高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 氮的循环课时练习

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第3节综合拔高练
五年选考练
考点1　氮的循环
1.(2018课标Ⅱ,8,6分,)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.NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关
考点2　氮的化合物的性质
2.(2017北京理综,12,6分,)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
③
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
3.(2016上海单科,22,4分,)称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.24 g,加入含0.1 mol NaOH的溶液,完全反应,生成NH3 1 792 mL(标准状况),则(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量比为(　　)
A.1∶1 B.1∶2 C.1.87∶1 D.3.65∶1
考点3　氮及其化合物的实验探究
4.(2018天津理综,9,18分,)烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一,为了监测其含量,选用如下采样和检测方法。回答下列问题:
Ⅰ.采样

采样系统简图
采样步骤:
①检验系统气密性;②加热器将烟道气加热至140 ℃;③打开抽气泵置换系统内空气;④采集无尘、干燥的气样;⑤关闭系统,停止采样。
(1)A中装有无碱玻璃棉,其作用为　　　　。 
(2)C中填充的干燥剂是(填序号)　　　　。 
a.碱石灰　　　b.无水CuSO4　　　c.P2O5
(3)用实验室常用仪器组装一套装置,其作用与D(装有碱液)相同,在虚线框中画出该装置的示意图,标明气体的流向及试剂。

(4)采样步骤②加热烟道气的目的是　　　　　　　　　　　　。 
Ⅱ.NOx含量的测定
将V L气样通入适量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化成NO3-,加水稀释至100.00 mL。量取20.00 mL该溶液,加入V1 mL c1 mol·L-1 FeSO4标准溶液(过量),充分反应后,用c2 mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+,终点时消耗V2 mL。
(5)NO被H2O2氧化为NO3-的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。 
(6)滴定操作使用的玻璃仪器主要有　　　　　　　　　　　。 
(7)滴定过程中发生下列反应:
3Fe2++NO3-+4H+ NO↑+3Fe3++2H2O
Cr2O72-+6Fe2++14H+ 2Cr3++6Fe3++7H2O
则气样中NOx折合成NO2的含量为　　　　　　　　　　　　mg·m-3。 
(8)判断下列情况对NOx含量测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
若缺少采样步骤③,会使测定结果　　　　。 
若FeSO4标准溶液部分变质,会使测定结果　　　　。 
5.(2017课标Ⅰ,26,15分,)凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐,利用如图所示装置处理铵盐,然后通过滴定测量。已知:NH3+H3BO3 NH3·H3BO3;NH3·H3BO3+HCl NH4Cl+H3BO3。

回答下列问题:
(1)a的作用是　　　　　　　　。 
(2)b中放入少量碎瓷片的目的是　　　　　。f的名称是　　　　　。 
(3)清洗仪器:g中加蒸馏水;打开k1,关闭k2、k3,加热b,蒸汽充满管路;停止加热,关闭k1,g中蒸馏水倒吸进入c,原因是　　　　　　　　　　　　　;打开k2放掉水。重复操作2~3次。 
(4)仪器清洗后,g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂。铵盐试样由d注入e,随后注入氢氧化钠溶液,用蒸馏水冲洗d,关闭k3,d中保留少量水。打开k1,加热b,使水蒸气进入e。
①d中保留少量水的目的是　　　　　　　　　　　　　　　。 
②e中主要反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　,e采用中空双层玻璃瓶的作用是　　　　　　　　　。 
(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m克进行测定,滴定g中吸收液时消耗浓度为c mol·L-1的盐酸V mL,则样品中氮的质量分数为　　　　　%,样品的纯度≤　　　　　%。 
6.(2016课标Ⅰ,26,14分,)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:
(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中的气体缓慢通入Y管中
①Y管中
　　　 
②反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　 
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　　　　　　　　　　　　　　　 
考点4　元素及其化合物之间的转化
7.(2019江苏单科,9,2分,)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) Cl2(g) FeCl2(s)
B.MgCl2(aq) Mg(OH)2(s) MgO(s)
C.S(s) SO3(g) H2SO4(aq)
D.N2(g) NH3(g) Na2CO3(s)
8.(2017江苏单科,7改编,2分,)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.FeFeCl2Fe(OH)2
B.SSO3H2SO4
C.CaCO3CaOCa(OH)2
D.NH3NOHNO3
9.(2016江苏单科,9改编,2分,)在给定的条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是(　　)
A.FeFeCl3FeCl2
B.FeS2SO2H2SO4
C.N2NH3NH4Cl(aq)
D.MgCO3MgCl2(aq)Mg
三年模拟练
应用实践
1.(2020山东济南高三上月考,)三氟化氮(NF3)是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体。它无色、无臭,在潮湿的空气中能发生下列反应:3NF3+5H2O 2NO+HNO3+9HF。下列有关说法正确的是(　　)
A.反应中NF3是氧化剂,H2O是还原剂
B.反应中被氧化与被还原的原子的物质的量之比为2∶1
C.若反应中生成0.2 mol HNO3,则反应共转移0.2 mol e-
D.NF3在潮湿的空气中泄漏会产生白雾、红棕色气体等现象
2.()用下图装置制取、提纯并收集下表中的四种气体(a、b、c表示相应仪器中加入的试剂),其中可行的是(　　)


