内容正文:
高效作业12 氮及其化合物
1.[2023·浙江1月选考]下列关于元素及其化合物的性质说法不正确的是
A.Na和乙醇反应可生成H2
B.工业上煅烧黄铁矿(FeS2)生产SO2
C.工业上用氨的催化氧化制备NO
D.常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2
【解析】浓硝酸在常温下和铁发生反应时,生成致密的氧化物,阻碍反应的进行,称为钝化,所以常温下铁与浓硝酸反应不可制备NO2。
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A 新教材 夯基固本
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2.下列有关氮及其化合物的性质和用途具有对应关系的是
A.氮气难溶于水,可用于合成氨
B.硝酸见光易分解,可用于制氮肥
C.二氧化氮密度比空气大,可用于制硝酸
D.液氨汽化时吸收大量的热,可用作制冷剂
【解析】氮气与氢气反应生成氨气,可用于合成氨,与氮气的物理性质无关,选项A错误;N为植物生长的营养元素,则硝酸可用于制氮肥,与硝酸见光易分解的性质无关,见光易分解是硝酸的不稳定性,选项B错误;二氧化氮能与水反应生成硝酸,因此可用于制硝酸,与其密度比空气大无关,选项C错误;液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂,性质与用途对应,选项D正确。
3.已知反应:As2S3+HNO3+X→H3AsO4+H2SO4+NO↑,下列说法错误的是
A.X为H2O
B.生成1 mol H3AsO4共转移2 mol e-
C.氧化产物为H2SO4和H3AsO4
D.参加反应的HNO3全部被还原
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【解析】在反应 As2S3+HNO3+X→H3AsO4+H2SO4+NO↑ 中,As2S3中As和S的化合价都升高,所以在配平该反应时可以把As2S3作为一个整体计算失去电子的数值。若1 mol As2S3参加反应,则失去2 mol×(5-3)+3 mol×[6-(-2)]=28 mol电子,氮元素的化合价从硝酸中的+5价降低到NO中的+2价,1 mol HNO3得到3 mol电子,根据电子守恒,使得失电子的物质的量均为28×3=84(mol),则As2S3的化学计量数为3,HNO3和NO的化学计量数为28,根据元素质量守恒,H3AsO4的化学计量数为6,H2SO4的化学计量数为9,所以X为水,化学计量数为4,配平后的化学方程式为3As2S3+28HNO3+4H2O===6H3AsO4+9H2SO4+28NO↑。
由以上分析可知,X为水,故A正确;由以上分析可知,转移84 mol电子时,生成6 mol H3AsO4,所以生成1 mol H3AsO4,转移14 mol e-,故B错误;As2S3中As的化合价从+3价升高到H3AsO4中的+5价,-2价硫的化合价升高到硫酸中的+6价,所以H3AsO4和H2SO4都是氧化产物,故C正确;由以上分析可知,HNO3中氮元素全部转移到NO中,所以参加反应的HNO3全部被还原,故D正确。
4.[2023·宁波中学月考]关于N2H4,下列“类比”结果正确的是
A.C2H4中所有原子共平面,则N2H4中所有原子共平面
B.H2O2是强氧化剂,则N2H4是强氧化剂
C.C2H6不溶于水,则N2H4也不溶于水
D.NH3与足量盐酸反应生成NH4Cl,则N2H4与足量盐酸反应生成N2H6Cl2
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【解析】C2H4分子中碳原子采用sp2杂化,其分子中所有原子共平面,但N2H4分子中所有原子以单键相连,氮原子采用sp3杂化,分子中所有原子不可能共平面,A错误;N2H4中N的化合价为-2价,处于N的中间价态,所以N2H4不是强氧化剂,B错误;N2H4与水分子间存在氢键,可与水互溶,C错误;NH3可与氢离子形成稳定的配位键,属于碱性气体,可与足量盐酸反应生成NH4Cl,N2H4结构简式为NH2—NH2,与足量盐酸反应生成N2H6Cl2,D正确。
5.可用下图表示海洋生物参与氮循环过程:
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6.[2023·青田中学月考]三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂,催化剂表面物质转化的关系如图所示,下列说法错误的是
A.“还原”过程中碳元素均被氧化
B.“储存”和“还原”过程中氮元素均被还原
C.“储存”过程中每消耗1 mol O2转移4 mol e-
D.三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化
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【解析】根据题干图示可知,“还原”过程中CO和CxHy均转化为CO2,碳元素的化合价升高,被氧化,故A正确;根据题干图示可知,“储存”过程中NOx被氧