3.2氮及其重要化合物 同步练习 2024-2025学年高一上学期化学沪科版（2020）必修第一册

2024—2025学年高中化学沪科版必修第一册3.2氮及其重要化合物 一、单选题 1．生活处处皆化学。下列活动中，运用对应的化学原理正确的是 选项 活动项目 化学原理 A 用铁制容器储运浓硫酸 常温下，铁与浓硫酸不反应 B 用碳酸氢铵给作物施肥 碳酸氢铵具有还原性 C 用保鲜葡萄酒 具有漂白性 D 用冰箱储存食物 降低温度，化学反应速率减慢 A．A B．B C．C D．D 2．下列关于物质性质与用途关系的叙述不正确的是 A．导光能力强，可用作光导纤维 B．氨气易液化且液氨汽化时吸收大量的热，工业上常用液氨作制冷剂 C．浓硫酸具有吸水性，用作气体的干燥剂 D．维生素C具有还原性，可用作食品抗氧化剂 3．实验室制备并收集氨气，下列装置不能达到实验目的的是 A． B． C． D． 4．如图所示，烧瓶中充满a气体，滴管和烧杯中盛放足量b液体，将滴管中液体挤入烧瓶，打开止水夹f，能形成喷泉的是 A．a是O2，b是H2O B．a是NO，b是H2O C．a是Cl2，b是饱和食盐水溶液 D．a是SO2，b是NaOH溶液 5．侯德榜是我国近代化学工业奠基人之一，为我国化工事业发展做出了卓越贡献，侯氏制碱享誉国际，侯氏制碱法使用的主要原料是食盐、氨、二氧化碳，如图是模拟“侯氏制碱法”制取的部分装置(已知：氨气水溶液呈碱性，1体积水能溶解700体积氨气)。下列操作正确的是 A．b通入，然后a通入，c中放蘸NaOH的脱脂棉 B．a通入，然后b通入，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉 C．a通入，然后b通入，c中放氧化钙 D．b通入，然后a通入，c中放碱石灰 6．某研究性学习小组设计了如下装置，模拟侯氏制碱法制备小苏打．下列分析错误的是 A．A中发生反应的离子方程式：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O B．B中应盛放饱和碳酸氢钠溶液，以除去CO2混有的HCl气体 C．C装置上方碱石灰的作用是吸收尾气，避免氨气污染环境 D．D中快速制取氨气的方法利用了浓氨水的不稳定性 7．下列有关物质检验的操作、现象及结论均正确的是 选项 实验操作及现象 实验结论 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 该溶液中一定含有 B 向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水中，变浑浊 该溶液中一定含 C 向某溶液中加入NaOH浓溶液，加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 该溶液中一定含有 D 用洁净的铂丝蘸取少量溶液在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色 该溶液一定是钠盐 A．A B．B C．C D．D 8．部分含氮物质的分类与其相应化合价的关系如图所示，下列有关推断不合理的是 A．a的化学性质稳定，可用于保存食品 B．液态b气化要吸收大量的热，可用作制冷剂 C．b→a的过程属于氮的固定 D．b→d是工业生产硝酸的基础 9．下列实验装置或现象正确且能达到实验目的的是 A B C D 形成红色喷泉 测量新制氯水的pH 实验室制取少量氨气 先通CO2，再通NH3制备NaHCO3 A．A B．B C．C D．D 10．实验室中，下列做法正确的是 A．利用过滤和蒸馏的方法从青蒿中提取青蒿素 B．用加热的方法分离NH4Cl和NaOH的固体混合物 C．用NaOH溶液鉴别AlCl3溶液和MgCl2溶液 D．用硝酸酸化的AgNO3溶液检验氯元素的存在 11．化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的，图为和反应生成过程中的能量变化，下列说法不正确的是    A．键的键能为946 B．该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量 C．该反应中，每生成1 mol ，吸收热量90 kJ D．该过程说明和常温下直接混合可生成 12．