5.2氮及其化合物-【高效学习】2024-2025学年高一化学热点题型归纳与分阶培优练(人教版2019必修第二册)
2025-02-11
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2份
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48页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第二节 氮及其化合物 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 氮族元素及其化合物 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.97 MB |
| 发布时间 | 2025-02-11 |
| 更新时间 | 2025-02-11 |
| 作者 | 化学学习中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-02-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50372526.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
5.2 氮及其化合物题型归类
目录
一、热点题型归纳 1
【题型一】 氮气和氮的氧化物 1
【题型二】 氨气的性质 2
【题型三】 铵盐的性质 4
【题型四】 氨的实验室制法 5
【题型五】 硝酸的性质 8
【题型六】 酸雨及防治 9
二、分阶培优练 10
【题型一】氮气和氮的氧化物
【典例分析】下列关于氮及其氧化物的说法中错误的是
A.通常情况下N2性质很稳定,可以在电焊时作保护气
B.NO2能与水反应生成硝酸,故NO2是酸性氧化物
C.,该反应是汽车尾气造成污染的主要原因之一
D.在反应中,N2作氧化剂
【提分秘籍】
基本规律
1.氮气的化学性质
(1)与金属镁反应:N2+3Mg ,氮气表现 性;
(2)与氢气反应:N2+3H2 ,氮气表现 性;
(3)与氧气反应:N2+O2 ,氮气表现 性。
2.氮的固定:将大气中 的氮单质转化为 的过程。
(1)自然固氮:N2+O22NO,或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨。
(2)人工固氮:N2+3H22NH3。
3.NO与NO2的性质比较
物质
NO
NO2
物理性质
无色、无臭、有毒气体,密度比空气略大,不溶于水
红棕色、有刺激性气味、有毒气体,密度比空气大,易液化,易溶于水
与氧气反应
2NO+O2===2NO2
不反应
与水反应
不反应
3NO2+H2O===2HNO3+NO
氮的氧化物与水反应的计算依据
4NO+3O2+2H2O===4HNO3
(4:3恰好完全反应,若谁过量,剩余谁)
4NO2+O2+2H2O===4HNO3
(4:1恰好完全反应,若O2过量剩余O2,若NO2过量,按3NO2+H2O===2HNO3+NO剩余NO)
【变式演练】
1.下列变化过程属于氮的固定的是
A.由NH3制碳酸氢铵
B.生物从土壤中吸收含氮养料
C.将含氮化合物转变为植物蛋白质
D.雷电时,空气中的N2与O2反应生成NO
2.下列关于性质的描述错误的是
A.有毒
B.通常情况下,是红棕色气体
C.溶于水生成亚硝酸
D.会形成光化学烟雾
3.将盛8mL一氧化氮和18mL二氧化氮混合气体的烧瓶倒置于水中,通入一定量的氧气,完全反应后,剩余气体体积为2mL,且该气体不支持燃烧,则充入的氧气的体积为
A.6mL B.9mL C.10mL D.12mL
【题型二】氨气的性质
【典例分析】关于下列实验现象的说法不正确的是
A.氨溶于水显弱碱性,因此可使酚酞溶液变为红色
B.实验1,由喷泉现象可知氨气极易溶于水
C.实验1,喷泉结束后烧瓶溶液中的含氮微粒有、和
D.实验2,加热过程中酚酞被漂白而褪色
【提分秘籍】
基本规律:
1.氨气与水的反应
(1)NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-,NH3·H2O不稳定,受热时分解为NH3和H2O:
NH3·H2O
(2)氨水的成分(三分三离):NH3·H2O、NH3、H2O、NH、OH-、H+
(3)氨水是一种弱碱,具有碱的通性,是很好的沉淀剂,可与Mg2+、Fe3+、Al3+等反应生成沉淀。如:Al3++3NH3·H2O===
2.喷泉实验原理
(1)原理:容器内外存在较大的压强差,在压强差的作用下,液体迅速流动,通过带有尖嘴的导管喷出来,即形成喷泉。
(2)常见能形成喷泉的物质组合
气体
HCl
NH3
CO2、SO2、Cl2、NO2、H2S
NO2
+O2
吸收剂
水或NaOH溶液
水或盐酸
NaOH溶液
水
3.氨气的性质
性质
化学方程式
与酸反应
NH3+HCl===NH4Cl(白烟)
催化氧化
4NH3+5O24NO+6H2O(工业制硝酸的基础)
被氯气氧化
2NH3+3Cl2===N2+6HCl或8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl
被氧化铜氧化
3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O
【变式演练】
1.如图所示,下列气体a和液体b的组合中不可以进行喷泉实验的是
A.氯化氢、水 B.氨气、硫酸铜溶液
C.二氧化碳、氢氧化钠溶液 D.一氧化氮、氢氧化钠溶液
2.下列关于氨水的叙述正确的是
A.氨水显碱性,能使酚酞溶液变蓝
B.氨水和液氨成分相同
C.氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3(除水外)
D.1mol·L-1的氨水指在1L溶液中含NH3、NH3·H2O、NH物质的量之和为1mol
3.标况下,将某气体X充满一个干燥烧瓶,将烧瓶倒立于水槽中,瓶内液面上升(假设烧瓶内液体未扩散水槽)最后烧瓶中溶质的物质的量浓度最小的是
A.X为NH3 B.X为NO2
C.X为NO2和O2(体积比为4:1) D.X为NO和O2(体积比为4:3)
【题型三】铵盐的性质
【典例分析】某同学探究氨和铵盐的性质,相关实验操作及现象描述正确的是
A.加热晶体制备氨气
B.将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近,观察到白烟
C.将浓氨水滴到CaO上,会有氨气生成
D.除去碘中混有的少量氯化铵,可采用升华的方法
【提分秘籍】
基本规律:
1.不稳定,受热易分解
大部分铵盐受热分解均有NH3生成,但NH4NO3、(NH4)2SO4等铵盐受热分解不生成NH3,其分解产物较复杂且加热时可能发生爆炸。如:
NH4Cl:NH4Cl
NH4HCO3:NH4HCO3
2.铵盐与碱固体反应
(1)如NH4Cl与Ca(OH)2反应:2NH4Cl+Ca(OH)2
(2)应用
①NH4Cl与Ca(OH)2反应用于实验室制NH3。
②NH的检验:取少量固体样品与碱混合于试管中,然后加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近管口,试
纸 (或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口,有 产生),说明样品中含有NH。
【变式演练】
1.选用一种试剂,通过一步操作(必要时可以加热)即可鉴别、、、四种溶液,该试剂是
A. B.NaOH C. D.HCl
2.硝酸铵()是一种用途广泛的炸药,受猛烈撞击或者受热发生剧烈爆炸。爆炸时硝酸铵按下式分解(未配平):,下列说法不正确的是
A.配平后的系数是2
B.该反应的氧化产物和还原产物都是
C.该反应是氧化还原反应,反应物既作氧化剂,又作还原剂
D.反应中被氧化和被还原的N原子比值为
3.检验铵盐的方法是将待检物取出少量放入试管中,然后
A.加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验
B.加水溶解,用红色石蕊试纸检验溶液的酸碱性
C.加入碱溶液,加热,再滴入酚酞溶液
D.加入苛性钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验
【题型四】氨的实验室制法
【典例分析】下列装置用于实验室中制取干燥氨气的实验,能达到实验目的的是
A.用装置甲制备氨气 B.用装置乙除去氨气中少量水蒸气
C.用装置丙收集氨气 D.用装置丁吸收多余的氨气
【提分秘籍】
基本规律:
1.氨的实验室制法
(1)反应原理:2NH4Cl+Ca(OH)2 。(注意:不能直接加热分解NH4Cl制取NH3,NH4Cl受热分解生成的NH3和HCl在试管口又重新化合为NH4Cl)
(2)发生装置:固体+固体气体,与实验室利用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气的装置相同。
(3)净化装置
通常用 干燥氨气,不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙(CaCl2与NH3反应)干燥。
(4)收集装置
①收集方法:向下排空气法收集,不能用排水法收集(在试管口放一团棉花可防止NH3与空气发生对流,使收集的气体不纯)。
②验满方法
方法一:用湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近,若 ,说明已经收集满;
方法二:用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有 生成,说明已经收集满。
(5)尾气处理装置
多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸润的棉花球)以避免污染空气。但在吸收时要防止倒吸。常采用的防止倒吸装置有:
2.快速制取氨气的方法
(1) 加热浓氨水法:NH3·H2O
(2) 浓氨水加固体NaOH(或生石灰CaO)法:固体NaOH溶于水放出大量的热,会促使氨水分解,而生石灰可与水反应生成Ca(OH)2,同时反应放热,也会促使氨水分解,故可在常温下向固体NaOH或CaO中滴加浓氨水来制备NH3。
【变式演练】
1.下列实验能达到实验目的的是
A.制氨气
B.制氨气
C.收集氨气
D.尾气处理
A.A B.B C.C D.D
2.实验室进行氨的制备、收集及性质实验。有以下制备、收集装置可供选择,下列说法正确的是
A.选用b装置制备氨气,试管中加入固体氢氧化钙,分液漏斗中加入氯化铵溶液
