内容正文:
2025届高考一轮复习 硝酸 含氮物质之间的转化训练
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1. [2023·河北邢台期末]《物理小识》是一部小百科式自然科学与技术书,其中载有“有硇水(一种常见无机酸)者,剪银块投之,则旋而为水。”下列说法错误的是( )
A. 硇水可能指溶液 B. 硇水与银发生置换反应
C. 硇水适合用棕色细口瓶保存 D. 工业上常用热分解法冶炼银
2. 下列实验事实与硝酸性质不对应的一组是( )
A. 稀硝酸使紫色石蕊溶液变红——酸性
B. 铁与稀硝酸反应不能放出氢气——强氧化性
C. 要用棕色试剂瓶盛装浓硝酸——不稳定性
D. 氢氧化亚铁固体与稀硝酸混合——只有强酸性
3. [2023·浙江杭州期中]下列关于硝酸和硫酸的叙述,正确的是( )
A. 常温下,浓硝酸和浓硫酸都能用铝制容器贮存
B. 浓硫酸和浓硝酸都应保存在棕色试剂瓶中
C. 常温下,铁与稀硫酸或稀硝酸反应都能产生氢气
D. 将浓硫酸加到浓硝酸中产生红棕色气体,说明浓硫酸的氧化性比浓硝酸强
4. [2023·江苏卷·8,3分]氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是( )
A. 实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物:HNO3NONO2
B. 工业制硝酸过程中的物质转化:N2NOHNO3
C. 汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:2NO+2CON2+2CO2
D. 实验室制备少量NH3的原理:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
5. [2023·山东卷·2,2分]实验室中使用盐酸、硫酸和硝酸时,对应关系错误的是 ( )
A. 稀盐酸:配制溶液
B. 稀硫酸:蔗糖和淀粉的水解
C. 稀硝酸:清洗附有银镜的试管
D. 浓硫酸和浓硝酸的混合溶液:苯的磺化
6. [2023·江苏盐城月考]用石灰乳吸收硝酸工业的尾气(含、)可获得,部分工艺流程如下:
下列说法不正确的是( )
A. 采用逆流接触法有利于尾气中、的充分吸收
B. 加快通入尾气速率可提高、的去除率
C. “吸收”时主要反应的化学方程式为
D. 该工艺中约为,若尾气中,“吸收”后排放的气体中含量升高
7. 部分含氮物质的物质类别与相应氮元素化合价的对应关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 常温下,的水溶液
B. 一定条件下,可以转化为或,该过程属于氮的固定
C. 一定条件下,、、之间存在转化关系:
D. 实验室用的浓溶液与反应制备,可用排水法收集
8. 氮及其化合物的“价-类”二维图如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 从物质类别角度分析,和都属于酸性氧化物
B. 将转化为的过程属于氮的固定
C. 可用氧化钙固体和浓氨水不加热来制取
D. 与一定体积溶液恰好完全反应,生成(已折算为标准状况 )、混合气体,则溶液的体积为
9. [2023·福建厦门月考]一定条件下,含氮元素的物质可发生如图所示的循环转化。
下列说法正确的是( )
A. 循环转化中属于固氮过程的是“反应”和“反应”
B. 转化过程中发生非氧化还原反应的过程只有“反应”
C. 若“反应”是在NO2与H2O的作用下实现的,则该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2
D. 工业上可以用氢氧化钠溶液消除NO2
10. [2023·山东烟台二模]实验室通过反应制备。下列实验装置不能达到实验目的的是( )
甲 乙 丙 丁
A. 用装置甲制备 B. 用装置乙干燥
C. 用装置丙制备 D. 用装置丁处理尾气
11. 亚硝酸钠是一种有咸味、有毒、有防腐性且价格比食盐便宜的工业用盐,常被误作食盐使用,导致中毒事故发生,它的部分性质如图所示。下列说法错误的是( )
A. 可用淀粉试纸和食醋鉴别食盐与亚硝酸钠
B. 亚硝酸钠可以加到食品中,但添加量要符合规定
C. 与反应生成的化学方程式为
D. 上图所涉及的化学反应都是氧化还原反应