已知氨气可与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用下图中的装置(省略夹持装置及加热装置)可以实现该反应。实验时C中粉末逐渐变为红色，D中出现无色液体。下列有关说法不正确的是 A．试管A中加入的试剂为固体 B．反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2 C．装置B中加入的物质可以是碱石灰 D．装置D中液体可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝 13．价类二维图是学习元素化合物的工具，a～g分别表示氮元素的不同价态所对应的物质，其关系如图所示。下列说法正确的是 A．f在水溶液中与反应的离子方程式为 B．g受热分解一定能得到a C．b常温下可转化为c从而实现氮的固定 D．可用湿润的红色石蕊试纸检验a 14．下列说法中不正确的是 A．铜与浓硝酸的反应中，硝酸既体现氧化性，又体现酸性 B．常温下，可用铝或铁制容器盛装浓硝酸、浓硫酸 C．可用向上排空气方法收集NO D．利用氨气极易溶于水的性质可完成喷泉实验 15．把通入溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，但立即又变为棕黄色，这时若滴入溶液，会产生白色沉淀。在上述一系列变化过程中，最终被还原的是 A． B． C． D． 二、填空题 16．亚硝酸钠(NaNO2)是重要的防腐剂。实验室以木炭、浓硝酸、水和铜为原料制取的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠的装置如图所示(部分夹持装置已略去)。 已知：室温下，①2NO+Na2O2=2NaNO2；②3NaNO2+3HCl=3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O；③酸性条件下，NO或都能与反应生成和Mn2+。 完成下列填空： (1)写出浓硝酸与木炭反应的化学方程式： 。 (2)B中观察到的主要现象是有无色气体产生和 ，D装置的作用是 。 (3)检验C中产物有亚硝酸钠的方法是 。 (4)经检验C产物中除亚硝酸钠外还含有副产物碳酸钠和氢氧化钠，为避免产生这些副产物，应在B、C装置间增加装置吸收 气体，则该装置中盛放的药品名称是 。 17．下图是氮及其化合物的“类别-价态二维图”。 (1)写出实验室制取氨气的化学方程式： 。 (2)图中方框中的化学式为 ，氨水电离可使溶液显碱性，写出氨水的电离方程式： 。 (3)请写出氨气和氧气在催化剂和加热条件下生成NO的化学方程式： 。 (4)氮氧化合物是常见的空气污染物，工业上可用氢氧化钠溶液来吸收一氧化氮和二氧化氮的混合气体，生成图中+3价的一种盐，请写出该反应的化学方程式： ；每生成4mol该+3价的盐，转移 mol电子。 18．向一定量的浓硝酸中加入过量的铜片。 (1)反应开始阶段产生 色气体，化学方程式为 。 (2)反应进行一段时间后又产生无色气体，此时的化学方程式为 。 (3)待反应停止后，再加入少量的稀硫酸，这时Cu片上又有气泡产生，原因是 。 19．现有五种可溶性物质A、B、C、D、E，它们所含的阴、阳离子互不相同，分别含有五种阳离子Al3+、Fe3+、Cu2+、Ba2+、Na+和五种阴离子NO、OH-、Cl-、CO、Xn-(n=1或2)中的一种。 (1)某同学通过比较分析，认为无须检验就可判断其中必有的两种物质是 和 。 (2)物质C中含有离子Xn-。为了确定Xn-，现将(1)中的两种物质记为A和B，当C与A的溶液混合时产生蓝色沉淀，向该沉淀中滴入足量稀HNO3，沉淀部分溶解，剩余白色固体，则X为 (填字母)。 a.Br- b.CH3COO- c.SO    d.HCO (3)将38.4gCu投入装有足量D溶液的试管中，Cu不溶解；再滴加稀H2SO4，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现。则物质D一定含有上述离子中的 (填相应的离子符号)。写出Cu溶解的离子方程式为 ，若要将Cu完全溶解，至少加入H2SO4的物质的量是 。 (4)E溶液于氢碘酸反应时可生成使淀粉变蓝的物质，该反应的离子方程式为 。 三、计算题 20．按要求回答问题。 (1)NaH能与水剧烈反应生成氢气，生成的标准状况下体积为2.24L时，转移电子的数目 。 (2)AlN用于电子仪器。AlN中常混有少量碳，将一定量含杂质碳的AlN样品置于密闭反应器中，通入0.18mol的，在高温下充分反应后测得气体的密度为(已折算成标准状况，AlN不跟反应)，则所得气体的摩尔质量为 ，该样品中含杂质碳 g。 (3)取x g铜镁合金完全溶于10mol/L100mL的浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原产生6720mL的气体和896mL的气体(都已折算到标准状态)，在反应后的溶液中加入1mol/L氢氧化钠溶液，生成沉淀质量为18.80g，则x等于 g，消耗NaOH溶液的体积是 mL。 (4)钴及其化合物广泛应用于磁性材料、电池材料及超硬材料等领域。草酸钴是制备钴的氧化物的重要原料，如图为二水合草酸钴()(M=183g/mol)在空气中受热的质量变化曲线，曲线中300℃及以上所得固体均为钴氧化物，通过计算确定B点剩余固体的化学成分为 (填化学式)，取C点固体用足量的浓盐酸完全溶解可得到黄绿色气体，写出以上反应的离子反应方程式 。    21．将2.56 g Cu和100 mL一定量的浓HNO3反应，随着Cu的不断减少，反应生成气体的颜色逐渐变浅，当Cu反应完毕时，共收集到气体1.12 L(标准状况)。请回答： (1)反应中消耗HNO3的物质的量为 mol，产生NO和NO2的体积比为 。 (2)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a mol·L-1的NaOH溶液。恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为 mol·L-1； (3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要氧气 mL。(标准状况) 22．某稀硫酸和稀硝酸混合溶液100 mL，逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉加入量的变化如图所示，求原混合溶液和的浓度 。(需在答题纸上写出计算过程) 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C D D B C C C C C 题号 11 12 13 14 15 答案 D A D C A 1．D 【详解】A．常温下，铁遇浓硫酸钝化，不是不反应，A不正确； B．碳酸氢铵含氮，可作为肥料施用，B不正确； C．二氧化硫具有还原性，可作抗氧化剂，保鲜葡萄酒与漂白性无关，C不正确； D．降温，食物的腐败速率减慢，D正确； 故选D。 2．C 【详解】A．导光能力强，可用作光导纤维，性质与用途有关，故A正确； B．氨很容易液化，液态氨汽化时要吸收大量的热，使周围物质的温度急剧下降，所以液氨常作为制冷剂，故B正确； C．浓硫酸具有强氧化性，会和硫化氢反应，不能干燥气体，故C错误； D．维生素C具有还原性，易和空气中的氧气反应，常用作食品抗氧化剂，故D正确； 故答案选C。 3．D 【详解】A．在实验室中用铵盐与碱共热产生NH3，可以使用该装置制取NH3，A正确； B．NH3是碱性气体，可以使用碱性干燥剂碱石灰干燥，B正确； C．NH3的密度比空气小，可以使用向下排空气方法收集，导气管短进长出，C正确； D．NH3极易溶于水，溶解在水中使导气管中气体压强减小，水容易沿导气管进入前边装置，引起倒吸，故为防止倒吸现象，应该在导气管末端安装一个倒扣漏斗，使漏斗边缘紧贴水面，D错误； 故合理选项是D。 4．D 【分析】喷泉实验的原理为形成压强差，利用圆底烧瓶种的气体易溶于烧杯中的液体或者两者能够发生化学反应，导致圆底烧瓶内的压强小于外界大气压，从而形成喷泉现象。据此解答。 【详解】A．氧气难溶于水，不能形成喷泉，A不符合题意； B．一氧化氮难溶于水且是不成盐氧化物，不能形成压强差，B不符合题意； C．Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小，不能形成压强差，C不符合题意； D．二氧化硫与氢氧化钠溶液反应，生成亚硫酸钠和水，能形成喷泉，D符合题意； 答案选D。 5．B 【详解】氨气极易溶于水，直接通入饱和食盐水中会产生倒吸，则a管通入氨气、b管通入二氧化碳，氨气直接排空会污染环境，则c中放蘸稀硫酸的脱脂棉； 故选B。 6．