气体
a
b
c
A
NO2
浓硝酸
铜片
NaOH溶液
B
Cl2
浓盐酸
KMnO4
饱和食盐水
C
SO2
稀盐酸
Na2SO3
浓硫酸
D
NH3
浓氨水
生石灰
碱石灰
3.(2020山东师大附中高三上月考,)某化学兴趣小组进行了有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验,实验过程如图所示。下列有关说法正确的是(　　)

A.实验①中溶液呈蓝色,试管口有红棕色气体产生,说明稀硝酸被Cu还原为NO2
B.实验③中滴加稀硫酸,铜片继续溶解,说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸强
C.实验③发生反应的化学方程式为3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4 4CuSO4+2NO↑+4H2O
D.由上述实验可得出结论:Cu在常温下既可以和稀硝酸反应,也可以和稀硫酸反应
4.(2020山东烟台高三上期中,)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.FeS2(s) SO3(g) H2SO4
B.N2 NH3 NO NO2 HNO3
C.Fe FeCl2 FeCl3 Fe(OH)3
D.MnO2 Cl2 漂白粉
5.(双选)(2020安徽蚌埠高三质检,)CuO有氧化性,能被NH3还原,为验证此结论,设计如下实验。

有关该实验的说法正确的是(　　)
A.反应时生成一种无污染的气体NO
B.NH3与CuO反应后生成的红色物质可能是Cu
C.装浓氨水的装置的名称是分液漏斗,只能用作分液操作
D.烧杯中稀硫酸的作用是吸收NH3
6.(2020山西省实验中学高三上月考,)下列操作、现象与结论对应关系正确的是(　易错　)

操作、现象
结论
A
向某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成
溶液中一定有SO32-
B
将SO2通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色
SO2有漂白性
C
向某溶液中加入NaOH溶液,加热,将湿润的蓝色石蕊试纸放在试管口,试纸不变色
溶液中一定没有NH4+
D
某溶液中加入KSCN溶液,无现象,再滴入氯水,溶液变红
溶液中一定有Fe2+
7.(2020福建厦门一中高一上月考,)某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应,A、F分别为氨气和氯气的发生装置,C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。

