含硫化石燃料燃烧是形成酸雨的主要原因
D.植被破坏、水土流失、生态环境破坏导致了酸雨形成
【答案】C
【解析】A.酸雨是指pH<5.6的降雨,故A不符合题意;
B.CO2含量增多,会导致温室效应,不会导致酸雨的形成,故B不符合题意;
C.含硫化石燃烧会产生大量SO2,经过系列变化会形成酸雨,故C符合题意;
D.植被破坏、水土流失、生态环境破坏不会形成酸雨,故D不符合题意;故答案为:C。
【一隅三反】
1.(2021高一下·芜湖期中)下列关于酸雨的叙述错误的是( )
A.pH<7的雨水是酸雨
B.煤、石油的燃烧和机动车的增加是造成酸雨的原因之一
C.酸雨会破坏土壤的肥力,使河流、湖泊、水源酸化
D.防治酸雨的最有效的方法是限制 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的排放量
【答案】A
【解析】A.正常雨水由于溶解有CO2,使得pH=5.6,故pH<5.6的雨水才是酸雨,A符合题意;
B.煤、石油的燃烧将产生SO2和机动车将产生NO、NO2等氮的氧化物,都将形成酸雨,故煤、石油的燃烧和机动车的增加是造成酸雨的原因之一,B不符合题意;
C.酸雨降入土壤中,会破坏土壤中的泥土胶体,从而破坏土壤的保肥能力即肥力,使河流、湖泊、水源酸化,C不符合题意;
D.由于 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 是形成酸雨的两大罪魁祸首,故防治酸雨的最有效的方法是限制 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的排放量,D不符合题意;
故答案为:A。
2.(2022高一下·河南期中)酸雨对环境有很大的破坏作用,下列排放到大气中的气体与酸雨的形成无关的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】正常雨水的pH=5.6是由于溶解有CO2的缘故,SO2+H2O SKIPIF 1 < 0 H2SO3,H2SO3能进一步转化为H2SO4形成硫酸型酸雨,2NO+O2=NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO,则NO、NO2都将形成硝酸型酸雨,
故答案为:B。
3.(2022高一下·萍乡期中)当今世界三大环境问题是酸雨、臭氧层的破坏和温室效应,其中造成酸雨的主要原因是人们向空气排放了大量的有害气体,它们主要是( )
A. SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】造成酸雨的主要原因是人们向空气排放了大量的二氧化硫和二氧化氮等有害气体,与二氧化碳、一氧化碳和臭氧的排放无关, 故答案为:B。
考点五 不同价态氮元素的转化
【例5】89.(2022秋·河北石家庄·高一校考期末)氮元素的价类二维图如图所示,请据此回答:
(1)X的化学式为 _______;从物质性质上看,X属于 _______性氧化物(填“酸”或碱);X转化为HNO3_______氧化还原反应(填“是”或“不是”)。
(2)亚硝酸(HNO2)可由如图中的两种气体(已知:X常温下为固体)按一定比例通入水中制得,两种气体分别为 _______(填化学式)。
(3)工业上以NH3、空气、水为原料通过三步反应生产硝酸:
①NH3→NO,其化学方程式为_______。
_______NH3+_______NO SKIPIF 1 < 0 _______ N2+_______H2O
②NO→NO2,其实验现象为 _______。
③NO2→HNO3,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 _______。
【答案】(1) N2O5 酸 不是
(2)NO2、NO
(3) 4NH3+6NO SKIPIF 1 < 0 5N2+6H2O 无色气体变为红棕色 1:2
【解析】(1)X化合价与硝酸相同为+5价,物质类型为氧化物,X化学式为:N2O5,从物质性质上看,N2O5为酸性氧化物、转化为HNO3的反应为: N2O5+H2O=2HNO3,元素化合价不变、反应为不是氧化还原反应。
(2)亚硝酸(HNO2)中N为+3价,可由如图中的两种气体按一定比例通入水中制得,则两种气体分别为NO、NO2、通过发生氧化还原反应得到亚硝酸。
(3)①NH3→NO反应是氨气的催化氧化得到NO和水,反应的化学方程式为: SKIPIF 1 < 0 ;
②NO→NO2实验现象是无色气体变化为红棕色气体;
③二氧化氮和水反应生成一氧化氮和硝酸,反应的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,反应中二氧化氮中N元素化合价+4价变化为+5价时为还原剂、变为+2价时作氧化剂,则氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2。
【一隅三反】
1.(2022秋·湖北襄阳·高一校考期中)氮元素的价类二维图如下图所示,请据此回答:
(1)X的化学式为___________;从物质性质上看, SKIPIF 1 < 0 属于___________性氧化(填“酸”或碱) SKIPIF 1 < 0 转化为 SKIPIF 1 < 0 ___________氧化还原反应(填“是”或“不是”)。