B.选用e装置收集氨气,因为氨气比空气轻且易溶于水
C.氨能发生喷泉实验,利用了氨易液化的性质
D.氨气可与盐酸反应,体现了氨气的还原性
3.下列实验室制取、干燥、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是
A
B
C
D
制取
干燥
收集
尾气处理
A.A B.B C.C D.D
【题型五】硝酸的性质
【典例分析】关于铜与足量浓、稀HNO3反应的说法中错误的是
A.Cu与浓、稀HNO3反应都不需加热
B.Cu与浓HNO3反应更剧烈,故氧化性浓HNO3强于稀HNO3
C.生成等量的Cu(NO3)2,消耗浓HNO3的量多
D.1mol浓HNO3被还原转移2mol电子
【提分秘籍】
基本规律
1.硝酸的性质
(1)不稳定性:浓硝酸见光或受热会分解:4HNO3 。实验室常将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,并放置在阴凉处。
(2)强氧化性
①稀硝酸与Cu发生反应:8HNO3(稀)+3Cu===
②浓硝酸
a.常温下Fe、Al遇浓硝酸发生 ,因此常温下可用铝制或铁制的容器贮存浓硝酸。
b.浓硝酸与Cu发生反应:4HNO3(浓)+Cu===
③王水
由浓硝酸和浓盐酸组成的混合物,体积比为1∶3。能使不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。
2.硝酸的工业制法
写出上述转化的化学方程式:
N2→NH3:N2+3H2
NH3→NO:4NH3+5O2
NO→NO2:2NO+O2===
NO2→HNO3:3NO2+H2O===
【变式演练】
1.将相同质量的铜分别和过量的浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是
A.反应剧烈程度:两者相同
B.消耗硝酸的物质的量:前者少,后者多
C.反应生成气体的颜色:前者浅,后者深
D.反应中转移的电子数目:两者相同
2.硝酸是重要的工业试剂,也是化学实验室中最常用的试剂之一,下列有关硝酸的说法不正确的是
A.HNO3和氯水用棕色试剂瓶保存,原理相同
B.将分别蘸有浓硝酸和浓氨水的玻璃棒相互靠近时,有白烟生成
C.常温下铁和铂都不溶于浓硝酸,原理相同
D.常温下,向浓HNO3中投入Fe片,不会产生大量的红棕色气体
3.将14g铁粉溶于500mL稀硝酸中恰好完全反应,放出NO气体后称量所得溶液,发现比原溶液质量增加8g,则原溶液中硝酸的浓度为
A.0.4mol/L B.0.8mol/L C.1.6mol/L D.3.2mol/L
【题型六】酸雨及防治
【典例分析】下列有关酸雨的说法不正确的是
A.酸雨有危害,使土壤、湖泊酸化,会加速建筑物、桥梁等的腐蚀
B.NO2或SO2都会导致酸雨的形成
C.pH<5.6的雨水是酸雨
D.工业废水任意排放是造成酸雨的主要原因
【提分秘籍】
基本规律
1.酸雨的概念
正常雨水的pH约为5.6,这是因为雨水中溶解了 的缘故。pH< 的降水称为酸雨。
2.酸雨的形成
大气中的 、 及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水而形成酸雨。
3.酸雨的类型
(1)硫酸型
①SO2→H2SO3→H2SO4:SO2+H2OH2SO3,2H2SO3+O2===2H2SO4
②SO2→SO3→H2SO4,2SO2+O22SO3,SO3+H2O===H2SO4
(2)硝酸型
NO2→HNO3:3NO2+H2O===2HNO3+NO。
5.酸雨的危害与防治
(1)酸雨的危害
①直接损伤农作物,破坏森林和草原,使土壤、湖泊酸化。
②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。
③导致地下水中重金属元素含量增加,污染水源,危害人体健康。
(2)酸雨的防治措施
①调整能源结构,发展清洁能源。
②研究原煤的脱硫技术,改进燃烧技术,减少二氧化硫和氮氧化物的排放,如用石灰法对煤燃烧后的烟气脱硫。
③加强工厂废气的回收处理。
④改进汽车尾气的处理技术,控制尾气排放。
【变式演练】
1.防治酸雨最根本的途径是
A.减少矿物燃料的使用 B.减少温室气体的排放
C.减少人为硫氧化合物和氮氧化合物的排放 D.植树造林
2.和氮氧化物是主要的大气污染物。关于上述两种物质,下列说法不正确的是
A.汽车发动机的高温环境使和直接化合生成
B.和均会产生酸雨,造成环境破坏
C.对燃煤进行脱硫处理,有助于减少燃烧产物中的含量
D.汽车尾气中的和通过三元催化器处理后可转化为无毒无害的和
3.酸雨对自然界危害很大。下列说法正确的是
A.酸雨的pH为5.6 B.酸雨是自然现象,与人类活动无关
C.形成酸雨的主要原因是雷雨天气 D.酸雨会使土壤、湖泊酸化
(
分阶培优练
)
培优第一阶——基础过关练
1.排放下列气体不会造成空气污染的是
A.CO B. C. D.
2.以下起固定氮的作用的化学反应是
A.N2和H2在一定条件下反应生成NH3
B.NO与O2反应生成NO2
C.NH3经催化氧化生成NO
D.由NH3制碳酸氢铵和硫酸铵
3.下列物质不会钝化的是
A.Fe和浓硫酸 B.Fe和稀硝酸 C.Al和浓硫酸 D.Al和浓硝酸
4.习近平在全国生态环境保护大会上强调:“全面推进美丽中国建设,加快推进人与自然和谐共生的现代化”。下列说法错误的是
A.硫酸厂采取措施提高尾气的吸收率,能够减少的排放量
B.燃煤中加入生石灰后使用,能够减少环境污染
C.约为6的雨水属于酸雨,能够损伤农作物和建筑物
D.雷雨天气时,可增加土壤中硝酸盐类氮肥的含量
5.下列关于含氮化合物之间转化反应的化学方程式或离子方程式书写不正确的是
A.氧化物转化为酸:
B.氢化物转化为盐:
C.氢化物催化氧化转化为氧化物:
D.酸转化为氧化物:
6.下列能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是
A. B. C. D.
7.下列实验能达到实验目的的是
A.制氨气 B.制氨气
C.收集氨气 D.尾气处理
8.有关氨的说法正确的是
A.是18电子的分子,具有还原性 B.极易溶于水,可做喷泉实验
C.氨气不液化,液氨不可用作制冷剂 D.密度比空气大
9.液氨可用作制冷剂,其原因是
A.液氨汽化时要吸收大量的热 B.氨有刺激性气味
C.氨的水溶液呈碱性 D.氨密度比空气小
10.关于反应,下列说法不正确的是
A.是这个反应的还原产物
B.产生大量红棕色刺激性气味的气体,溶液呈蓝绿色
C.硝酸在反应中表现氧化性的物质的量与表现酸性的物质的量之比为2:1
D.从上述反应中可以得出物质氧化性强弱关系:
培优第二阶——能力提升练
11.下图为酸雨形成的示意图。下列说法中,不正确的是
A.酸雨的pH小于5.6 B.酸雨会加速建筑物的腐蚀
C.酸雨形成过程中不涉及氧化还原反应 D.含硫煤的燃烧是导致酸雨的原因之一
12.浓硝酸、浓盐酸和浓硫酸分别暴露在空气中,下列说法正确的是
A.质量都减少,质量分数都减少 B.浓硫酸质量增大,质量分数减少
C.浓硝酸质量减少,质量分数增大 D.浓硝酸、浓盐酸质量增大,质量分数减少
13.下列关于铵盐的叙述正确的是
①所有铵盐中,氮元素的化合价都是-3价 ②绝大多数铵盐易溶于水 ③铵态氮肥不宜与碱性肥料混合施用 ④铵盐都是由离子构成的化合物 ⑤铵盐都能与碱反应,不能与酸反应 ⑥铵盐受热分解一定都能产生氨气
A.①②③ B.①③⑤ C.②③⑤ D.②③④
14.在体积为1 L的干燥烧瓶中,用排空气法充入HCl气体后,测得烧瓶中的气体对氧气的相对密度为1.082,以此气体进行喷泉实验,当喷泉停止后,进入烧瓶中的液体体积是
A. L B. L C. L D.全满
15.在高温或放电条件下,N2和O2反应生成NO, NO进一步氧化生成NO2,在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A.NO(g) HNO3(aq) B.N2(g) NO2(g)
C.NO2(g) N2(g) D.NH3N2(g)
16.硝酸是重要的工业试剂,也是化学实验室中最常用的试剂之一,下列有关硝酸的说法不正确的是
A.HNO3和氯水用棕色试剂瓶保存,原理相同
B.将分别蘸有浓硝酸和浓氨水的玻璃棒相互靠近时,有白烟生成
C.常温下铁和铂都不溶于浓硝酸,原理相同
D.常温下,向浓HNO3中投入Fe片,不会产生大量的红棕色气体
17.下列关于氮及其化合物的说法,不正确的是
A.铵盐一般都溶于水,且都可分解放出氨气
B.液氨汽化时会吸收大量的热,所以液氨可用作制冷剂
C.汽车尾气中的氮氧化物是造成光化学烟雾的主要原因之一
D.工业浓硝酸通常呈黄色,是因为溶解了气体
18.标准状况下,在三个干燥的烧瓶里分别充满纯净的氨气、空气和HCl以等体积混合的混合气体、NO和O2以体积比4∶3混合,然后分别进行喷泉实验,实验完毕,三个烧瓶中所得溶液的物质的量浓度之比最接近
A.2∶1∶2 B.1∶1∶1
C.7∶7∶4 D.1∶1∶2
19.在汽车尾气净化装置中,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法不正确的是
A.该反应为固氮反应之一
B.NO为无色气体,为红棕色气体
C.NO、CO均能与人体中的血红蛋白结合
D.该催化转化的总反应的化学方程式为
20.如图是氮及其化合物的“价—类”二维图。
下列说法正确的是
A.实验室采用向上排空气法收集A
B.化合物B的水溶液能导电,证明B是电解质
C.控制不同的反应条件,C与D也能相互转化
D.两支玻璃棒分别蘸取B的浓溶液与D的浓溶液,靠近后会产生白雾
培优第三阶——培优拔尖练
21.空气质量日报是通过新闻媒体向社会发布的环境信息,可增强人们对环境的关注,提高全民的环境保护意识。空气质量日报发布的空气质量污染指数项目中不包含下列项目的
①可吸入颖粒物 ②PM2.5 ③二氧化氮 ④二氧化硫 ⑤二氧化碳 ⑥一氧化碳 ⑦臭氧
A.⑤ B.⑤⑦ C.③⑤⑦ D.①②③⑥⑦
22.将22.7 g由Cu、Al、Fe组成的合金溶于足量的NaOH溶液中,合金质量减少了2.7 g。另取等质量的合金溶于过量稀HNO3中,生成了6.72 L NO(标准状况下),向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液,则沉淀的质量为
A.22.1 g B.25.4 g C.33.2g D.30.2 g
23.氨催化氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径,某同学用该原理设计实验探究硝酸的制备和性质,装置如图所示(装置内空气均已排尽)。下列说法错误的是