(1)装置F中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)装置A中的烧瓶内固体可选用　　　　(填字母)。 
A.生石灰 B.二氧化硅
C.五氧化二磷 D.烧碱
(3)装置B的名称是　　　　　　,其作用为　　　　　　　　　　　　　　　　;装置E的作用为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)通入装置C的两导管要左边长、右边短,原因是  　。 
(5)装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一生成物是空气的主要成分之一。请写出该反应的化学方程式:　 。 
(6)从装置C的G处逸出的尾气中可能含有有毒的黄绿色气体,为避免空气污染可将尾气通入　　　　溶液。 
8.(2020福建师大附中高三上期中,)某实验小组欲探究浓硝酸的性质。
Ⅰ.木炭与浓硝酸反应:
(1)甲同学设计了图1装置,认为若有红棕色气体产生就说明木炭与浓硝酸发生了反应。写出木炭与浓硝酸反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)乙同学认为红棕色气体不能作为木炭与浓硝酸反应的证据,其理由是　 　　　　　　　　　。 
(3)乙同学设计了图2装置实验,木炭能燃烧,并产生红棕色气体。针对该实验现象,乙同学做出如下假设:
假设a:　; 
假设b:红热木炭使HNO3分解产生NO2,NO2可能具有助燃性,木炭燃烧;
假设c:红热木炭使HNO3分解产生O2,木炭与O2反应燃烧;
假设d:红热木炭使HNO3分解产生NO2和O2,共同影响木炭的燃烧;
……
(4)设计实验证明假设b成立,请将实验方案补充完整。
①实验方法:　。 
实验现象:木炭在该气体中持续燃烧,火焰迅速变亮,集气瓶中气体颜色变浅直至无色,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,且遇空气不变色。
②根据实验现象写出木炭与此气体反应的化学方程式:　 　　　　　　　　　　。 
Ⅱ.设计硝酸在不同条件下分解的实验,方案如表所示:
装置



操作及
现象
先点燃ⅰ处酒精灯,溶液沸腾后没有观察到有红棕色气体产生。然后撤走ⅰ处酒精灯,点燃ⅱ处酒精灯并加热试管中部,很快看到有大量红棕色气体产生
光照8小时,溶液不变黄
光照几分钟后看到液面上方出现红棕色,溶液变黄
(5)分析上述现象,得出使硝酸成功分解的关键是　　　　　　　　　　　　　。 
迁移创新
9.(2020河北邯郸高三上期中,)N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
(1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为　 　　　　　　　　　　。 
(2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收,主要反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　。 
①下列措施不能提高尾气中NO和NO2去除率的是　　　　(填字母)。 
A.采用气、液逆流的方式吸收尾气
B.加快通入尾气的速率
C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液
②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是
　　　　(填化学式),吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是　　　　(填化学式)。 
(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同,NO的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。

①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和NO3-,其离子方程式为　 　　　　　。 
②NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高,其原因是　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。 
答案全解全析
五年选考练
1.C
2.D
3.C
7.B
8.C
9.C