(2)亚硝酸 SKIPIF 1 < 0 可由上图中的两种气体(已知: SKIPIF 1 < 0 常温下为固体)按一定比例通入水中制得,两种气体分别为___________(填化学式)。
(3)工业上以 SKIPIF 1 < 0 、空气、水为原料通过三步反应生产硝酸:
① SKIPIF 1 < 0 ,其化学方程式为___________。
② SKIPIF 1 < 0 ,其实验现象为___________。
③ SKIPIF 1 < 0 ,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
(4)实验室欲制备一瓶干燥的氨气,装置如下图所示:
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(按气流方向):发生装置 SKIPIF 1 < 0 ___________,用小写字母表示 SKIPIF 1 < 0 。
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 酸 不是
(2) SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0
(3) SKIPIF 1 < 0 无色气体变为红棕色 SKIPIF 1 < 0
(4) A SKIPIF 1 < 0 【或 SKIPIF 1 < 0 】 SKIPIF 1 < 0
【解析】(1)图 SKIPIF 1 < 0 分析可知 SKIPIF 1 < 0 化合价与硝酸相同为 SKIPIF 1 < 0 价,物质类型为氧化物, SKIPIF 1 < 0 化学式为: SKIPIF 1 < 0 为酸性氧化物, SKIPIF 1 < 0 ,反应为非氧化还原反应,故答案为: SKIPIF 1 < 0 ;酸性;不是;
(2) SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 按一定比例通入水中可制得 SKIPIF 1 < 0 ,故答案为: SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ;
(3)①NH3→NO反应是氨气的催化氧化,反应的化学方程式为: SKIPIF 1 < 0 ;
②NO→NO2实验现象是无色气体变化为红棕色气体,故答案为:无色气体变为红棕色;
③二氧化氮和水反应生成一氧化氮和硝酸,反应的化学方程式为: SKIPIF 1 < 0 ,反应中二氧化氮化合价 SKIPIF 1 < 0 价变化为 SKIPIF 1 < 0 价和 SKIPIF 1 < 0 价,氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2,故答案为:1:2;
(4)①实验室用加热固体氯化铵和氢氧化钙的方法制备氨气,反应物状态为固体与固体,反应条件为加热,所以选择 SKIPIF 1 < 0 为发生装置,反应方程式为 SKIPIF 1 < 0 ,也可用加热浓氨水的制取氨气,选择装置 SKIPIF 1 < 0 ,化学方程式为 SKIPIF 1 < 0 ,故答案为: SKIPIF 1 < 0 【或 SKIPIF 1 < 0 】;
②实验室用加热固体氯化铵和氢氧化钙的方法制备氨气,制备的气体中含有水蒸气,氨气为碱性气体,应选择盛有碱石灰干燥管干燥气体,氨气极易溶于水,密度小于空气密度所以应选择向下排空气法收集气体,氨气极易溶于水,尾气可以用水吸收,注意防止倒吸的发生,所以正确的连接顺序为:发生装置 SKIPIF 1 < 0 ,故答案为: SKIPIF 1 < 0 。
2.(2022秋·安徽安庆·高一校考开学考试)(1)含氮元素的相关物质中会对自然环境造成的污染有_______(写一种即可)。
(2)如图是常见的气体发生装置和收集装置(部分装置的夹持仪器已省略),实验室以Cu与浓HNO3反应制备并收集NO2应选择的装置是_______(填字母)。
(3)SCR脱硝技术已成为使用广泛和成熟的烟气净化技术,脱硝效率高达90%以上。其催化反应机理如图所示,写出该反应发生的化学方程式_______。
(4)实验室制取NH3的化学反应方程式为_______,收集满NH3后组成如图甲装置,若要引发喷泉,应采取的操作是_______
(5)NH3的催化氧化是工业制取硝酸的关键步骤,化学方程式为_______,将产生的氨气与过量的氧气通入到图乙所示装置中,用酒精灯加热催化剂至红热时反应开始发生,熄灭酒精灯后反应仍能继续进行,说明该反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。
【答案】 (1)光化学烟雾或酸雨
AD
4NO+4NH3+O2 SKIPIF 1 < 0 4N2+6H2O
2NH4Cl+Ca(OH)2 SKIPIF 1 < 0 CaCl2+2NH3↑+H2O 打开止水夹,挤压饮用水塑料瓶产生少量气泡
4NH3+5O2 SKIPIF 1 < 0 4NO+6H2O 放热
【解析】(1)含氮元素的氧化物会形成光化学烟雾或酸雨等对自然环境造成污染,故答案为:光化学烟雾或酸雨;
(2)铜与浓硝酸反应制备二氧化氮的反应为固液不加热的反应,则制备装置选择A;二氧化氮易溶于水,不能用排空气法收集二氧化氮,二氧化氮的密度比空气的密度大,应选择向上排空气法收集二氧化氮,则收集装置应选择D,故答案为:AD;