A.甲装置中的固体也可以是或
B.装置丁可以起到防倒吸作用
C.理论上装置丙中通入的氨气和氧气物质的量之比为时可以完全被吸收生成
D.装置乙中的干燥剂可以为碱石灰
24.如图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案,下列有关操作不可能引发喷泉现象的是
A.图甲中挤压胶头滴管使管内的溶液全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
B.图乙中用热毛巾捂住圆底烧瓶底部并打开止水夹
C.图丙中用鼓气装置从装置的a处鼓入适量氨气并打开止水夹
D.图丁中向装置的水槽中慢慢加入足量生石灰并打开止水夹
25.下图是自然界中的氮循环过程,下列有关叙述错误的是
A.反应①、②及工业合成氨均属于氮的固定
B.反应③的反应方程式为
C.反应④中,生成,至少需要提供
D.过程中参与循环的元素有氮元素,还有氢和氧元素
26.氨氮废水造成湖泊富营养化,某研究团队设计处理流程如下:
在硝化过程中实现转化,在反硝化过程中实现转化。下列说法正确的是
A.硝化过程中,含氮物质均发生还原反应
B.反硝化过程属于氮的固定
C.在一定条件下向废水中加入甲醇(CH3OH)可实现反硝化过程,甲醇中某元素的化合价会升高
D.HNO3完全转化成1molN2时,转移的电子数为5NA
27.某工厂用硫酸处理氨气尾气,得到铵盐(不同批次得到a,b,c三种不同的铵盐)。称取不同质量的铵盐,加入到1L0.1mol/LNaOH溶液中并加热,收集氨气(NH3),得到如下氨气物质的量与铵盐的关系图。提示:加热条件下+OH-=NH3+H2O
下列叙述不正确的是
A.a对应的是(NH4)2SO4
B.b对应的是(NH4)2SO4和NH4HSO4的混合铵盐
C.c对应的是NH4HSO4,生成NH3物质的量为0.1mol
D.质量相同的b和c铵盐,加入足量NaOH溶液中并加热,得到氨气物质的量不同
28.在酸性条件下,具有氧化性。如图实现转化为。下列分析不正确的是
A.是整个循环的催化剂
B.NO、为中间产物
C.每转化1mol,需要5.6L
D.反应①的离子方程式为:
29.不同浓度的HNO3分别与一定量的锌粉完全反应,还原产物分别为NO2、NO和NH4NO3,若反应的锌物质的量相等时,参加反应的硝酸物质的量之比是
A.2∶4∶5 B.1∶2∶5
C.1∶2∶2 D.24∶16∶15
30.某化学学习小组借助如图装置对浓硝酸的性质进行探究。
(1)连接装置, 后开始如下实验:将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态,立即伸入三颈烧瓶中,并塞紧瓶塞滴加浓硝酸,可观察到瓶中产生红棕色的气体。
(2)装置C中盛有足量的Ba(OH)2溶液,反应一段时间后可观察到C中出现白色沉淀,该白色沉淀为 (写化学式)。
(3)装置D中收集到了无色气体,同学甲认为是NO,乙认为是O2,丙认为是NO和O2。
①甲、乙、丙三人的判断中肯定不合理的是 。
②下列对该气体的检验方法合适的是 (填字母)。
A.敞口观察集气瓶内气体的颜色变化
B.将润湿的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内,观察试纸是否变红
C.将带火星的木条伸入集气瓶中,观察木条是否复燃
③如果集气瓶中收集到的无色气体是氧气,则氧气的来源是(用化学方程式表示) 。
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5.2 氮及其化合物题型归类
目录
一、热点题型归纳 1
【题型一】 氮气和氮的氧化物 1
【题型二】 氨气的性质 3
【题型三】 铵盐的性质 6
【题型四】 氨的实验室制法 8
【题型五】 硝酸的性质 11
【题型六】 酸雨及防治 13
二、分阶培优练 15
【题型一】氮气和氮的氧化物
【典例分析】下列关于氮及其氧化物的说法中错误的是
A.通常情况下N2性质很稳定,可以在电焊时作保护气
B.NO2能与水反应生成硝酸,故NO2是酸性氧化物
C.,该反应是汽车尾气造成污染的主要原因之一
D.在反应中,N2作氧化剂
【答案】B
【详解】A.通常情况下N2性质很稳定,故可以在电焊时作保护气,A正确;
B.酸性氧化物是指能与碱反应只生成盐和水的氧化物,部分酸性氧化物与水反应生成相应的酸,但NO2与水反应生成HNO3,还生成NO,故不是酸性氧化物,B错误;
C.汽车气缸中燃料燃烧时产生高温条件,因发生,该反应是汽车尾气造成污染的主要原因之一,C正确;
D.在反应中,N元素的化合价降低,被还原,故N2作氧化剂,D正确;
故答案为:B。
【提分秘籍】
基本规律
1.氮气的化学性质
(1)与金属镁反应:N2+3MgMg3N2,氮气表现氧化性;
(2)与氢气反应:N2+3H22NH3,氮气表现氧化性;
(3)与氧气反应:N2+O22NO,氮气表现还原性。
2.氮的固定:将大气中游离态的氮单质转化为氮的化合物的过程。
(1)自然固氮:N2+O22NO,或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨。
(2)人工固氮:N2+3H22NH3。
3.NO与NO2的性质比较
物质
NO
NO2
物理性质
无色、无臭、有毒气体,密度比空气略大,不溶于水
红棕色、有刺激性气味、有毒气体,密度比空气大,易液化,易溶于水
与氧气反应
2NO+O2===2NO2
不反应
与水反应
不反应
3NO2+H2O===2HNO3+NO
氮的氧化物与水反应的计算依据
4NO+3O2+2H2O===4HNO3
(4:3恰好完全反应,若谁过量,剩余谁)
4NO2+O2+2H2O===4HNO3
(4:1恰好完全反应,若O2过量剩余O2,若NO2过量,按3NO2+H2O===2HNO3+NO剩余NO)
【变式演练】
1.下列变化过程属于氮的固定的是
A.由NH3制碳酸氢铵
B.生物从土壤中吸收含氮养料
C.将含氮化合物转变为植物蛋白质
D.雷电时,空气中的N2与O2反应生成NO
【答案】D
【详解】A.由 NH3制碳酸氢铵,是氮的化合态之间的转化,不属于氮的固定,故A错误;
B.生物从土壤中吸收含氮养料,是氮的化合态之间的转化,不属于氮的固定,故B错误;
C.将含氮化合物转变为植物蛋白质,是氮的化合态之间的转化,不属于氮的固定,故C错误;
D.雷雨闪电时空气中的N2与O2化合生成NO,是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程,属于氮的固定,故D正确;
故选D。
2.下列关于性质的描述错误的是
A.有毒
B.通常情况下,是红棕色气体
C.溶于水生成亚硝酸
D.会形成光化学烟雾
【答案】C
【详解】A.是一种有毒气体,A正确;
B.通常情况下是红棕色气体,B正确;
C.溶于水,与水反应生成HNO3和NO,C错误;
D.会造成光化学烟雾,D正确;
故选C。
3.将盛8mL一氧化氮和18mL二氧化氮混合气体的烧瓶倒置于水中,通入一定量的氧气,完全反应后,剩余气体体积为2mL,且该气体不支持燃烧,则充入的氧气的体积为
A.6mL B.9mL C.10mL D.12mL
【答案】B
【分析】倒置于水中,通入一定量的氧气,发生4NO2+O2+2H2O=4HNO3、4NO+3O2+2H2O=4HNO3,完全反应后,剩余气体体积为2mL,且该气体不支持燃烧,可知剩余2mL气体为NO,以此来解答。
【详解】由题意可知,剩余2mL气体为NO,则参加反应的NO为6mL,结合4NO+3O2+2H2O=4HNO3可知,消耗的氧气为6mL×=4.5mL;结合4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知,消耗的氧气为18mL×=4.5mL,则充入的氧气的体积为4.5mL+4.5mL=9mL;
故选B。
【题型二】氨气的性质
【典例分析】关于下列实验现象的说法不正确的是
A.氨溶于水显弱碱性,因此可使酚酞溶液变为红色
B.实验1,由喷泉现象可知氨气极易溶于水
C.实验1,喷泉结束后烧瓶溶液中的含氮微粒有、和
D.实验2,加热过程中酚酞被漂白而褪色
【答案】D
【详解】A.酚酞遇碱显红色,氨溶于水显弱碱性,因此可使酚酞溶液变为红色,故A 正确;
B.挤压胶头滴管并打开止水夹,可形成喷泉,由喷泉现象可知氨气极易溶于水,故B正确;
C.氨气与水反应生成NH3·H2O,NH3·H2O发生电离,则烧瓶溶液中的含氮微粒有NH3、NH3·H2O和NH,故C正确;
D.加热会降低气体的溶解度,且促进NH3·H2O分解释放出NH3,溶液的碱性减弱,红色逐渐变浅,直至褪色,故D错误;
选D。
【提分秘籍】
基本规律:
1.氨气与水的反应
(1)NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-,NH3·H2O不稳定,受热时分解为NH3和H2O:
NH3·H2ONH3↑+H2O
(2)氨水的成分(三分三离):NH3·H2O、NH3、H2O、NH、OH-、H+
(3)氨水是一种弱碱,具有碱的通性,是很好的沉淀剂,可与Mg2+、Fe3+、Al3+等反应生成沉淀。如:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
2.喷泉实验原理
(1)原理:容器内外存在较大的压强差,在压强差的作用下,液体迅速流动,通过带有尖嘴的导管喷出来,即形成喷泉。
(2)常见能形成喷泉的物质组合
气体
HCl
NH3
CO2、SO2、Cl2、NO2、H2S
NO2
+O2
吸收剂
水或NaOH溶液
水或盐酸
NaOH溶液
水
3.氨气的性质
性质
化学方程式
与酸反应
NH3+HCl===NH4Cl(白烟)
催化氧化
4NH3+5O24NO+6H2O(工业制硝酸的基础)
被氯气氧化
2NH3+3Cl2===N2+6HCl或8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl
被氧化铜氧化
3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O
【变式演练】
1.如图所示,下列气体a和液体b的组合中不可以进行喷泉实验的是
A.氯化氢、水 B.氨气、硫酸铜溶液
C.二氧化碳、氢氧化钠溶液 D.一氧化氮、氢氧化钠溶液
【答案】D
【详解】A.氯化氢易溶于水,挤压胶头滴管,烧瓶内可以形成压强差,可以进行喷泉实验,A不选;
B.氨气易溶于水,挤压胶头滴管,氨气、硫酸铜溶液可以形成压强差,可以进行喷泉实验,B不选;
C.挤压胶头滴管,二氧化碳与NaOH溶液反应,使瓶内压强减小,外压大于内压,形成喷泉,C不选;
