专题05 氨的转化与生成(重难点训练)化学鲁科版2019必修第一册
2025-11-24
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2份
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37页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学鲁科版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第3节 氮的循环 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 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 | 3.32 MB |
| 发布时间 | 2025-11-24 |
| 更新时间 | 2025-09-25 |
| 作者 | 知鱼 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-09-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54089269.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题16 氨的转化与生成
建议时间:15分钟
突破一 氨的性质
1.氮及其化合物在生产生活中应用广泛。下列物质的性质和用途对应关系错误的是
选项
物质的性质
用途
A
化学性质稳定
填充灯泡
B
具有还原性
脱除烟气中
C
受热易分解
实验室制氨气
D
具有强氧化性
清洗试管内壁的银镜
2.下列有关氮及其化合物说法错误的是
A.氨溶于水的喷泉实验,证明氨气极易溶于水
B.液氨气化时会吸收大量的热,所以液氨可用作制冷剂
C.N≡N断裂需要较多的能量,所以氮气化学性质很稳定
D.浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,原因是浓硝酸有挥发性
3.如图,利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一表面皿扣在上面。(铵盐的性质与N的检验)下表中实验现象及对现象所作的解释正确的是
选项
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与HCl反应产生了NH4Cl固体
B
浓硫酸附近无明显现象
NH3与浓硫酸不发生反应
C
氯化铝溶液先浑浊再澄清
氢氧化铝沉淀溶解
D
干燥红色石蕊试纸不变色,湿润红色石蕊试纸变蓝
氨气是一种弱碱
突破二 含氮化合物的转化
4.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.多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
B.侯氏制碱法以H2O、NH3 、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl
C.工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3
D.自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3
5.“侯氏制碱法”与“氨碱法”是世界上生产的两种主要方法,其流程示意如下:
下列说法不正确的是
A.联合制碱法中母液的成分为
B.氨碱法循环Ⅱ的物质X主要是,排出液W中主要溶质是和NaCl
C.氨碱法与联合制碱法沉淀池中均是先通入至饱和再通入
D.与氨碱法相比,联合制碱法提高了食盐的利用率
6.下列方程式书写正确的是
A.铜与浓硝酸反应:
B.二氧化硫与过量反应:
C.表示中和反应反应热的热化学方程式:
D.氨的催化氧化:
7.在下图所示的物质转化关系中,A是常见气态氢化物,B是能使带火星的木条复燃的无色无味气体,E的相对分子质量比D大17,G是一种紫红色金属单质(部分反应中生成物没有全部列出,反应条件未列出)。
下列说法正确的是
A.反应①为置换反应 B.实验室收集气体C一般用排水法
C.反应②生成E原子利用率100% D.常温下,E浓溶液不与G反应
突破三 含氮化合物的价类二维图
8.从元素化合价和物质类别两个角度学习、研究物质的性质,是一种行之有效的方法。氮元素的“价—类”二维图如图所示。下列说法正确的是
A.与氧气在高温条件下反应可直接生成红棕色气体b
B.a气体可用湿润的蓝色石蕊试纸检验
C.少量的铁粉与图中c的稀溶液反应生成的能使溶液变红
D.用两支玻璃棒分别蘸取a和c的浓溶液,靠近时会产生白雾
9.部分含氮或含硫物质的分类与相应化合价关系如图。下列说法正确的是
A.a可能为NH3,可被O2催化氧化生成e
B.b只可能为H2S,且其水溶液一定呈酸性
C.f一定为酸性氧化物,且其水溶液有漂白性
D.常温下,g、h的浓溶液均不能与Fe、Al反应
突破四 含氮物质转化的综合应用
10.合成氨及其相关工业中,部分物质间的转化关系如下,下列说法不正确的是
A.反应Ⅰ属于人工固氮反应
B.反应Ⅱ的方程式为:
C.反应Ⅲ的现象为无色气体变红棕色
D.反应Ⅳ的方程式为:,其中氧化剂与还原剂的质量比为
11.硝酸是重要的化工原料,用于制化肥、农药、炸药、染料等。工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸,如图所示:
下列说法中正确的是
A.反应①②③都属于氮的固定
B.反应④中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C.氮气在足量氧气中也可以通过一步反应生成
D.反应②的方程式:
12.下列所给物质在给定条件下能实现一步转化的是
A.
B.饱和溶液
C.
D.