12. 酸性环境中,纳米去除过程中的含氮微粒变化如图所示,溶液中铁元素以形式存在。下列有关说法错误的是( )
A. 反应ⅱ的离子方程式为
B. 增大单位体积水体中纳米的投入量,可提高的去除效果
C. 假设反应过程都能彻底进行,反应ⅰ、ⅱ消耗的铁的物质的量之比为
D. 若完全转化为至少需要的铁
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
13. [2023·安徽黄山期末]氮元素的常见化合价与部分含氮物质的对应关系图如图所示,下列说正确的是( )
A. 可作保护气,在任何条件下均不与其他物质反应
B. 与反应生成和
C. 常温下,的浓溶液不能用铝制容器盛装
D. 液态的可用作制冷剂
14. [2023·广东汕头期末]物质类别和核心元素的化合价是研究物质性质的重要视角。氮元素及其化合物的部分物质类别与化合价的对应关系图如图所示,下列说法正确的是( )
A. 与在放电条件下生成
B. 与反应,氧化剂与还原剂的质量之比为
C. 图中由转化为需加入氧化剂
D. 金属单质与反应一定生成
15. 下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论正确的是( )
①
②
③
A. 由实验①中的红棕色气体,推断产生的气体一定都是氮的氧化物
B. 实验②中木炭与浓硝酸发生了反应
C. 实验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. 实验③的气体产物中检测出,说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
16. [2023·湖北十堰期末]和是重要的工业产品,工业上合成氨以及氨氧化制硝酸的流程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 增大压强,可使合成塔中的原料气完全转化为
B. 吸收塔中发生的反应有
C. 可用溶液处理尾气中的氮氧化物
D. 常温下,可用铁制容器盛装得到的浓硝酸,利用了钝化原理
17. [2023·山东德州三模]某学习小组利用制备的流程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 实验前和实验后均需通一段时间的或
B. 反应器1中加入少量稀硫酸可提高稀硝酸的利用率
C. 气体B在反应器1中是还原产物,在反应器2中是氧化剂
D. 理论上反应器1、2中生成盐的物质的量之比为
18. 水生生物参与氮循环过程的示意图如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A. 分子与分子中的共价键类型完全相同
B. 反应②③⑥中元素均被氧化
C. 等量的参加反应,反应④转移的电子数比反应⑤多
D. 水生生物参与的氮循环,既可以为其他生物提供营养物质,又可以减轻水体富营养化
19. [2023·湖南长沙月考改编]与浓硝酸反应生成氮的氧化物,这些氧化物恰好溶解在溶液中得到和的混合溶液,反应过程及有关数据如图所示(已知:标准状况下,、为液态 )。下列有关判断正确的是( )
A. 常温下,遇浓硝酸钝化,所以二者需要在加热条件下才能反应
B. 若消耗铜片的质量为,则生成
C. 标准状况下,收集到的氮的氧化物的体积为
D. 铜与浓硝酸反应过程中硝酸体现氧化性和酸性
20. [2023·河北邢台期中]合成氨及其相关工业中,部分物质间的转化关系如下:
下列说法正确的是( )
A. 甲、乙、丙、丁四种物质中都含有氮元素
B. 反应Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ均为氧化还原反应
C. 反应的某产物可在上述流程中循环利用
D. 反应Ⅴ是先向饱和氯化钠溶液中通入CO2至饱和,再通入
21. [2023·湖南长沙期中]某稀溶液中含有和,向其中加入,充分反应(已知被还原为)。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 反应过程中转移的电子总数为 B. 反应生成的体积为
C. 所得溶液中 D. 所得溶液中
22. [2023·福建福州期末]将铜镁合金完全溶解于某浓度的溶液中,得到和的混合气体(已折算为标准状况),向反应后的溶液中加入一定浓度溶液,金属离子全部转化为沉淀,测得沉淀的质量为。在得到的和的混合气体中,的体积分数是 ( )