D.一氧化氮、氢氧化钠溶液不反应,一氧化氮也不溶于水,不可以形成压强差,不能进行喷泉实验,D选;
故选D。
2.下列关于氨水的叙述正确的是
A.氨水显碱性,能使酚酞溶液变蓝
B.氨水和液氨成分相同
C.氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3(除水外)
D.1mol·L-1的氨水指在1L溶液中含NH3、NH3·H2O、NH物质的量之和为1mol
【答案】D
【详解】A.氨水显碱性,能使酚酞溶液变红,故A错误;
B.氨水为氨气的水溶液,为混合物,液氨为纯净物,成分不相同,故B错误;
C.氨水中有氨分子、水分子和一水合氨分子,除水外物质的量浓度最大的粒子是NH3•H2O,故C错误;
D.氨水中N元素存在微粒有:NH3、NH、NH3•H2O,根据N元素守恒,1L 1mol•L的氨水中NH3、NH、NH3•H2O的物质的量之和为1mol,故D正确;
答案选D。
3.标况下,将某气体X充满一个干燥烧瓶,将烧瓶倒立于水槽中,瓶内液面上升(假设烧瓶内液体未扩散水槽)最后烧瓶中溶质的物质的量浓度最小的是
A.X为NH3 B.X为NO2
C.X为NO2和O2(体积比为4:1) D.X为NO和O2(体积比为4:3)
【答案】D
【详解】设烧瓶容积为1L,则氨气的物质的量为:≈0.045mol,该溶液的浓度为:=0.045mol/L,发生3NO2+H2O=2HNO3+NO,则n(NO2)=,生成的硝酸的物质的量为×,则溶液体积为L,则最终该溶液中溶质的物质的量浓度为==0.045mol/L,NO2和O2体积比为4:1的混合气体中,NO2的物质的量为:,根据反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知生成的HNO3的物质的量为:,则最终该溶液中溶质的物质的量浓度为==0.036mol/L,NO和O2体积比为4:3的混合气体中,NO的物质的量为:,根据反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3可知生成的HNO3的物质的量为:,则最终该溶液中溶质的物质的量浓度为==0.026mol/L,综上分析可知,D所得溶液中物质的量浓度最小,故答案为:D。
【题型三】铵盐的性质
【典例分析】某同学探究氨和铵盐的性质,相关实验操作及现象描述正确的是
A.加热晶体制备氨气
B.将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近,观察到白烟
C.将浓氨水滴到CaO上,会有氨气生成
D.除去碘中混有的少量氯化铵,可采用升华的方法
【答案】C
【详解】A.NH4Cl晶体受热分解生成氨气和氯化氢,但氨气和氯化氢冷却后又结合成氯化铵,所以不能用加热NH4Cl晶体的方法制备氨气,故A错误﹔
B.将蘸有浓氨水和浓盐酸(或浓硝酸)的玻璃棒靠近,挥发出的NH3和HCl(HNO3)结合成氯化铵(硝酸铵)固体小颗粒,在空气中形成白烟,但浓硫酸难挥发,所以将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近,不能观察到白烟,故B错误;
C.将浓氨水滴到CaO上,发生反应CaO +NH3·H2O =NH3↑+Ca(OH)2,生成氨气,同时CaO遇水放出大量的热,使一水合氨分解生成氨气,故C正确;
D.在加热条件下,碘升华,氯化铵分解生成氨气和氯化氢;冷却后碘凝华,氨气和氯化氢结合成氯化铵,碘和氯化铵仍混在一起,所以不能采用升华的方法除去碘中混有的少量氯化铵,故D错误;
故选C。
【提分秘籍】
基本规律:
1.不稳定,受热易分解
大部分铵盐受热分解均有NH3生成,但NH4NO3、(NH4)2SO4等铵盐受热分解不生成NH3,其分解产物较复杂且加热时可能发生爆炸。如:
NH4Cl:NH4ClNH3↑+HCl↑
NH4HCO3:NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑
2.铵盐与碱固体反应
(1)如NH4Cl与Ca(OH)2反应:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O
(2)应用
①NH4Cl与Ca(OH)2反应用于实验室制NH3。
②NH的检验:取少量固体样品与碱混合于试管中,然后加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近管口,试纸变蓝(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口,有白烟产生),说明样品中含有NH。
【变式演练】
1.选用一种试剂,通过一步操作(必要时可以加热)即可鉴别、、、四种溶液,该试剂是
A. B.NaOH C. D.HCl
【答案】C
【详解】A.AgNO3溶液和(NH4)2SO4、、NH4Cl溶液混合时,都生成白色沉淀,现象相同,用硝酸银溶液不能鉴别,故A错误;
B.NaOH溶液和KNO3、溶液分别混合时,都没有明显现象,现象相同无法鉴别;和(NH4)2SO4、NH4Cl溶液分别混合时,都生成刺激性气味的气体,现象相同无法鉴别,故B错误;
C.Ba(OH)2和KNO3、(NH4)2SO4、、NH4Cl溶液分别混合时,现象分别为:无明显现象、生成白色沉淀和刺激性气味的气体生成、生成白色沉淀、有刺激性气味的气体生成,现象不同,可以鉴别,故C正确;
D.HCl分别和KNO3、(NH4)2SO4、NH4Cl溶液混合时,都没有明显现象,现象相同,不能鉴别,故D错误;
故选:C。
2.硝酸铵()是一种用途广泛的炸药,受猛烈撞击或者受热发生剧烈爆炸。爆炸时硝酸铵按下式分解(未配平):,下列说法不正确的是
A.配平后的系数是2
B.该反应的氧化产物和还原产物都是
C.该反应是氧化还原反应,反应物既作氧化剂,又作还原剂
D.反应中被氧化和被还原的N原子比值为
【答案】D
【分析】由未配平的方程式可知,反应的化学方程式为,反应中铵根离子中氮元素的化合价升高被氧化,硝酸根离子中氮元素的化合价部分降低被还原,硝酸铵既作氧化剂,又作还原剂,氮气即是氧化产物也是还原产物。
【详解】A.由分析可知,配平后硝酸的系数为2,故A正确;
B.由分析可知,氮气即是氧化产物也是还原产物,故B正确;
C.由分析可知,硝酸铵受热分解的反应是氧化还原反应,硝酸铵既作氧化剂,又作还原剂,故C正确;
D.由分析可知,硝酸铵受热分解的反应中被氧化和被还原的氮原子的比值为5:3,故D错误;
故选D。
3.检验铵盐的方法是将待检物取出少量放入试管中,然后
A.加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验
B.加水溶解,用红色石蕊试纸检验溶液的酸碱性
C.加入碱溶液,加热,再滴入酚酞溶液
D.加入苛性钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验
【答案】D
【详解】铵盐与碱溶液共热反应生成氨气,检验铵盐的方法是向少量待检物中加入NaOH溶液,加热后产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则该物质是铵盐;
答案选D。
【题型四】氨的实验室制法
【典例分析】下列装置用于实验室中制取干燥氨气的实验,能达到实验目的的是
A.用装置甲制备氨气 B.用装置乙除去氨气中少量水蒸气
C.用装置丙收集氨气 D.用装置丁吸收多余的氨气
【答案】D
【详解】A.用装置甲制备氨气时,为防止水滴倒流,试管口应该略向下倾斜,A错误;
B.氨气可以和硫酸反应,不能用浓硫酸干燥氨气,B错误;
C.氨气的密度比空气小,要使用向下排空气方法收集,导气管伸入应伸入到烧瓶底部,同时烧瓶口不能堵塞,应该放一团棉花,C错误;
D.氨气是大气污染物,最后尾气可根据氨气易溶于水的性质,用水进行吸收,为防止倒吸现象的发生,可以在导气管的末端安装一个干燥管或倒扣的漏斗,这样既可以使氨气被充分吸收,同时也防止倒吸现象的发生,D正确;
故选D。
【提分秘籍】
基本规律:
1.氨的实验室制法
(1)反应原理:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。(注意:不能直接加热分解NH4Cl制取NH3,NH4Cl受热分解生成的NH3和HCl在试管口又重新化合为NH4Cl)
(2)发生装置:固体+固体气体,与实验室利用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气的装置相同。
(3)净化装置
通常用碱石灰干燥氨气,不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙(CaCl2与NH3反应)干燥。
(4)收集装置
①收集方法:向下排空气法收集,不能用排水法收集(在试管口放一团棉花可防止NH3与空气发生对流,使收集的气体不纯)。
②验满方法
方法一:用湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近,若变蓝,说明已经收集满;
方法二:用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟生成,说明已经收集满。
(5)尾气处理装置
多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸润的棉花球)以避免污染空气。但在吸收时要防止倒吸。常采用的防止倒吸装置有:
2.快速制取氨气的方法
(1) 加热浓氨水法:NH3·H2ONH3↑+H2O
(2) 浓氨水加固体NaOH(或生石灰CaO)法:固体NaOH溶于水放出大量的热,会促使氨水分解,而生石灰可与水反应生成Ca(OH)2,同时反应放热,也会促使氨水分解,故可在常温下向固体NaOH或CaO中滴加浓氨水来制备NH3。
【变式演练】
1.下列实验能达到实验目的的是
A.制氨气
B.制氨气
C.收集氨气
D.尾气处理
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.浓氨水与氧化钙反应生成氢氧化钙和氨气,反应放出大量的热有利于氨气逸出,则题给装置能达到制取氨气的实验目的,故A正确;
B.氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,氨气和氯化氢在试管口遇冷发生化合反应生成氯化铵,不能制得氨气,则题给装置不能达到制取氨气的实验目的,故B错误;
C.氨气的密度小于空气,应从短导气管通入氨气,用向下排空气法收集氨气,则题给装置不能达到收集氨气的实验目的,故C错误;