C 【分析】装置A用于制取二氧化碳，装置B用于除去二氧化碳中的氯化氢，装置D用于制取氨气，装置C用于制取碳酸氢钠，充分反应后，经过滤，洗涤，得到碳酸氢钠固体，再经加热分解，得到碳酸钠。 【详解】A．碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，故A中发生反应的离子方程式为：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O，故A正确； B．盐酸具有挥发性，二氧化碳中混有HCl，HCl与氨气会发生反应，故B中应盛放饱和碳酸氢钠溶液，以除去CO2混有的HCl气体，故B正确； C．碱石灰与氨气不能发生反应，故C错误； D．浓氨水不稳定，受热易分解，氧化钙与水反应放出大量的热，促进氨水分解，放出氨气，故D正确； 故选C。 7．C 【详解】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，该沉淀可能是BaSO4，也可能是AgCl，因此该溶液中可能含有，也可能含有Ag+，A错误； B．向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水中，变浑浊，该气体可能是CO2，也可能是SO2，则该溶液中可能含、或 、，不一定就含，B错误； C．向某溶液中加入NaOH浓溶液，加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体是NH3，则溶液中含有的离子一定是，C正确； D．用洁净的铂丝蘸取少量溶液在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色，说明含有钠元素，该物质钠盐，也可能是NaOH，，D错误； 故合理选项是C。 8．C 【分析】由图可知，c为-3价的碱，即NH3•H2O，b为-3价的氢化物，即NH3，a为N2，d为+2价的氧化物，即NO，e为+4价的氧化物，即NO2，f为+5价的含氧酸，即HNO3。 【详解】A． a为N2，含有N≡N键，键能很大，化学性质稳定，可用于保存食品，故A正确； B． b为NH3，液氨气化要吸收大量的热，使周围环境温度降低，可用作制冷剂，故B正确； C． b→a的过程属于氮的化合物转为氮气，不属于氮的固定，氮的固定是指氮气转化为含氮化合物的过程，故C错误； D． b为NH3，d为NO，氨催化氧化是工业生产硝酸的基础，故D正确； 故选C。 9．C 【详解】A．HCl极易溶于水，得到盐酸溶液呈酸性，酚酞试剂不变色，无法形成红色喷泉，故A错误； B．新制氯水具有漂白性，能漂白pH试纸，不能用来测量pH，应用pH计，故B错误； C．NaOH固体溶解放出热量，浓氨水在加热下分解生成氨气，氨气的密度比空气小，可用向下排空气法收集，故C正确； D．应先通入NH3使NaCl溶液呈碱性，再通CO2可增大其溶解，反应制备NaHCO3，故D错误； 故选：C。 10．C 【详解】A．从青蒿中提取青蒿素利用的分离方法是萃取，不是过滤和蒸馏，故A错误， B．加热氯化铵和氢氧化钠固体混合物时，氯化铵和氢氧化钠固体会共热反应生成氨气，不能达到分离的目的，故B错误； C．氯化铝溶液与过量氢氧化钠溶液反应先生成白色沉淀，后沉淀完全溶解，氯化镁与过量氢氧化钠溶液反应只生成白色沉淀，两者与氢氧化钠溶液反应的现象不同，可以用氢氧化钠溶液鉴别，故C正确； D．用硝酸酸化的硝酸银溶液只能检验溶液中的氯离子，无法检验氯元素，故D错误； 故选C。 11．D 【详解】A．由图可知，键的键能为946 ，A正确； B．由图示知，断裂1 mol N2中化学键需吸收能量946 kJ，断裂1 mol O2中化学键需吸收能量498 kJ，形成2mol NO时放出能量2×632 kJ，故1mol N2与1 mol O2反应的能量变化=(946+498-2×632) kJ=180 kJ，吸热反应，即该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，B正确； C．由选项B可知，该反应中，生成2 mol ，吸收热量180 kJ，则该反应中，每生成1 mol ，吸收热量90 kJ，C正确； D．氮气和氧气需要在高温或者放电的条件下才可以生成一氧化氮，D错误； 故选D。 12．A 【详解】A．试管A中加入固体，受热易分解生成NH3和HCl，但在试管口附近两者又结合生成，故A错误。 