A. B. C. D.
三、非选择题
23. 研究硝酸工业尾气的处理对环境保护和资源的开发利用有重要意义。一种利用硝酸尾气初步处理后获得的高浓度、气体制备、的工艺流程如下:
已知:在酸性条件下能发生歧化反应。
(1) “碱吸收”过程中发生反应的离子方程式为 。
(2) “蒸发Ⅰ”产生的蒸气中含有少量的等有毒物质,不能直接排放,将其冷凝后用于流程中的 (填操作名称 )最合理。
(3) “转化”时加入稀硝酸发生反应的化学方程式为
(4) 若将、两种产品的物质的量之比设为,则生产时,的理论用量为 (假定恰好完全反应 )。
(5) 工业制硝酸尾气中的、常用溶液吸收,反应的化学方程式为、。将硝酸尾气(含 )通入足量溶液中充分反应后没有剩余,则:
①中的取值范围为 。
②反应后溶液中 (用含的代数式表示 )。
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2025届高考一轮复习 硝酸 含氮物质之间的转化训练
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1. [2023·河北邢台期末]《物理小识》是一部小百科式自然科学与技术书,其中载有“有硇水(一种常见无机酸)者,剪银块投之,则旋而为水。”下列说法错误的是( )
A. 硇水可能指溶液 B. 硇水与银发生置换反应
C. 硇水适合用棕色细口瓶保存 D. 工业上常用热分解法冶炼银
【答案】 B
【解析】由题给信息可知,硇水(一种常见无机酸 )可溶解银,可能为 溶液,项正确;银单质与 溶液反应生成硝酸银、氮氧化物和水,该反应不属于置换反应,项错误;硝酸见光易分解,适合用棕色细口瓶保存,项正确;氧化银等银的化合物不稳定,受热分解生成银单质,工业上常用热分解法冶炼银,项正确。
2. 下列实验事实与硝酸性质不对应的一组是( )
A. 稀硝酸使紫色石蕊溶液变红——酸性
B. 铁与稀硝酸反应不能放出氢气——强氧化性
C. 要用棕色试剂瓶盛装浓硝酸——不稳定性
D. 氢氧化亚铁固体与稀硝酸混合——只有强酸性
【答案】 D
3. [2023·浙江杭州期中]下列关于硝酸和硫酸的叙述,正确的是( )
A. 常温下,浓硝酸和浓硫酸都能用铝制容器贮存
B. 浓硫酸和浓硝酸都应保存在棕色试剂瓶中
C. 常温下,铁与稀硫酸或稀硝酸反应都能产生氢气
D. 将浓硫酸加到浓硝酸中产生红棕色气体,说明浓硫酸的氧化性比浓硝酸强
【答案】 A
【解析】浓硫酸见光不分解,不需要存放在棕色试剂瓶中,而浓硝酸见光易分解,应保存在棕色试剂瓶中,错误;常温下,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,而铁与稀硝酸反应生成硝酸铁或硝酸亚铁、一氧化氮和水,不产生氢气,错误;将浓硫酸加到浓硝酸中产生红棕色气体是由于浓硫酸稀释放出大量的热,浓硝酸受热分解,不能说明浓硫酸的氧化性比浓硝酸强,错误。
4. [2023·江苏卷·8,3分]氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是( )
A. 实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物:HNO3NONO2
B. 工业制硝酸过程中的物质转化:N2NOHNO3
C. 汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:2NO+2CON2+2CO2
D. 实验室制备少量NH3的原理:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
【答案】 B
[解析] 项,与 不反应,不能直接得到,可通过通入 来实现,错误。
5. [2023·山东卷·2,2分]实验室中使用盐酸、硫酸和硝酸时,对应关系错误的是 ( )
A. 稀盐酸:配制溶液
B. 稀硫酸:蔗糖和淀粉的水解
C. 稀硝酸:清洗附有银镜的试管
D. 浓硫酸和浓硝酸的混合溶液:苯的磺化