1.C　雾和霾的分散剂均是空气,故A正确;根据图示可知形成雾霾的无机颗粒物中含有硝酸铵和硫酸铵,故B正确;NH3作为反应物参加反应转化为铵盐,故C错误;过度施用氮肥,会导致空气中氨气的浓度增大,与雾霾的形成有关,故D正确。
2.D　①中的碎玻璃不与浓硝酸反应,但仍有红棕色气体产生,说明浓硝酸分解生成了NO2,同时生成O2,故A正确;对比②和③,红棕色气体可能是由于红热的木炭与浓硝酸反应生成的,也可能是浓硝酸分解生成的,故B正确;③中红棕色气体NO2是由浓硝酸被还原得到的,为还原产物,故C正确;CO2可能是由红热的木炭与空气中的氧气反应生成的,故D不正确。
3.C　(NH4)2SO4和NH4HSO4与含0.1 mol NaOH的溶液完全反应,生成NH3的体积为1 792 mL(标准状况),即0.08 mol,说明与H+反应的OH-的物质的量为0.02 mol,则含有NH4HSO4 0.02 mol,(NH4)2SO4的物质的量为7.24 g-0.02mol×115 g·mol-1132 g·mol-1≈0.037 4 mol,则(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量之比为1.87∶1。
4.答案　(1)除尘
(2)c
(3)
(4)防止NOx溶于冷凝水
(5)2NO+3H2O22H++2NO3-+2H2O
(6)锥形瓶、酸式滴定管
(7)23×(c1V1-6c2V2)3V×104
(8)偏低　偏高
解析　本题考查氮的氧化物、NO3-的性质等。
(1)无碱玻璃棉可吸附除去烟道气中的粉尘。(2)干燥NOx应选择酸性干燥剂。注意无水CuSO4可用于检验水,一般不用作干燥剂。(3)D相当于尾气处理装置,吸收NOx可用NaOH溶液。(5)NO被氧化为NO3-,H2O2被还原为H2O。(6)盛放K2Cr2O7溶液及量取20.00 mL稀释液均用酸式滴定管,稀释液在滴定过程中需放在锥形瓶中。(7)20.00 mL溶液中剩余Fe2+的物质的量为(6c2V2×10-3)mol,则参加反应的NO3-的物质的量为[(c1V1×10-3-6c2V2×10-3)×13]mol,依据氮原子守恒,V L气样中NOx折合成NO2的物质的量为[53(c1V1-6c2V2)×10-3]mol,质量为[53(c1V1-6c2V2)×10-3×46]g,含量为53×46×(c1V1-6c2V2)×10-3×1 000V1 000mg·m-3=[23×(c1V1-6c2V2)3V×104]mg·m-3。(8)若缺少采样步骤③,会使气样中含有空气,部分NOx与O2、H2O共同反应,导致测得的NOx含量偏低;若FeSO4标准溶液部分变质,则导致V2偏小,使计算出的NOx含量偏高。
5.答案　(1)避免b中压强过大
(2)防止暴沸　直形冷凝管
(3)c中温度下降,管路中形成负压
(4)①液封,防止氨气逸出
②NH4++OH- NH3↑+H2O　保温使氨完全蒸出
(5)1.4cVm　7.5cVm
解析　(1)若b中气压过大,则a导管中液面上升,使b中气压减小,避免出现安全事故。
(5)处理后,样品中的氮元素全部转入NH3·H3BO3中。
NH3·H3BO3　~　HCl
1 mol 1 mol
n(NH3·H3BO3) c mol·L-1×V×10-3 L
由原子守恒可得,样品中氮的质量分数为cV·10-3mol×14 g·mol-1mg×100%=1.4cVm%。
若氮元素全部来自甘氨酸,利用N原子守恒可得n(C2H5NO2)=c·V·10-3 mol,则样品纯度最大为c·V·10-3mol×75 g·mol-1mg×100%=7.5cVm%。
6.答案　(1)①A　2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O(或B　NH3·H2O NH3↑+H2O)　②dcfei
(2)①红棕色气体慢慢变浅　②8NH3+6NO2 7N2+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
解析　(1)①制备氨气,可用Ca(OH)2(s)和NH4Cl(s)混合加热,可选用装置A;也可采用加热浓氨水的方法,此时可选用装置B。②欲得到干燥的氨气,首先要干燥(干燥管要大口进,小口出),其次要收集(氨气密度比空气小,要用向下排空气法),最后为尾气处理(因氨气极易溶于水,要用防倒吸的F装置)。
(2)NH3和NO2在催化剂、一定温度下可发生反应,故Y管中红棕色气体慢慢变浅;由化学方程式8NH3+6NO2 7N2+12H2O可以得出,反应后气体分子数减少,压强减小,故打开K2后,Z中NaOH溶液会产生倒吸现象。
7.B　A项,加热条件下,铁与氯气只能生成FeCl3,错误;B项,MgCl2+Ca(OH)2 Mg(OH)2+CaCl2,Mg(OH)2MgO+H2O,正确;C项,硫在氧气中燃烧只能生成SO2,错误;D项,NH3+CO2+NaCl+H2O NaHCO3↓+NH4Cl,错误。
8.C　Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3,A项错误;S与O2反应生成SO2,B项错误;CaCO3在高温条件下分解生成CaO和CO2,CaO与H2O反应生成Ca(OH)2,C项正确;NO与H2O不反应,D项错误。
9.C　Fe和HCl(aq)反应生成FeCl2,A项错误;SO2与H2O反应生成H2SO3,B项错误;电解MgCl2(aq)的反应为MgCl2+2H2OCl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓,得不到金属Mg,D项错误。
三年模拟练
1.D
2.B
3.C
4.B
5.BD
6.D