B．氨气可与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，则化学方程式为：，该反应为氧化还原反应，CuO为氧化剂，NH3为还原剂，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为3:2，故B正确。 C．装置B的作用为干燥NH3，应加入碱性固体干燥剂，所以可以是碱石灰，故C正确。 D．反应生成的氮气及水蒸气和未反应的氨气均会从装置C进入装置D中，冰水浴中水蒸气液化，由于氨气极易溶于水，则D中收集到的是氨水，溶液呈碱性，所以D中的液体可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝，故D正确。 故选A选项。 13．D 【分析】由图可知，a为-3价的氢化物，即，b为，c为+2价的氧化物，即NO，d为+4价的氧化物，即或，e为+5价的含氧酸，即，f为-3价的碱，即，g为-3价的盐，即铵盐，据此分析作答。 【详解】A．f为-3价的碱，即，为弱电解质，在水溶液中与反应的离子方程式为，故A错误； B．铵盐受热分解不一定得到a，可能得到氮的氧化物，如硝酸铵在不同温度的分解，故B错误； C．根据分析可知，b为，c为NO，b在放电条件下可转化为c从而实现氮的固定，故C错误； D．根据分析可知，a为，可用湿润的红色石蕊试纸检验氨气，故D正确； 故选：D。 14．C 【详解】A．铜与浓硝酸反应的方程式如下：。被还原为NO2的HNO3体现了氧化性，剩余参与反应的硝酸体现酸性，A正确； B．常温下，浓硝酸和浓硫酸能使铝和铁钝化。其表面形成的致密氧化物薄膜可以阻止浓硝酸和浓硫酸进一步与铝和铁反应。因此，可用铝或铁制容器盛装浓硝酸、浓硫酸，B正确； C．同温同压下，气体密度之比等于摩尔质量之比。，说明NO密度与空气密度十分接近，且与空气中的氧气反应，无法用排气法收集，C错误； D．喷泉实验中，喷泉形成与内外压强差有关。当瓶内压强小于外界大气压时，大气压可将烧杯中的液体沿导管压入烧瓶形成喷泉。氨气极易溶于水，被水吸收后烧瓶内压强小于外界大气压，可以形成喷泉，D正确。 综上所述，答案为C。 15．A 【详解】将通入溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，发生氧化还原反应生成亚铁离子和硫酸根离子，发生离子反应为；立即又变为棕黄色，发生亚铁离子与硝酸根离子的氧化还原反应，生成铁离子，离子反应为，由于溶液由黄色变为浅绿色，但立即又变为黄色，三价铁离子变为亚铁离子，后又被氧化为三价铁离子，所以最终被还原的是，故答案选A。 16．(1) (2) 铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色 吸收未反应的NO，防止污染空气 (3)取样，加入稀盐酸，产生无色气体，遇到空气变为红棕色 (4) 水蒸气、二氧化碳 碱石灰 【详解】（1）装置A中，浓硝酸和木炭在加热条件下反应生成二氧化氮和二氧化碳和水，反应的化学方程式为； （2）装置B中发生的反应是A装置生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，硝酸和铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，所以反应现象为溶液变蓝，铜片溶解；NO在装置C中与Na2O2反应制备NaNO2，最后通过酸性高锰酸钾溶液除去剩余一氧化氮，防止污染空气； （3）将生成物置于试管中，加入稀盐酸，若产生无色气体并在液面上方变为红棕色，则C中产物有亚硝酸钠； （4）生成碳酸钠是由于二氧化碳和过氧化钠发生反应，生成氢氧化钠是由于水蒸气和过氧化钠发生反应，所以要避免生成碳酸钠和氢氧化钠，应除去二氧化碳和水蒸气，因此可在B、C装置间增加盛有碱石灰的装置。 17．