【答案】 D
[解析]稀盐酸可抑制铝离子的水解,正确;稀硫酸可催化二糖和多糖的水解,正确;稀硝酸能溶解银单质,所以可以用稀硝酸来清洗附有银镜的试管,正确;磺化反应不需要加入浓硝酸,加入浓硫酸、浓硝酸是发生硝化反应的条件,错误。
6. [2023·江苏盐城月考]用石灰乳吸收硝酸工业的尾气(含、)可获得,部分工艺流程如下:
下列说法不正确的是( )
A. 采用逆流接触法有利于尾气中、的充分吸收
B. 加快通入尾气速率可提高、的去除率
C. “吸收”时主要反应的化学方程式为
D. 该工艺中约为,若尾气中,“吸收”后排放的气体中含量升高
【答案】 B
【解析】采用逆流接触法可以使气体与石灰乳充分接触,有利于尾气中、的充分吸收,故 正确;加快通入尾气速率,尾气与石灰乳接触时间短,不利于提高、的去除率,故 错误;石灰乳吸收硝酸工业的尾气中的、生成,“吸收”时主要反应的化学方程式为,故 正确;与氢氧化钙不反应,若尾气中,“吸收”后排放的气体中 含量升高,故 正确。
7. 部分含氮物质的物质类别与相应氮元素化合价的对应关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 常温下,的水溶液
B. 一定条件下,可以转化为或,该过程属于氮的固定
C. 一定条件下,、、之间存在转化关系:
D. 实验室用的浓溶液与反应制备,可用排水法收集
8. 氮及其化合物的“价-类”二维图如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 从物质类别角度分析,和都属于酸性氧化物
B. 将转化为的过程属于氮的固定
C. 可用氧化钙固体和浓氨水不加热来制取
D. 与一定体积溶液恰好完全反应,生成(已折算为标准状况 )、混合气体,则溶液的体积为
【答案】 A
【解析】由题图可知,为,为,为,为,为,为。为酸性氧化物,不是酸性氧化物,故 错误;氮的固定指的是将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程,则将 转化为 的过程属于氮的固定,故 正确;为氨,可用氧化钙固体和浓氨水反应制取氨,该反应不加热也能实现,故 正确;的物质的量为,(已折算为标准状况 )、混合气体的物质的量为,由原子守恒可知(气体 ),(溶液 ),故 正确。
9. [2023·福建厦门月考]一定条件下,含氮元素的物质可发生如图所示的循环转化。
下列说法正确的是( )
A. 循环转化中属于固氮过程的是“反应”和“反应”
B. 转化过程中发生非氧化还原反应的过程只有“反应”
C. 若“反应”是在NO2与H2O的作用下实现的,则该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2
D. 工业上可以用氢氧化钠溶液消除NO2
【答案】 D
[解析]题图中属于氮的固定的是“反应”和“反应”,错误;没有元素化合价变化的反应属于非氧化还原反应,则题给转化过程中非氧化还原反应为“反应”和“反应”,错误;“反应”发生的反应为3NO2+H2O===2HNO3+NO,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为,氧化产物与还原产物的物质的量之比为,错误;NO2能与 溶液发生反应2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O,所以工业上可以用氢氧化钠溶液消除NO2,正确。
10. [2023·山东烟台二模]实验室通过反应制备。下列实验装置不能达到实验目的的是( )
甲 乙 丙 丁
A. 用装置甲制备 B. 用装置乙干燥
C. 用装置丙制备 D. 用装置丁处理尾气
【答案】 D
【解析】装置甲中利用稀硝酸和碳酸钙反应生成的二氧化碳先排尽装置中的空气,然后用铜丝与稀硝酸反应制备,故 正确;装置乙中碱石灰可干燥 并吸收,故 正确;装置丙中发生反应的化学方程式为,故 正确;装置丁中的导管需伸入液面以下,而且 与氧气反应的量不好控制,多余的 可能从支管口逸出,不能达到尾气处理的目的,故 错误。