(3)由图可知,SCR脱硝技术发生的反应为在催化剂作用下,氨气与一氧化氮和氧气反应生成氮气和水,反应的化学方程式为4NO+4NH3+O2 SKIPIF 1 < 0 4N2+6H2O,故答案为:4NO+4NH3+O2 SKIPIF 1 < 0 4N2+6H2O;
(4)实验室制取氨气的反应为氯化铵固体与消石灰共热反应生成氯化钙、氨气和水,反应的化学反应方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 SKIPIF 1 < 0 CaCl2+2NH3↑+H2O;若要引发喷泉,应让氨气与水接触,使水与氨气反应导致塑料瓶中的气体压强减小,所以具体操作为打开止水夹,挤压饮用水塑料瓶产生少量气泡,故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2 SKIPIF 1 < 0 CaCl2+2NH3↑+H2O;打开止水夹,挤压饮用水塑料瓶产生少量气泡;
(5)氨气的催化氧化反应为催化剂作用下,氨气与氧气共热反应生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为4NH3+5O2 SKIPIF 1 < 0 4NO+6H2O;将产生的氨气与过量的氧气通入到图乙所示装置中,用酒精灯加热催化剂至红热时反应开始发生,熄灭酒精灯后反应仍能继续进行,说明该反应是放热反应,故答案为:4NH3+5O2 SKIPIF 1 < 0 4NO+6H2O;放热。
3.(2022秋·浙江湖州·高一湖州中学校考阶段练习)氮的氧化物( SKIPIF 1 < 0 )是大气污染物之一、工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物 SKIPIF 1 < 0 (NO和 SKIPIF 1 < 0 的混合物,假设不含 SKIPIF 1 < 0 ),常见处理方法如下:
(1)可用氨催化吸收法处理 SKIPIF 1 < 0 ,某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如图。
①根据氧化还原反应的规律可推测反应后生成的无污染的含氮产物是_______。
②装置A中发生反应的化学方程式为_______。
③装置C的作用是_______。
(2)用 SKIPIF 1 < 0 溶液吸收法处理 SKIPIF 1 < 0 。已知:NO不能与 SKIPIF 1 < 0 溶液反应。
SKIPIF 1 < 0 (Ⅰ)
SKIPIF 1 < 0 (Ⅱ)
①当 SKIPIF 1 < 0 被 SKIPIF 1 < 0 溶液完全吸收时,x的值不可能是_______(填字母)。
A.1.9 B.1.7 C.1.5 D.1.3
②用足量的 SKIPIF 1 < 0 溶液完全吸收 SKIPIF 1 < 0 ,每产生22.4L(标准状况) SKIPIF 1 < 0 (全部逸出)时,吸收液质量就增加44g,则 SKIPIF 1 < 0 中的x为_______。
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 除去挥发的 SKIPIF 1 < 0 、控制气体通入的速率及比例、将气体混合均匀(答出两点即可)
(2) D SKIPIF 1 < 0
【解析】(1)①氨气中氮元素是-3价,NO中氮元素是+2价,根据氧化还原反应中归中反应的规律可推测反应后生成的无污染的含氮产物是 SKIPIF 1 < 0 ;
②在加热条件下,氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水,氨气的制备方程式为 SKIPIF 1 < 0 ;
③生成的NO中含有挥发出的硝酸,则装置C的作用是除去挥发的 SKIPIF 1 < 0 ,同时还可以控制气体通入的速率及比例、将气体混合均匀等;
(2)①由于NO与碳酸钠溶液不反应,当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时,n(NO2)≥n(NO),当n(NO2):n(NO)=1时x值最小,x最小值为 SKIPIF 1 < 0 =1.5,因为混有NO,所以x最大值<2,故x的取值范围为1.5≤x<2,所以x的值不可能是1.3,故答案为:D;
②设由NO2和纯碱反应产生CO2为aml,由NO和NO2与纯碱反应产生的CO2为bml,根据方程式 SKIPIF 1 < 0 可知产生1mlCO2,溶液质量增加△m=(2×46-44)g=48g,则产生amlCO2,△m=48ag;根据方程式 SKIPIF 1 < 0 可知产生1mlCO2,溶液质量增加△m=(46+30-44)g=32g,则产生bmlCO2,△m=32bg,列式可知,a+b=1,48a+32b=44,解得a=0.75ml,b=0.25ml,n(NO2)=0.75ml×2+0.25ml=1.75ml,n(NO)=0.25ml,x= SKIPIF 1 < 0 =1.875,故答案为:1.875。
选项
气体
溶液
A
NH3
硫酸铜溶液
B
NO
稀H2SO4
C
Cl2
饱和食盐水溶液
D
CO2
饱和NaHCO3溶液
I
①中液面上方呈红棕色,……
II
②中无明显变化
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