(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O (2) N2O5 NH3•H2ONH+OH- (3)4NH3+5O24NO+6H2O (4) 2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O 2 【解析】（1） 实验室制备氨气是利用固体氢氧化钙和氯化铵加热反应生成，反应的化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O； （2） 图中方框中N为+5价，属于氧化物，化学式为N2O5，一水合氨是弱碱，部分电离，氨水的电离方程式为NH3•H2ONH+OH-； （3） 氨催化氧化生成NO和水，化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O； （4） 氢氧化钠溶液来吸收一氧化氮和二氧化氮的混合气体，生成图中+3价的一种盐即为NaNO2，N元素发生归中反应，反应的化学方程式：2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O；N元素化合价从+2升到+3，每生成2mol NaNO2，转移1mol电子，则每生成4mol该+3价的盐，转移2mol电子。 18．(1) 红棕 Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O (2)3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O (3)加入稀硫酸后，氢离子与原溶液中硝酸根离子构成强氧化性酸，又能与过量的铜反应 【详解】（1）反应开始阶段铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，故产生：红棕色气体，反应方程式为 ：Cu+4HNO3（浓）=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O； （2）反应一段时间后硝酸浓度逐渐减小，产生的气体由NO2转变为NO，故反应方程式为：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O； （3）反应停止后，反应体系中有Cu、Cu2＋、，加入稀硫酸后，H2SO4电离出H+，又生成了HNO3，故又会有Cu溶解。 19．(1) Na2CO3 Ba(OH)2 (2)c (3) 3Cu＋8H＋＋2===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 0.8 mol (4)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 【详解】（1）CO只有与Na+才能形成可溶性物质Na2CO3，与其他阳离子都会发生反应，OH-能与Na+、Ba2+形成可溶性物质，与Al3+、Fe3+、Cu2+结合都是沉淀，根据题意，它们所含的阴、阳离子互不相同，故一定存在的物质为Na2CO3和Ba(OH)2； （2）根据C与A的溶液混合时产生蓝色沉淀，可知沉淀为氢氧化铜，则B为Na2CO3，A为Ba(OH)2；向该沉淀中滴入稀HNO3，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解，则C为CuSO4，阴离子有，X为，答案选c； （3）由（2）可知，另两种物质为氯化铁、硝酸铝或氯化铝、硝酸铁，Cu投入装有足量D溶液的试管中，Cu不溶解；再滴加稀H2SO4，Cu逐渐溶解，说明D中的阴离子一定是，D为硝酸铝，E为氯化铁；管口有红棕色气体，说明开始产生的是NO，NO与空气中氧气反应生成红棕色气体NO2，所以Cu溶解的离子方程式为：3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O；n(Cu)＝＝0.6mol，根据上述方程式可知，消耗H+的物质的量是1.6mol，则至少需要硫酸的物质的量是0.8mol。 （4）氯化铁溶液与氢碘酸反应氯化亚铁和使淀粉变蓝的I2，反应的离子方程式为：2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2。 20．