11. 亚硝酸钠是一种有咸味、有毒、有防腐性且价格比食盐便宜的工业用盐,常被误作食盐使用,导致中毒事故发生,它的部分性质如图所示。下列说法错误的是( )
A. 可用淀粉试纸和食醋鉴别食盐与亚硝酸钠
B. 亚硝酸钠可以加到食品中,但添加量要符合规定
C. 与反应生成的化学方程式为
D. 上图所涉及的化学反应都是氧化还原反应
【答案】 D
[解析]依据题图中转化关系可知,亚硝酸钠在酸性环境下能够氧化 生成单质碘,淀粉遇碘变蓝,而氯化钠和 不反应,可以用来鉴别氯化钠和亚硝酸钠,正确;亚硝酸钠具有防腐性,可以防止食品被氧化变质,因此可以加到食品中,但添加量要符合规定,否则会引起中毒,正确;与 反应生成 和水,化学方程式为,正确;亚硝酸钠与氯化铵反应生成亚硝酸铵和氯化钠的反应中没有元素化合价变化,不属于氧化还原反应,错误。
12. 酸性环境中,纳米去除过程中的含氮微粒变化如图所示,溶液中铁元素以形式存在。下列有关说法错误的是( )
A. 反应ⅱ的离子方程式为
B. 增大单位体积水体中纳米的投入量,可提高的去除效果
C. 假设反应过程都能彻底进行,反应ⅰ、ⅱ消耗的铁的物质的量之比为
D. 若完全转化为至少需要的铁
【答案】 C
【解析】 项,反应ⅰ中,中氮元素的化合价由 价降为 价,根据得失电子守恒可知,每 氧化,同时生成,反应ⅱ中 被 还原为,每 可以氧化,故反应ⅰ、ⅱ消耗的 的物质的量之比为,错误。
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
13. [2023·安徽黄山期末]氮元素的常见化合价与部分含氮物质的对应关系图如图所示,下列说正确的是( )
A. 可作保护气,在任何条件下均不与其他物质反应
B. 与反应生成和
C. 常温下,的浓溶液不能用铝制容器盛装
D. 液态的可用作制冷剂
【答案】D
[解析]由题图可知,为,的化学性质稳定,可用作保护气,但在一定条件下也能与氧气、氢气等发生反应,故 错误;为,与水反应生成 和,故 错误;为,常温下,遇浓硝酸钝化,可用铝制容器盛装浓硝酸,故 错误;为,液氨易汽化,汽化过程吸收大量的热,可用作制冷剂,故 正确。
14. [2023·广东汕头期末]物质类别和核心元素的化合价是研究物质性质的重要视角。氮元素及其化合物的部分物质类别与化合价的对应关系图如图所示,下列说法正确的是( )
A. 与在放电条件下生成
B. 与反应,氧化剂与还原剂的质量之比为
C. 图中由转化为需加入氧化剂
D. 金属单质与反应一定生成
【答案】 B
[解析]由题图可知,是氮气,是二氧化氮,在放电条件下,氮气与氧气化合生成一氧化氮,选项 错误;是二氧化氮,它与水的反应为,氧化剂和还原剂都是,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,质量之比为,选项 正确;是,是硝酸盐,硝酸转化为硝酸盐的过程中无元素化合价变化,无需加入氧化剂,选项 错误;浓硝酸与铜反应的产物中没有,选项 错误。
15. 下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论正确的是( )
①
②
③
A. 由实验①中的红棕色气体,推断产生的气体一定都是氮的氧化物
B. 实验②中木炭与浓硝酸发生了反应
C. 实验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. 实验③的气体产物中检测出,说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
【答案】 C
[解析]实验①中灼热碎玻璃起加热作用,浓硝酸受热分解生成、和,项错误;由实验①可知浓硝酸受热分解可生成红棕色气体,所以实验②中的红棕色气体不一定是木炭与浓硝酸发生反应产生的,也有可能是浓硝酸受热分解生成的,项错误;实验③中产生红棕色气体,说明浓硝酸挥发后与红热木炭接触发生反应,其产生的红棕色气体 是还原产物,项正确;红热的木炭还可与空气中的 反应生成,不一定是木炭与浓硝酸发生反应生成的,项错误。