D.氨气极易溶于水,若漏斗口浸入水中过多,会产生倒吸,则题给装置不能达到处理氨气尾气的实验目的,故D错误;
故选A。
2.实验室进行氨的制备、收集及性质实验。有以下制备、收集装置可供选择,下列说法正确的是
A.选用b装置制备氨气,试管中加入固体氢氧化钙,分液漏斗中加入氯化铵溶液
B.选用e装置收集氨气,因为氨气比空气轻且易溶于水
C.氨能发生喷泉实验,利用了氨易液化的性质
D.氨气可与盐酸反应,体现了氨气的还原性
【答案】B
【详解】A.选用b装置制备氨气,试管中加入固体NaOH或CaO,分液漏斗中加入浓氨水,A错误;
B.氨气易溶于水且密度小于空气,可选择向下排空气方法收集,故选用e装置收集氨气,B正确;
C.氨能发生喷泉实验,利用了氨易溶于水的性质,C错误;
D.氨气可与盐酸反应生成氯化铵,没有化合价变化,不属于氧化还原反应,D错误;
故选B。
3.下列实验室制取、干燥、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是
A
B
C
D
制取
干燥
收集
尾气处理
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.氯化铵固体受热分解生成氨气和氯化氢,气体冷却后又重新化合生成氯化铵,得不到氨气,A错误;
B.浓硫酸能吸收氨气,不能用浓硫酸干燥氨气,B错误;
C.氨气密度小于空气的,应该用向下排空气法收集,即短口进,长口出,C错误;
D.氨气极易溶于水,倒扣的漏斗可以防倒吸,D正确;
答案选D。
【题型五】硝酸的性质
【典例分析】关于铜与足量浓、稀HNO3反应的说法中错误的是
A.Cu与浓、稀HNO3反应都不需加热
B.Cu与浓HNO3反应更剧烈,故氧化性浓HNO3强于稀HNO3
C.生成等量的Cu(NO3)2,消耗浓HNO3的量多
D.1mol浓HNO3被还原转移2mol电子
【答案】D
【详解】A.Cu与浓、稀HNO3均可反应,不需要加热,A正确;
B.浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,故浓硝酸与铜反应比稀硝酸与铜反应剧烈,即浓硝酸更容易和铜反应,B正确;
C.Cu与浓硝酸反应化学方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,与稀硝酸反应的方程式为3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,生成等量的硝酸铜,消耗的浓硝酸量多,C正确;
D.Cu与浓硝酸反应化学方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,1mol浓硝酸被还原为NO2,转移1mol电子,D错误;
故答案选D。
【提分秘籍】
基本规律
1.硝酸的性质
(1)不稳定性:浓硝酸见光或受热会分解:4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。实验室常将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,并放置在阴凉处。
(2)强氧化性
①稀硝酸与Cu发生反应:8HNO3(稀)+3Cu===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
②浓硝酸
a.常温下Fe、Al遇浓硝酸发生钝化,因此常温下可用铝制或铁制的容器贮存浓硝酸。
b.浓硝酸与Cu发生反应:4HNO3(浓)+Cu===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
③王水
由浓硝酸和浓盐酸组成的混合物,体积比为1∶3。能使不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。
2.硝酸的工业制法
写出上述转化的化学方程式:
N2→NH3:N2+3H22NH3
NH3→NO:4NH3+5O24NO+6H2O
NO→NO2:2NO+O2===2NO2
NO2→HNO3:3NO2+H2O===2HNO3+NO
【变式演练】
1.将相同质量的铜分别和过量的浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是
A.反应剧烈程度:两者相同
B.消耗硝酸的物质的量:前者少,后者多
C.反应生成气体的颜色:前者浅,后者深
D.反应中转移的电子数目:两者相同
【答案】D
【详解】A.铜和浓稀硝酸反应剧烈程度不同,浓硝酸更剧烈些,A错误;
B.1mol铜消耗4摩尔浓硝酸,消耗8摩尔稀硝酸,B错误;
C.浓硝酸产生红棕色的二氧化氮,稀硝酸产生无色的一氧化氮,C错误;
D.铜的量相同,故反应转移电子数相同,D正确;
故选D。
2.硝酸是重要的工业试剂,也是化学实验室中最常用的试剂之一,下列有关硝酸的说法不正确的是
A.HNO3和氯水用棕色试剂瓶保存,原理相同
B.将分别蘸有浓硝酸和浓氨水的玻璃棒相互靠近时,有白烟生成
C.常温下铁和铂都不溶于浓硝酸,原理相同
D.常温下,向浓HNO3中投入Fe片,不会产生大量的红棕色气体
【答案】C
【详解】A.HNO3和氯水中的HClO见光都易分解,都应避光保存,A正确;
B.浓HNO3和浓氨水都具有挥发性,HNO3与NH3化合生成白色固体小颗粒NH4NO3,B正确;
C.铁在浓硝酸中钝化,而Pt与浓硝酸不反应,原理不同,C错误;
D.常温下,向浓HNO3中投入Fe片,发生钝化,不会产生大量的红棕色气体,D正确。
故选C。
3.将14g铁粉溶于500mL稀硝酸中恰好完全反应,放出NO气体后称量所得溶液,发现比原溶液质量增加8g,则原溶液中硝酸的浓度为
A.0.4mol/L B.0.8mol/L C.1.6mol/L D.3.2mol/L
【答案】C
【详解】溶液质量的增加量等于铁粉质量减去NO的质量,由此可知m(NO)=14g-8g=6g;n(NO)=,结合转化:,可知反应中转移电子物质的量为0.6mol;n(Fe)= ;设生成xmol,ymol,则根据Fe元素守恒,x+y=0.25;根据得失电子守恒得:2x+3y=0.6;解得:x=0.15、y=0.1;根据N原子守恒可知消耗硝酸的物质的量n(HNO3)=3n[Fe(NO3)3]+ 2n[Fe(NO3)2]+n(NO)=0.15mol×2+0.1mol×3+0.2mol=0.8mol,c(HNO3)== 1.6mol/L,故C正确;
故选:C。
【题型六】酸雨及防治
【典例分析】下列有关酸雨的说法不正确的是
A.酸雨有危害,使土壤、湖泊酸化,会加速建筑物、桥梁等的腐蚀
B.NO2或SO2都会导致酸雨的形成
C.pH<5.6的雨水是酸雨
D.工业废水任意排放是造成酸雨的主要原因
【答案】D
【详解】A.酸雨呈酸性,它可能对植物,水生动物、土壤、湖泊产生有害影响,能造成桥梁等钢结构的腐蚀以及石材建筑物和雕像的风化,故A不符合题意;
B.NO2或SO2的过度排放是形成酸雨的主要原因,故B不符合题意;
C.酸雨主要由化石燃料燃烧产生的二氧化硫、氮氧化物等酸性气体溶于水形成的,酸雨pH值小于5.6的降水,故C不符合题意;
D.工业废水任意排放引起江河湖泊的污染,而酸雨是由于SO2、NO2过度排放引起的,故D符合题意;
故选D。
【提分秘籍】
基本规律
1.酸雨的概念
正常雨水的pH约为5.6,这是因为雨水中溶解了CO2的缘故。pH<5.6的降水称为酸雨。
2.酸雨的形成
大气中的二氧化硫、氮氧化物(NOx )及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水而形成酸雨。
3.酸雨的类型
(1)硫酸型
①SO2→H2SO3→H2SO4:SO2+H2OH2SO3,2H2SO3+O2===2H2SO4
②SO2→SO3→H2SO4,2SO2+O22SO3,SO3+H2O===H2SO4
(2)硝酸型
NO2→HNO3:3NO2+H2O===2HNO3+NO。
5.酸雨的危害与防治
(1)酸雨的危害
①直接损伤农作物,破坏森林和草原,使土壤、湖泊酸化。
②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。
③导致地下水中重金属元素含量增加,污染水源,危害人体健康。
(2)酸雨的防治措施
①调整能源结构,发展清洁能源。
②研究原煤的脱硫技术,改进燃烧技术,减少二氧化硫和氮氧化物的排放,如用石灰法对煤燃烧后的烟气脱硫。
③加强工厂废气的回收处理。
④改进汽车尾气的处理技术,控制尾气排放。
【变式演练】
1.防治酸雨最根本的途径是
A.减少矿物燃料的使用 B.减少温室气体的排放
C.减少人为硫氧化合物和氮氧化合物的排放 D.植树造林
【答案】C
【详解】酸雨成因为空气中的二氧化硫在氧气和水的共同作用下,会形成酸雾SO2+H2O⇌H2SO3、2H2SO3+O2=2H2SO4,空气中的硫的氧化物和氮的氧化物随雨水降下就形成酸雨,所以防治酸雨最根本的途径是:减少人为硫氧化合物和氮氧化合物排放量,故选:C。
2.和氮氧化物是主要的大气污染物。关于上述两种物质,下列说法不正确的是
A.汽车发动机的高温环境使和直接化合生成
B.和均会产生酸雨,造成环境破坏
C.对燃煤进行脱硫处理,有助于减少燃烧产物中的含量
D.汽车尾气中的和通过三元催化器处理后可转化为无毒无害的和
【答案】A
【详解】A.汽车发动机的高温环境使和直接化合生成NO,NO再被氧气氧化为,A错误;
B.和与水、氧气和其他化学物质反应,形成硫酸(H2SO4)和硝酸(HNO3),这些酸与水蒸气结合形成酸雨,B正确;
C.向煤中加入适量石灰石是一种有效的烟气脱硫技术,通过这一技术可以大大减少燃烧产物中SO2的含量,最终生成CaSO4,化学方程式为:2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2,C正确;
D.汽车尾气中的和通过三元催化器处理后可转化为无毒无害的和,化学方程式为:2CO+2NON2+2CO2,D正确;
故选A。
3.酸雨对自然界危害很大。下列说法正确的是
A.酸雨的pH为5.6 B.酸雨是自然现象,与人类活动无关
C.形成酸雨的主要原因是雷雨天气 D.酸雨会使土壤、湖泊酸化
【答案】D
【详解】A.酸雨是pH小于5.6的雨水,A项不符合题意;
B.形成酸雨的主要物质是SO2和氮氧化合物,化石燃料的燃烧生成SO2,汽车尾气中含氮氧化物,这些都与人类活动相关,B项不符合题意;
C.形成酸雨的原因为人为的向大气中排放大量酸性物质,如工厂废气、汽车尾气的排放,C项不符合题意;
D.酸雨会使土壤、湖泊酸化,D项符合题意;
故答案选D。
(
分阶培优练
)
培优第一阶——基础过关练
1.排放下列气体不会造成空气污染的是
A.CO B. C. D.