1.D　在反应3NF3+5H2O 2NO+HNO3+9HF中,只有氮元素的化合价发生变化,NF3既是氧化剂又是还原剂,故A错误;当有3 mol NF3参加反应,生成2 mol NO,1 mol HNO3,反应中被氧化与被还原的原子的物质的量之比为1∶2,故B错误;若反应中生成0.2 mol HNO3,氮元素化合价由+3价升高到+5价,则反应共转移0.4 mol e-,故C错误;反应中生成NO,与氧气反应生成红棕色的NO2,生成的硝酸易与空气中的水蒸气结合形成白雾,故D正确。
2.B　NO2与NaOH反应,不能用NaOH溶液净化NO2,故A错误;浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气,可用饱和食盐水除去氯化氢,氯气密度比空气大,可用向上排空气法收集,故B正确;二氧化硫易溶于水,一般不用稀盐酸与亚硫酸钠反应制取二氧化硫气体,故C错误;氨气密度比空气小,不能用向上排空气法收集,且碱石灰为固体,不能放在洗气瓶中,故D错误。
3.C　①中发生反应3Cu+8HNO3 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,硝酸被还原为NO,故A错误;③中加稀硫酸,Cu与稀硫酸不反应,但硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性,能与Cu反应,硝酸的氧化性比稀硫酸强,故B错误;实验③中发生反应的化学方程式为3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4 4CuSO4+2NO↑+4H2O,故C正确;Cu在常温下可以和稀硝酸反应,但不能和稀硫酸反应,故D错误。
4.B　FeS2与氧气反应生成二氧化硫,故A错误;氮气和氢气在高温、高压、催化剂条件下反应生成氨气,氨气催化氧化生成一氧化氮和水,一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸,可实现物质间的转化,故B正确;氯气具有强氧化性,铁与氯气反应生成氯化铁,故C错误;二氧化锰与稀盐酸不反应,故D错误。
5.BD　NO有毒,对空气会造成污染,反应生成无污染的N2,故A不正确;CuO被NH3还原,铜元素的化合价降低,所以生成的红色物质可能是Cu,故B正确;分液漏斗可用于分液操作,也可用于向容器中添加液体,故C不正确;烧杯中稀硫酸的主要作用是吸收未反应的NH3,故D正确。
6.D　向溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,该白色沉淀可能为硫酸钡、AgCl,溶液中可能含有SO32-、SO42-、Ag+等,故A错误;二氧化硫与高锰酸钾发生氧化还原反应,二氧化硫表现还原性,故B错误;应用湿润的红色石蕊试纸检验,故C错误;向溶液中加入KSCN溶液无现象,说明溶液中不含Fe3+,再滴入氯水后溶液变红,说明生成Fe3+,则溶液中一定有Fe2+,故D正确。
　氨气等碱性气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝色;二氧化碳、二氧化硫、氯化氢等酸性气体可使湿润的蓝色石蕊试纸变红色。
7.答案　(1)MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O　(2)AD　
(3)球形干燥管　除去氨气中的水蒸气(或干燥氨气)　除去氯气中的氯化氢　(4)使密度大的氯气与密度小的氨气较快地均匀混合　(5)3Cl2+8NH3 N2+6NH4Cl　(6)NaOH(答案合理即可)