16. [2023·湖北十堰期末]和是重要的工业产品,工业上合成氨以及氨氧化制硝酸的流程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 增大压强,可使合成塔中的原料气完全转化为
B. 吸收塔中发生的反应有
C. 可用溶液处理尾气中的氮氧化物
D. 常温下,可用铁制容器盛装得到的浓硝酸,利用了钝化原理
【答案】 A
【解析】合成塔中发生反应的化学方程式为N2+3H22NH3,该反应为可逆反应,增大压强,虽然平衡向正反应方向移动,但是 不能完全转化为氨,说法错误;吸收塔中发生反应的化学方程式有、,说法正确;碳酸钠与氮氧化物之间发生反应的化学方程式有、,说法正确;常温下,浓硝酸具有强氧化性,铁遇浓硝酸钝化,在铁的表面产生一层致密的氧化膜,阻碍反应继续进行,因此常温下,可用铁制容器盛装浓硝酸,说法正确。
17. [2023·山东德州三模]某学习小组利用制备的流程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 实验前和实验后均需通一段时间的或
B. 反应器1中加入少量稀硫酸可提高稀硝酸的利用率
C. 气体B在反应器1中是还原产物,在反应器2中是氧化剂
D. 理论上反应器1、2中生成盐的物质的量之比为
【答案】 BD
【解析】实验前和实验后均需通一段时间的,实验前是为了排出装置内的空气,防止生成的 被氧化,实验后是为了排出装置内的 气体,有利于尾气吸收,不能用 排出装置内的空气,二氧化碳会与 反应生成碳酸钙杂质,故 错误;反应器1中发生反应的离子方程式为,则反应器1中加入少量稀硫酸可提高稀硝酸的利用率,故 正确;气体 为,在反应器1中是还原产物,和 反应生成,则 在反应器2中是还原剂,故 错误;根据两个反应器中发生的反应可知,理论上反应器1、2中生成盐的物质的量之比为,故 正确。
18. 水生生物参与氮循环过程的示意图如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A. 分子与分子中的共价键类型完全相同
B. 反应②③⑥中元素均被氧化
C. 等量的参加反应,反应④转移的电子数比反应⑤多
D. 水生生物参与的氮循环,既可以为其他生物提供营养物质,又可以减轻水体富营养化
【答案】 D
【解析】 的结构式为,只含有极性键,的结构式为,含有极性键和非极性键,二者共价键类型不完全相同,错误。反应③中,元素的化合价由 价降低到 价,被还原,错误。若有 参与反应④,转移 电子,若有 参与反应⑤,转移 电子,反应④比反应⑤多转移 电子,但等量并不意味着 的物质的量为,错误。水生生物参与的氮循环,既可以合成蛋白质为其他生物提供营养物质,又可以将、转化为,从而降低水体中的含氮量,减轻水体富营养化,正确。
19. [2023·湖南长沙月考改编]与浓硝酸反应生成氮的氧化物,这些氧化物恰好溶解在溶液中得到和的混合溶液,反应过程及有关数据如图所示(已知:标准状况下,、为液态 )。下列有关判断正确的是( )
A. 常温下,遇浓硝酸钝化,所以二者需要在加热条件下才能反应
B. 若消耗铜片的质量为,则生成
C. 标准状况下,收集到的氮的氧化物的体积为
D. 铜与浓硝酸反应过程中硝酸体现氧化性和酸性
【答案】 BD
【解析】常温下,遇浓硝酸发生反应,生成硝酸铜、二氧化氮和水,不发生钝化,故 错误;若铜片的质量为,,,由得失电子守恒可知,失去电子的物质的量等于由 生成 过程中得到电子的物质的量,则,解得,由 原子守恒可知,则,故 正确;标准状况下,气体的体积为,反应过程中收集到 氮的氧化物,标准状况下,、为液态,则标准状况下收集到的氮的氧化物的体积不等于,故 错误;硝酸生成 时 元素的化合价由 价降为 价,作氧化剂,表现氧化性,生成硝酸铜时 元素的化合价不变,表现酸性,故 正确。
20. [2023·河北邢台期中]合成氨及其相关工业中,部分物质间的转化关系如下:
下列说法正确的是( )
A. 甲、乙、丙、丁四种物质中都含有氮元素
B. 反应Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ均为氧化还原反应
C. 反应的某产物可在上述流程中循环利用
D. 反应Ⅴ是先向饱和氯化钠溶液中通入CO2至饱和,再通入
【答案】 C
[解析]由题图可知,甲、乙、丙、丁分别为氮气、一氧化氮、二氧化氮、碳酸氢钠,甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素,故 错误;反应Ⅴ的化学方程式为NaCl+NH3+H2O+CO2===NaHCO3+NH4Cl,不是氧化还原反应,故 错误;反应 的产物二氧化碳可以用于反应Ⅴ制备碳酸氢钠,故 正确;反应Ⅴ是先向饱和氯化钠溶液中通入氨至饱和,再通入二氧化碳,故 错误。
21. [2023·湖南长沙期中]某稀溶液中含有和,向其中加入,充分反应(已知被还原为)。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 反应过程中转移的电子总数为 B. 反应生成的体积为
C. 所得溶液中 D. 所得溶液中
【答案】 C
[解析]含有 和 的混合溶液中,,加入,首先发生的反应是,若 完全反应,则消耗 和,溶液中只含有,因此 不足,只消耗,反应生成,同时产生,过量的 和 发生反应,消耗,生成,据此分析。被还原为,得电子数为,发生反应 时 得电子数为,故反应过程中转移的电子总数为,错误;未注明 所处状况,无法根据物质的量计算反应生成的 的体积,错误;根据上述分析可知,反应生成、,所得溶液中,正确;所得溶液中剩余的,但溶液体积未知,故无法计算反应后溶液中 的浓度,错误。
22. [2023·福建福州期末]将铜镁合金完全溶解于某浓度的溶液中,得到和的混合气体(已折算为标准状况),向反应后的溶液中加入一定浓度溶液,金属离子全部转化为沉淀,测得沉淀的质量为。在得到的和的混合气体中,的体积分数是 ( )
A. B. C. D.
【答案】 A
[解析]金属阳离子沉淀后生成氢氧化物,因此,,根据得失电子守恒,,,联立解得,,相同条件下,体积分数等于物质的量分数,因此二氧化氮的体积分数为,故选。
三、非选择题
23. 研究硝酸工业尾气的处理对环境保护和资源的开发利用有重要意义。一种利用硝酸尾气初步处理后获得的高浓度、气体制备、的工艺流程如下:
已知:在酸性条件下能发生歧化反应。
(1) “碱吸收”过程中发生反应的离子方程式为 。
(2) “蒸发Ⅰ”产生的蒸气中含有少量的等有毒物质,不能直接排放,将其冷凝后用于流程中的 (填操作名称 )最合理。
(3) “转化”时加入稀硝酸发生反应的化学方程式为
(4) 若将、两种产品的物质的量之比设为,则生产时,的理论用量为 (假定恰好完全反应 )。
(5) 工业制硝酸尾气中的、常用溶液吸收,反应的化学方程式为、。将硝酸尾气(含 )通入足量溶液中充分反应后没有剩余,则:
①中的取值范围为 。
②反应后溶液中 (用含的代数式表示 )。
【答案】(1) 、。
(2)溶碱
(3) 。
(4) 3.18
(5) ① ②
【解析】
(2) 由亚硝酸钠在酸性条件下能发生歧化反应可知,“蒸发Ⅰ”产生的蒸气冷凝后用于流程中的“溶碱”步骤,既可以防止亚硝酸钠发生歧化反应,也可以使亚硝酸钠循环利用,提高产率。
(4) 亚硝酸钠的物质的量为,由两种产品的物质的量之比为 可知,硝酸钠的物质的量为,由钠原子守恒可知,反应消耗的碳酸钠的质量为。
(5) ①由 由 和 组成可知,中;一氧化氮和二氧化氮的物质的量之比小于等于 时,能被氢氧化钠溶液吸收,则,所以将硝酸尾气(含 )通入足量氢氧化钠溶液中充分反应后 没有剩余时,中 的取值范围为。②由得失电子守恒和原子守恒可知,将硝酸尾气(含 )通入足量氢氧化钠溶液中充分反应后 没有剩余,反应的化学方程式为,则溶液中。
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