【答案】D
【详解】空气污染主要是粉尘和有害气体,粉尘能造成沙尘暴天气,属于可吸入颗粒物,有害气体有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、氯气,而氮气是空气的成分,无毒,故选:D。
2.以下起固定氮的作用的化学反应是
A.N2和H2在一定条件下反应生成NH3
B.NO与O2反应生成NO2
C.NH3经催化氧化生成NO
D.由NH3制碳酸氢铵和硫酸铵
【答案】A
【分析】将游离态的氮(即空气中的N2)转化为化合态的氮(即氮的化合物)的过程叫做氮的固定。
【详解】A.N2和H2在一定条件下反应生成氨气,化学方程式为N2+3H22NH3,氮气转化为氮的化合物,属于氮的固定,A符合题意;
B.NO与O2反应生成NO2,方程式为2NO+O2=2NO2,氮的化合物转化为氮的化合物,不属于氮的固定,B不符合题意;
C.NH3经催化氧化生成NO,方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,氮的化合物转化为氮的化合物,不属于氮的固定,C不符合题意;
D.由NH3制碳酸氢铵和硫酸铵,氮的化合物转化为氮的化合物,不属于氮的固定,D不符合题意;
答案选A。
3.下列物质不会钝化的是
A.Fe和浓硫酸 B.Fe和稀硝酸 C.Al和浓硫酸 D.Al和浓硝酸
【答案】B
【详解】A.常温,铁遇浓硫酸被钝化,A不符合题意;
B.常温,稀硝酸能将铁氧化,但不会生成致密氧化膜,不能将铁钝化,B符合题意;
C.常温,铝遇浓硫酸会被钝化,C不符合题意;
D.常温,铝遇浓硝酸会被钝化,D不符合题意;
故答案为:B。
4.习近平在全国生态环境保护大会上强调:“全面推进美丽中国建设,加快推进人与自然和谐共生的现代化”。下列说法错误的是
A.硫酸厂采取措施提高尾气的吸收率,能够减少的排放量
B.燃煤中加入生石灰后使用,能够减少环境污染
C.约为6的雨水属于酸雨,能够损伤农作物和建筑物
D.雷雨天气时,可增加土壤中硝酸盐类氮肥的含量
【答案】C
【详解】A.硫酸厂采取措施提高尾气的吸收率,提高二氧化硫的利用率,可以减少SO2的排放量,故A不选;
B.燃煤中加入生石灰后使用,产生的SO2与生石灰反应生成亚硫酸钙,可以减少SO2的排放量,能够减少环境污染,故B不选;
C.酸雨是pH值小于5.6的雨水,酸雨能够损伤农作物和建筑物,故C选;
D.雷雨天气时,氮气和氧气转化为NO,NO被氧化为NO2,NO2与水反应生成硝酸,硝酸转化为硝酸盐,可增加土壤中硝酸盐类氮肥的含量,故D不选;
故选C。
5.下列关于含氮化合物之间转化反应的化学方程式或离子方程式书写不正确的是
A.氧化物转化为酸:
B.氢化物转化为盐:
C.氢化物催化氧化转化为氧化物:
D.酸转化为氧化物:
【答案】C
【详解】A.与水反应生成硝酸和,A正确;
B.氨气显碱性,氯化氢显酸性,二者会发生化合反应,生成氯化铵,B正确;
C.氨气催化氧化产物是,不是,方程式为:,C错误;
D.硝酸不稳定,见光可以分解,产生、和,D正确;
答案选C。
6.下列能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是碱性气体。
【详解】A.是酸性气体,A错误;
B.是中性气体,B错误;
C.是碱性气体,C正确;
D.是酸性气体,D错误;
故选C。
7.下列实验能达到实验目的的是
A.制氨气 B.制氨气
C.收集氨气 D.尾气处理
【答案】B
【详解】A.氯化铵加热分解生成氨气和HCl,在试管口化合生成氯化铵,不能制备氨气,应选氯化铵与氢氧化钙加热制备,故A错误;
B.浓氨水与CaO混合后放热,使氨气逸出,图中固液反应装置可制备氨气,故B正确;
C.氨气的密度比空气密度小,应采用向下排空气法收集,导管短进长出可收集氨气,故C错误;
D.氨气极易溶于水,应该防倒吸,漏斗不能插入液面以下,故D错误;
故选B。
8.有关氨的说法正确的是
A.是18电子的分子,具有还原性 B.极易溶于水,可做喷泉实验
C.氨气不液化,液氨不可用作制冷剂 D.密度比空气大
【答案】B
【详解】A.氨气中的电子数目等于所有原子中电子数的和,是4原子10电子的分子,其中氮元素为-3价、处于最低价,所以氨气具有还原剂,故A错误;
B.氨气极易溶于水,通常,溶解性为1:700,故喷泉实验中能产生足够压强差,会引发喷泉,故B正确;
C.氨气分子间有间隔,故氨气易液化,液氨汽化时吸收大量热量,故液氨可用作制冷剂,故C错误;
D.氨气相对分子质量为17,氨气密度比空气小,故D错误;
故选B。
9.液氨可用作制冷剂,其原因是
A.液氨汽化时要吸收大量的热 B.氨有刺激性气味
C.氨的水溶液呈碱性 D.氨密度比空气小
【答案】A
【详解】液氨转化为气体时大量吸热,使周围温度降低,则液氨可用作制冷剂,这与氨气的气味、密度、其水溶液的性质均无关,其故选A。
10.关于反应,下列说法不正确的是
A.是这个反应的还原产物
B.产生大量红棕色刺激性气味的气体,溶液呈蓝绿色
C.硝酸在反应中表现氧化性的物质的量与表现酸性的物质的量之比为2:1
D.从上述反应中可以得出物质氧化性强弱关系:
【答案】C
【详解】A.硝酸中N元素化合价降低发生还原反应生成,是这个反应的还原产物,故A正确;
B.铜和浓硝酸在加热条件下反应生成硝酸铜、二氧化氮、水,是红棕色刺激性气味的气体,硝酸铜溶液中溶有而溶液呈蓝绿色,故B正确;
C.该反应的4mol硝酸中有2mol转化为二氧化氮,有2mol转化为硝酸铜,其物质的量之比为1:1,则硝酸在反应中表现氧化性的物质的量与表现酸性的物质的量之比为1:1,故C错误;
D.上述反应中硝酸是氧化剂、硝酸铜是氧化产物,可以得出物质氧化性强弱关系:,故D正确;
故选C。
培优第二阶——能力提升练
11.下图为酸雨形成的示意图。下列说法中,不正确的是
A.酸雨的pH小于5.6 B.酸雨会加速建筑物的腐蚀
C.酸雨形成过程中不涉及氧化还原反应 D.含硫煤的燃烧是导致酸雨的原因之一
【答案】C
【详解】A.饱和碳酸溶液的pH为5.6,则酸雨的pH小于5.6,A正确;
B.酸雨中含有硫酸或硝酸等,对金属、大理石等有腐蚀作用,会加速建筑物的腐蚀,B正确;
C.酸雨形成过程中,涉及H2SO3被氧化为H2SO4,NO2与H2O等的反应,涉及氧化还原反应,C不正确;
D.含硫煤的燃烧,会生成二氧化硫,是导致酸雨的原因之一,D正确;
故选C。
12.浓硝酸、浓盐酸和浓硫酸分别暴露在空气中,下列说法正确的是
A.质量都减少,质量分数都减少 B.浓硫酸质量增大,质量分数减少
C.浓硝酸质量减少,质量分数增大 D.浓硝酸、浓盐酸质量增大,质量分数减少
【答案】B
【详解】A.浓硫酸具有吸水性,能吸收空气中的水蒸气而使溶液质量增大,A错误;
B.浓硫酸具有吸水性,能吸收空气中的水蒸气而使溶剂质量增大,从而溶质质量分数变小,B正确;
C.浓硝酸具有挥发性,易挥发出溶质而导致溶质质量减小,质量分数减小,C错误;
D.浓盐酸具有挥发性,易挥发出溶质氯化氢而导致溶液质量减小,浓硝酸具有挥发性,易挥发出溶质而导致溶液质量减小,D错误;
故选B。
13.下列关于铵盐的叙述正确的是
①所有铵盐中,氮元素的化合价都是-3价 ②绝大多数铵盐易溶于水 ③铵态氮肥不宜与碱性肥料混合施用 ④铵盐都是由离子构成的化合物 ⑤铵盐都能与碱反应,不能与酸反应 ⑥铵盐受热分解一定都能产生氨气
A.①②③ B.①③⑤ C.②③⑤ D.②③④
【答案】D
【详解】①硝酸铵中的氮元素化合价既有铵根中的-3价,又有硝酸根中的+5价,错误;②铵盐都是易溶于水的晶体,正确;③铵态氮肥中含有,与OH-会结合形成NH3∙H2O,该物质分解产生氨气逸出,使氮肥的肥效降低,因此不应跟碱性物质如草木灰混合使用,正确;④铵盐都是铵根离子与酸根离子通过离子键结合形成的,属于离子化合物,都是由离子构成的化合物,正确;⑤弱酸的铵盐能够与酸反应,如碳酸铵,错误;⑥铵盐受热分解,不同的铵盐随温度不同,分解产物不同,不一定生成氨气,如硝酸铵受热分解可以生成氮气,错误。综合上述分析,可知叙述正确的是②③④,故选D。
14.在体积为1 L的干燥烧瓶中,用排空气法充入HCl气体后,测得烧瓶中的气体对氧气的相对密度为1.082,以此气体进行喷泉实验,当喷泉停止后,进入烧瓶中的液体体积是
A. L B. L C. L D.全满
【答案】C