(1)0.1NA (2) 30 3.84 (3) 12.34 620 (4) CoC2O4 Co3O4+2Cl—+6H+=3Co2++Cl2↑+4H2O 【详解】（1）氢化钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的方程式为NaH+H2O=NaOH+ H2↑，反应生成1mol氢气时，转移1mol电子，则标准状况下反应生成2.24L氢气时，转移电子的数目为×1×NAmol—1=0.1NA，故答案为：0.1NA； （2）由标准状况下气体的密度为1.34g/L可知，气体的摩尔质量为1.34g/L×22.4L/mol=30g/mol，气体的摩尔质量介于28 g/mol和44 g/mol之间，则气体为二氧化碳和一氧化碳的混合气体，设混合气体中一氧化碳、二氧化碳的物质的量为amol、bmol，由摩尔质量可得：28a+44b=20(a+b)，由氧原子个数守恒可得：a+2b=0.36，解联立方程可得a=0.04、b=0.28，由碳原子个数守恒可知，样品中含杂质碳的质量为(0.04mol+0.28mol) ×12g/mol=3.84g，故答案为：30；3.84； （3）由题意可知，铜镁合金与浓硝酸反应生成硝酸铜、硝酸镁、二氧化氮、四氧化二氮和水，反应生成的硝酸铜、硝酸镁混合溶液与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜沉淀、氢氧化镁沉淀，由电荷守恒和得失电子数目守恒可知，沉淀中氢氧根离子的物质的量为+×2=0.38mol，由沉淀的质量为18.80g可知，合金的质量x=18.80g—0.38mol×17g/mol=12.34g；溶液中铜离子、镁离子完全沉淀得到硝酸钠溶液，由电荷守恒和原子个数守恒可知，溶液中钠离子的物质的量为10mol/L×0.1L——×2=0.62mol，由原子个数守可知，反应消耗1mol/L氢氧化钠溶液的体积为×103mL/L=620mL，故答案为：12.34；620； （4）由图可知，二水合草酸钴的质量为18.3g，B点时固体的质量为14.7g，加热固体减少的质量为18.3g—14.7g=3.6g，18.3g二水合草酸钴中结晶水的质量为×18g/mol=3.6g，固体减少的质量与结晶水的质量相等，则B点所得固体为草酸钴；由题意可知，C点所得固体为氧化物，由钴原子个数守恒可知，氧化物中氧原子的质量为8.03g—×59g/mol =2.13g，则氧化物中钴原子核氧原子的个数比为：≈3：4，氧化物的化学式为Co3O4，由四氧化三钴用足量的浓盐酸完全溶解可得到黄绿色气体可知，四氧化三钴与浓盐酸反应生成氯化亚钴、氯气和水，反应的离子方程式为Co3O4+2Cl—+6H+=3Co2++Cl2↑+4H2O，故答案为：CoC2O4；Co3O4+2Cl—+6H+=3Co2++Cl2↑+4H2O。 21．(1) 0.13 3：7 (2) (3)448 【解析】（1） 2.56 g Cu的物质的量是2.56g÷64g/mol＝0.04mol，生成硝酸铜0.04mol。NO2、NO的物质的量共为1.12L÷22.4L/mol=0.05mol，被还原的硝酸的物质的量等于生成NO2、NO的总的物质的量，为0.05mol，所以反应中消耗HNO3的物质的量为0.04mol×2+0.05mol＝0.13mol；设混合气体NO2、NO的物质的量分别是xmol、ymol，则x+y＝0.05，依据电子得失守恒可知x+3y＝0.04×2，解得x＝0.015、y＝0.035，所以产生NO和NO2的体积比为3：7； （2） 恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀，溶液中的溶质是硝酸钠，物质的量等于氢氧化钠的物质的量，为0.001aVmol，根据氮原子守恒可知原硝酸的物质的量是0.05mol+0.001aVmol，则原硝酸溶液的浓度为mol·L-1； （3） 欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，则NO2、NO与氧气和水完全反应生成硝酸，由此可得出硝酸与铜反应得到电子的物质的量应等于氧气氧化NO2、NO生成硝酸得到电子的物质的量，等于铜失去电子的物质的量，则由电子守恒可得需要氧气的物质的量是0.08mol÷4＝0.02mol，在标况下的体积为0.02mol×22.4L/mol＝0.448L＝448mL。 22．4 mol/L、2 mol/L 【详解】由图象可知，由于铁过量，OA段发生反应为：，根据方程式关系，则； AB段发生反应为：，BC段发生反应为，最终消耗Fe为22.4g，此时溶液中溶质为 FeSO4，则，； 故答案为：4 mol/L、2 mol/L。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$