解析　(1)根据装置图可知,装置F为实验室制取氯气的装置,实验室用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O。(2)装置A为制取氨气的装置,可以选用浓氨水与生石灰或浓氨水与氢氧化钠制取氨气,故选AD。(3)装置B为球形干燥管;用浓氨水与生石灰或浓氨水与氢氧化钠制取的氨气中含有水蒸气,所以装置B的作用是除去氨气中的水蒸气;用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取的氯气中含有氯化氢和水蒸气,通常用饱和食盐水除去氯化氢气体,用浓硫酸除去水蒸气,所以装置E的作用是除去氯气中的氯化氢气体。(4)由于氨气的密度比空气小、氯气的密度比空气大,为了使氯气和氨气充分混合并发生反应,装置C的导管要左边长、右边短。(5)氯气具有氧化性,与氨气混合发生氧化还原反应,根据题意可知生成氮气和氯化铵,反应的化学方程式为3Cl2+8NH3 N2+6NH4Cl。(6)氯气有毒,直接排放会引起空气污染,可以用氢氧化钠溶液进行尾气处理。
8.答案　(1)C+4HNO3(浓) 4NO2↑+CO2↑+2H2O　(2)硝酸分解也能产生红棕色的NO2气体　(3)红热木炭直接和硝酸蒸气反应　(4)①将红热的木炭伸入盛有NO2气体的集气瓶中　②2NO2+2C N2+2CO2　(5)光照或加热硝酸蒸气
解析　(1)碳与浓硝酸反应的化学方程式为C+4HNO3(浓) 4NO2↑+CO2↑+2H2O。(2)浓硝酸不稳定,加热易分解生成二氧化氮,所以有红棕色气体产生不能作为木炭与浓硝酸反应的证据。(3)乙同学设计了图2装置实验,木炭能燃烧,并产生红棕色气体,燃烧匙中红热的木炭可能直接与硝酸蒸气反应产生二氧化氮气体,也可能是红热木炭使HNO3分解产生红棕色的NO2气体。(4)①设计实验证明假设b成立,可将红热的木炭伸入盛有NO2气体的集气瓶中,观察到木炭在NO2气体中持续燃烧,火焰迅速变亮,集气瓶中气体颜色变浅直至无色,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,且遇空气不变色,说明假设b成立。②木炭在NO2气体中燃烧,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊则为二氧化碳,另一种无色气体遇空气不变色,则为氮气,反应的化学方程式为2NO2+2C N2+2CO2。(5)根据实验现象可判断使硝酸成功分解的关键是光照或加热硝酸蒸气。
9.答案　(1)2NH3+2O2 N2O+3H2O
(2)2OH-+2NO2 NO3-+NO2-+H2O　NO+2OH-+NO2 2NO2-+H2O　①B　②NaNO3　NO
(3)①3HClO+2NO+H2O 3Cl-+2NO3-+5H+
②溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强
解析　(1)NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O,反应的化学方程式为2NH3+2O2 N2O+3H2O。(2)NO2与NaOH反应生成亚硝酸钠、硝酸钠和水,NO、NO2和NaOH反应生成亚硝酸钠和水,反应的离子方程式为2OH-+2NO2 NO3-+NO2-+H2O、NO+2OH-+NO2 2NO2-+H2O。①A项,采用气、液逆流的方式吸收尾气,可使气、液充分接触,能提高尾气中NO和NO2的去除率;B项,加快通入尾气的速率,不能提高尾气中NO和NO2的去除率;C项,定期补充适量的NaOH溶液可增大反应物浓度,能提高尾气中NO和NO2的去除率。②反应生成亚硝酸钠、硝酸钠,所以含有的杂质为NaNO3,如果NO的含量比NO2大,则吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是NO。(3)①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和NO3-,反应后溶液呈酸性,所以反应的离子方程式为3HClO+2NO+H2O 3Cl-+2NO3-+5H+。ClO-在酸性条件下以HClO的形式存在,具有强氧化性,氧化剂的浓度越大,氧化能力越强,所以NaClO溶液的初始pH越小,HClO的浓度越大,氧化能力越强,NO的转化率越高。