【详解】由题意可知,烧瓶中气体的相对分子质量为32×1.082=34.624,则烧瓶中的气体为氯化氢和空气的混合气体,设混合气体的总物质的量为1mol,氯化氢的物质的量为amol、空气的物质的量为bmol,由物质的量和相对分子质量可得:a+b=1和36.5a+29b=34.624,解联立方程可得a=0.75、b=0.25,当喷泉停止后,进入烧瓶中的液体体积为氯化氢气体的体积,则进入烧瓶中的液体体积为×1L=L,故选C。
15.在高温或放电条件下,N2和O2反应生成NO, NO进一步氧化生成NO2,在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A.NO(g) HNO3(aq) B.N2(g) NO2(g)
C.NO2(g) N2(g) D.NH3N2(g)
【答案】C
【详解】A.NO与H2O不发生反应,不能实现转化生成HNO3,A错误;
B.N2与氧气反应只能生成NO,不能一步生成NO2,B错误;
C.NO2有氧化性,CO有还原性,在高温、催化剂条件下二者可发生氧化还原反应转化为无毒的N2和CO2,能一步实现,C正确;
D.氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵,不能转化生成N2,D错误;
故选C。
16.硝酸是重要的工业试剂,也是化学实验室中最常用的试剂之一,下列有关硝酸的说法不正确的是
A.HNO3和氯水用棕色试剂瓶保存,原理相同
B.将分别蘸有浓硝酸和浓氨水的玻璃棒相互靠近时,有白烟生成
C.常温下铁和铂都不溶于浓硝酸,原理相同
D.常温下,向浓HNO3中投入Fe片,不会产生大量的红棕色气体
【答案】C
【详解】A.HNO3和氯水中的HClO见光都易分解,都应避光保存,A正确;
B.浓HNO3和浓氨水都具有挥发性,HNO3与NH3化合生成白色固体小颗粒NH4NO3,B正确;
C.铁在浓硝酸中钝化,而Pt与浓硝酸不反应,原理不同,C错误;
D.常温下,向浓HNO3中投入Fe片,发生钝化,不会产生大量的红棕色气体,D正确。
故选C。
17.下列关于氮及其化合物的说法,不正确的是
A.铵盐一般都溶于水,且都可分解放出氨气
B.液氨汽化时会吸收大量的热,所以液氨可用作制冷剂
C.汽车尾气中的氮氧化物是造成光化学烟雾的主要原因之一
D.工业浓硝酸通常呈黄色,是因为溶解了气体
【答案】A
【详解】A.铵盐一般都溶于水,但分解不一定放出氨气,如NH4NO3在230℃以上分解产生N2、O2、H2O,不产生氨气,A错误;
B.氨易液化,液氨气化时会吸收大量的热,所以液NH3常用作制冷剂,B正确;
C.汽车尾气中的氮氧化物是造成光化学烟雾的主要原因之一,C正确;
D.NO2呈红棕色,溶于浓硝酸使浓硝酸呈黄色,D正确;
故选A。
18.标准状况下,在三个干燥的烧瓶里分别充满纯净的氨气、空气和HCl以等体积混合的混合气体、NO和O2以体积比4∶3混合,然后分别进行喷泉实验,实验完毕,三个烧瓶中所得溶液的物质的量浓度之比最接近
A.2∶1∶2 B.1∶1∶1
C.7∶7∶4 D.1∶1∶2
【答案】C
【详解】氨气将全部溶于水,设体积为V L,则n(NH3)=,与水混合成氨水的体积为V L,因此氨水的物质的量浓度c=;
空气与氯化氢等体积,设氯化氢体积为V L,氯化氢完全溶于水而空气不溶,则溶液的体积为V L,氯化氢的物质的量n=,则浓度为c=;
NO与O2设体积分别为4V L、3V L,遇到水时发生反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3,得到硝酸溶液的体积为7V L,硝酸的物质的量与NO的物质的量相等,n(HNO3)= ,则浓度c(HNO3)= ,则在这三个烧瓶中形成的溶液的浓度的比为∶∶=7∶7∶4。
故选C。
19.在汽车尾气净化装置中,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法不正确的是
A.该反应为固氮反应之一
B.NO为无色气体,为红棕色气体
C.NO、CO均能与人体中的血红蛋白结合
D.该催化转化的总反应的化学方程式为
【答案】A
【详解】A. 氮的固定是游离态氮元素变化为化合态氮元素,该反应为含氮化合物转变为氮气,不属于固氮反应,A错误;
B. 通常,NO为无色气体、为红棕色气体,B正确;
C. NO、CO均能与人体中的血红蛋白结合,超过一定量的NO、CO均能使人中毒,C正确;
D. 由图、结合电子数守恒、元素质量守恒可知,该催化转化的总反应的化学方程式为,D正确;
答案选A。
20.如图是氮及其化合物的“价—类”二维图。
下列说法正确的是
A.实验室采用向上排空气法收集A
B.化合物B的水溶液能导电,证明B是电解质
C.控制不同的反应条件,C与D也能相互转化
D.两支玻璃棒分别蘸取B的浓溶液与D的浓溶液,靠近后会产生白雾
【答案】C
【分析】由图可知A、B、C、D、E分别是NO、NH3、NO2、HNO3、硝酸盐。
【详解】A.NO在空气中容易和O2发生反应生成NO2,所以NO不能用排空气法收集,故A错误;
B.NH3▪H2O是电解质,但NH3本身不是电解质,故B错误;
C.NO2与水反应就可以得到HNO3,浓HNO3与Cu反应就可以得到NO2,故C正确;
D.NH3与浓HNO3会发生反应,但是不会产生白雾,故D错误;
故本题选C。
培优第三阶——培优拔尖练
21.空气质量日报是通过新闻媒体向社会发布的环境信息,可增强人们对环境的关注,提高全民的环境保护意识。空气质量日报发布的空气质量污染指数项目中不包含下列项目的
①可吸入颖粒物 ②PM2.5 ③二氧化氮 ④二氧化硫 ⑤二氧化碳 ⑥一氧化碳 ⑦臭氧
A.⑤ B.⑤⑦ C.③⑤⑦ D.①②③⑥⑦
【答案】A
【详解】目前计入空气质量评价的主要污染物为:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物、细颗粒物和臭氧等,PM2.5属于可吸入颗粒物;二氧化碳是空气的固有成分,无毒,不属于空气污染物;
故本题选A。
22.将22.7 g由Cu、Al、Fe组成的合金溶于足量的NaOH溶液中,合金质量减少了2.7 g。另取等质量的合金溶于过量稀HNO3中,生成了6.72 L NO(标准状况下),向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液,则沉淀的质量为
A.22.1 g B.25.4 g C.33.2g D.30.2 g
【答案】D
【详解】将17.9克由Cu、Al、Fe组成的合金溶于足量的NaOH溶液中,只有铝参与反应,则合金质量减少的2.7克为Al,物质的量为,将合金溶于过量稀硝酸中,分别生成Al3+、Fe3+、Cu2+离子,根据电子守恒,金属共失去电子的物质的量为×3=0.9mol,其中0.1mol铝完全反应失去0.3mol电子,则Cu、Fe完全反应失去电子为0.9mol-0.3mol=0.6mol,反应中Cu、Fe失去电子的物质的量等于生成碱的氢氧根离子的物质的量,则n(OH-)=0.6mol,所以反应后氢氧化铜、氢氧化铁的质量为22.7g-2.7g+0.6mol×17g/mol=30.2g,答案选D。
23.氨催化氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径,某同学用该原理设计实验探究硝酸的制备和性质,装置如图所示(装置内空气均已排尽)。下列说法错误的是
A.甲装置中的固体也可以是或
B.装置丁可以起到防倒吸作用
C.理论上装置丙中通入的氨气和氧气物质的量之比为时可以完全被吸收生成
D.装置乙中的干燥剂可以为碱石灰
【答案】A
【分析】甲中浓氨水与过氧化钠反应制备氨气和氧气,经过干燥后在丙中发生氨气的催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮可生成二氧化氮,过量的氧气与二氧化氮在戊中可生成硝酸,己为尾气吸收装置,据此分析解答;
【详解】A.甲装置需要提供氨气和氧气,如果甲装置中的固体是NaOH或CaO ,只能提供氨气,不能提供氧气,A错误;
B.若发生倒吸,水先进入丁试管中,所以装置丁可以起到防倒吸作用,B正确;
C.根据反应:、可知,装置丙中通入的氨气和氧气物质的量之比为时可以完全被吸收生成,C正确;
D.乙用于干燥氨气、氧气,可用碱石灰干燥,D正确;
答案选A。
24.如图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案,下列有关操作不可能引发喷泉现象的是
A.图甲中挤压胶头滴管使管内的溶液全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
B.图乙中用热毛巾捂住圆底烧瓶底部并打开止水夹
C.图丙中用鼓气装置从装置的a处鼓入适量氨气并打开止水夹
D.图丁中向装置的水槽中慢慢加入足量生石灰并打开止水夹
【答案】C
【详解】A.二氧化硫与NaOH反应,烧瓶内气压减小,可引发喷泉实验,A不符题意;
B.二氧化氮与NaOH溶液反应,烧瓶内气压减小,可引发喷泉实验,B不符合题意;
C.氨气极易溶于水,鼓入的适量氨气溶解在水中,锥形瓶中压强不会增大,不可能引发喷泉实验,当鼓入的氨气过量时也可引发喷泉,C符合题意;
D.生石灰与水反应放热,使浓氨水挥发出氨气,锥形瓶中压强增大,将浓氨水压入圆底烧瓶中与HCl反应,可引发喷泉实验,D不符合题意;
答案选C。
25.下图是自然界中的氮循环过程,下列有关叙述错误的是
A.反应①、②及工业合成氨均属于氮的固定
B.反应③的反应方程式为
C.反应④中,生成,至少需要提供
D.过程中参与循环的元素有氮元素,还有氢和氧元素
【答案】C
【详解】A.氮的固定是游离态氮元素转化为化合态氮元素的过程,反应①、②及工业合成氨都是游离态氮元素转化为化合态氮元素的过程,均属于氮的固定,故A正确;
B.由图可知,反应③为一氧化氮与氧气和水反应生成硝酸,反应的化学方程式为,故B正确;
C.由图可知,反应④为在硝化细菌作用下氨气与氧气反应生成硝酸根离子的反应,由得失电子数目守恒可知,生成1mol硝酸根离子需要提供氧气的物质的量为1mol×2=2mol,故C错误;
D.由图可知,自然界中的氮循环过程中参与循环的元素有氮元素,还有氢和氧元素,故D正确;
故选C。
26.氨氮废水造成湖泊富营养化,某研究团队设计处理流程如下:
在硝化过程中实现转化,在反硝化过程中实现转化。下列说法正确的是
A.硝化过程中,含氮物质均发生还原反应
B.反硝化过程属于氮的固定
C.在一定条件下向废水中加入甲醇(CH3OH)可实现反硝化过程,甲醇中某元素的化合价会升高
D.HNO3完全转化成1molN2时,转移的电子数为5NA
【答案】C
【详解】A.硝化过程中实现转化,氮元素化合价不断升高,发生氧化反应,故A错误;
B.氮的固定是将游离态氮转化为化合态的氮,反硝化过程中实现转化,将氮的化合态转化为氮气,不属于氮的固定,故B错误;
C.加入甲醇(CH3OH)可实现反硝化过程,废水中氮元素化合价降低,则甲醇中某元素的化合价会升高,故C正确;
D.HNO3转化成N2时氮元素化合价降低了5,生成1molN2时得到10mol电子,转移的电子数为10NA,故D错误;
故选:C。
27.某工厂用硫酸处理氨气尾气,得到铵盐(不同批次得到a,b,c三种不同的铵盐)。称取不同质量的铵盐,加入到1L0.1mol/LNaOH溶液中并加热,收集氨气(NH3),得到如下氨气物质的量与铵盐的关系图。提示:加热条件下+OH-=NH3+H2O
下列叙述不正确的是
A.a对应的是(NH4)2SO4
B.b对应的是(NH4)2SO4和NH4HSO4的混合铵盐
C.c对应的是NH4HSO4,生成NH3物质的量为0.1mol
D.质量相同的b和c铵盐,加入足量NaOH溶液中并加热,得到氨气物质的量不同
【答案】C
【详解】A.氨气产生的量随着硫酸铵的加入先增加后不变,所以固体为硫酸铵,故A正确;
B.混合物为硫酸铵和硫酸氢铵时,首先发生,然后才发生,在氢氧化钠总量不变时,混合物的质量增多,硫酸氢铵增多,第一个反应后剩余的氢氧化钠的量减少,第二个反应生成的氨气的量必定减少,故B正确;
C.混合物中只有硫酸氢铵时,先发生反应,再发生反应,依据硫酸氢铵消耗氢氧化钠的物质的量与硫酸铵消耗氢氧化钠的物质的量,可知图像c符合题意,1L0.1mol/L的氢氧化钠溶液完全反应,加热条件下生成氨气的物质的量小于0.1mol,故C错误;
D.根据硫酸铵与硫酸氢铵与氢氧化钠反应的顺序可知,混合物中含有硫酸氢铵越多,与相同质量的氢氧化钠反应生成的氨气越少,得到氨气的物质的量不同,故D正确;
故答案为:C。
28.在酸性条件下,具有氧化性。如图实现转化为。下列分析不正确的是
A.是整个循环的催化剂
B.NO、为中间产物
C.每转化1mol,需要5.6L
D.反应①的离子方程式为:
【答案】C
【分析】根据转化关系图可知亚铁离子被硝酸氧化为铁离子,生成的NO被氧气氧化为NO2,NO2、O2溶于水又转化为硝酸,总反应为,据此解答。
【详解】A. 根据转化关系图可知反应前有硝酸根,反应后有硝酸根,因此是整个循环的催化剂,A正确;
B. 根据转化关系图可判断NO、为中间产物,B正确;
C. 每转化1mol,需要0.25mol氧气,气体所处状态不确定,其体积不一定为5.6L,C错误;
D. 根据转化关系图可判断反应①的离子方程式为:,D正确;
答案选C。
29.不同浓度的HNO3分别与一定量的锌粉完全反应,还原产物分别为NO2、NO和NH4NO3,若反应的锌物质的量相等时,参加反应的硝酸物质的量之比是
A.2∶4∶5 B.1∶2∶5
C.1∶2∶2 D.24∶16∶15
【答案】D
【详解】根据Zn~Zn2+~2[Zn(NO3)2中的]~2e-,因为反应的锌物质的量相等,所以这三个反应中,锌失去的电子数也相等;根据得失电子守恒,硝酸得到的电子数也相等;根据HNO3~NO2~e-,HNO3~NO~3e-,HNO3~NH4NO3~8e-~,假设转移24 mol电子,则有:12Zn~12Zn2+~24[Zn(NO3)2中的]~24e-,24HNO3~24NO2~24e-,8HNO3~8NO~24e-,3HNO3~3NH4NO3~24e-~3,参加反应硝酸物质的量之比为(24+24)∶(24+8)∶(24+3+3)=24∶16∶15;答案选D。
30.某化学学习小组借助如图装置对浓硝酸的性质进行探究。
(1)连接装置, 后开始如下实验:将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态,立即伸入三颈烧瓶中,并塞紧瓶塞滴加浓硝酸,可观察到瓶中产生红棕色的气体。
(2)装置C中盛有足量的Ba(OH)2溶液,反应一段时间后可观察到C中出现白色沉淀,该白色沉淀为 (写化学式)。
(3)装置D中收集到了无色气体,同学甲认为是NO,乙认为是O2,丙认为是NO和O2。
①甲、乙、丙三人的判断中肯定不合理的是 。
②下列对该气体的检验方法合适的是 (填字母)。
A.敞口观察集气瓶内气体的颜色变化
B.将润湿的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内,观察试纸是否变红
C.将带火星的木条伸入集气瓶中,观察木条是否复燃
③如果集气瓶中收集到的无色气体是氧气,则氧气的来源是(用化学方程式表示) 。
【答案】(1)检验装置气密性
(2)BaCO3
(3)丙 C 4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
【分析】本题为实验探究题,探究炽热的木炭与浓硝酸反应,即装置A发生的反应为:C+4HNO3(浓)4NO2+CO2+2H2O,装置B为防止倒吸装置,装置C为NO2与H2O反应,3NO2+H2O=2HNO3+NO,由于NO和O2反应生成NO2而不能共存,若装置D中收集的气体含有O2说明A中发生了副反应4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O,据此分析解题。
【详解】(1)有气体生成或气体参与的反应,实验前必须先检查装置的气密性,故答案为:检查装置的气密性;
(2)装置C中盛有足量Ba(OH)2溶液,二氧化碳通入其中,产生白色BaCO3沉淀,故答案为:BaCO3;
(3)①甲、乙、丙三人的判断中肯定不合理的是丙,因为NO与O2不能共存,会反应生成NO2,故答案为:丙;
②
A.如果集气瓶内气体是NO,虽然通过敞口观察可以看到红棕色,但氮的氧化物有毒,会污染空气,A不合题意;
B.湿润的蓝色石蕊试纸不能区别一氧化氮和氧气,B不合题意;
C.将带火星的木条伸入集气瓶中,观察木条是否复燃,可以判断集气瓶中是否是氧气,C符合题意,
故答案为:C;
③如果集气瓶中收集到的无色气体是氧气,则氧气的来源是浓硝酸受热分解:4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O,故答案为:4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。
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