13.自然界中氮循环如下图所示,其中土壤中的在硝化细菌的作用下转化为后,土壤中的进一步将氧化为;在氧气较少的环境下,又可以在反硝化细菌的作用下与反应,使氮以形式放出。下列说法不正确的是
A.在反硝化过程中,土壤升高
B.含氮无机物和含氮有机物可相互转化
C.在硝化细菌作用下氮元素均发生氧化反应
D.汽车尾气排放的氮氧化物由游离态氮转化来的
建议时间:20分钟
14.硝酸是重要的化工原料。下图为制硝酸的流程示意图。下列说法正确的是
A.流程中,、和作反应物时,均作还原剂
B.氧化炉中发生反应的方程式为
C.调节通入空气的比例,理论上可以将氧化炉中的含氮物质完全转化为
D.可选用铜作为盛装液氨和浓硝酸的罐体材料
15.“价—类”二维图基于核心元素的化合价和物质类别研究物质,为我们认识物质性质和实现物质转化提供了新思路,下图是硫、氮的“价—类”二维图,则下列说法错误的是
A.a与g的水溶液会发生反应
B.c与氯水混合漂白能力一定增强
C.i露置在空气中会变成红棕色的j,常利用这一性质检验i
D.在一定条件下,i、j都可以和g发生反应而被除去,从而减少环境污染
16.如图为氮元素的“价-类二维图”,箭头表示物质之间可转化,有关推断不合理的是
A.图中所标转化关系中有5个反应是通过氧化还原反应实现的
B.雷雨天可实现B→C→D→E→F转化
C.A→C的反应是实现人工固氮的重要过程
D.A与E的浓溶液靠近会产生白烟
17.氮及其化合物的“价—类”二维图如下所示,下列说法正确的是
A.常温下的中含电子
B.可通过加热氯化铵固体制取
C.和的混合物共,含原子总数为
D.与的溶液恰好完全反应,生成、混合气体(标准状况),则溶液的体积为
18.下列实验装置能达到相应实验目的的是
实验装置
实验目的
A.熔融烧碱
B.蒸发NH4Cl溶液得NH4Cl晶体
实验装置
实验目的
C.实验室NH3尾气吸收
D.演示喷泉实验
19.某化学兴趣小组用如图1装置探究氨气喷泉实验中三颈烧瓶内压强变化。图1中的三颈烧瓶收集满氨气后关闭K1,用在冰水中浸泡后的湿毛巾敷在三颈烧瓶上,50s时拿走毛巾并打开K2,整个过程中测得三颈烧瓶内压强变化曲线如图2。下列说法正确的是
A.固体X可选择CaO,试剂a可选择浓氨水
B.0s~50s时,氨气发生化学反应导致三颈烧瓶内压强减小
C.70s时,三颈烧瓶内的喷泉现象最明显
D.固体X和试剂a分别为锌片和稀硫酸时,实验过程中也能观察到喷泉现象
20.用下列实验操作或装置进行相应实验,能够达到实验目的的是
A.进行浓氨水与浓硫酸的反应生成白烟
B.熔融纯碱
C.测量的体积
D.除去固体中的
21.利用下列装置(部分夹持装置略)进行相应实验(或操作)能达到实验目的的是
A.实验室制备干燥的氨气
B.冷却后将少量水倒入第一支试管观察溶液的颜色,证明生成硫酸铜
C.收集NO气体
D.将NO与O2按照4:1混合充满烧瓶进行喷泉实验,最后水能充满烧瓶
22.下列事实及解释均正确的是
选项
事实
解释
A
NO2与NaOH溶液反应生成盐和水
NO2为酸性氧化物
B
用HCl气体检验输送氨气的管道是否发生泄漏
NH3与HCl反应生成明显的白色气体
C
常温下用铁质容器贮运浓硫酸和浓硝酸
铁不与浓硝酸或浓硫酸反应
D
浓硝酸放置在棕色细口试剂瓶中并置于阴凉处
浓硝酸不稳定,易分解
23.在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A.硝酸工业:
B.制备NaOH:粗盐NaCl溶液烧碱
C.制备高纯硅:高纯硅
D.金属铝制备:溶液铝
24.下列根据实验现象得出的结论不正确的是
A.将集有氨的试管倒扣于盛有水的水槽中,液体迅速充满试管,说明氨极易溶于水
B.将湿润的红色石蕊试纸放入集有氨的集气瓶中,试纸由红色变为蓝色,说明氨水呈碱性
C.将蘸有浓氨水和浓硝酸的玻璃棒靠近,观察到白烟,说明氨具有碱性且易与酸化合生成铵盐
D.将红热的Pt丝伸入盛有浓氨水的锥形瓶中,瓶口出现少量红棕色气体,说明氨的直接氧化产物为NO2
25.如图是某元素的“价类二维图”。其中X是一种强碱,G为正盐,通常条件下Z是无色液体,D的相对分子质量比C的小16,各物质转化关系如图所示。下列说法正确的是
A.E可以是金属,也可以是非金属
B.C和D两种大气污染物,都能用排空气法收集
C.B的浓溶液具有吸水性,可用来干燥气体
D.实验室制备F时,可以将其浓溶液滴入碱石灰中进行制取
26.用浓氨水可检验氯气管道是否泄漏:。若氯气管道泄漏,会出现白烟。下列说法不正确的是
A.氧化剂和还原剂物质的量之比为3:8
B.固体属于离子晶体
C.检测时表现出挥发性和还原性
D.用同样的方法也可以检测HCl气体是否泄漏
27.取2个完全相同的透明塑料瓶,在瓶内用细线固定大小、形状均相同且喷有酚酞溶液的小纸花,按照图1所示用注射器同时向塑料瓶中注入等体积的浓氨水,将针孔处密封后进行图2、图3所示实验(已知:氨气密度比空气小),下列说法错误的是
A.图2、图3中小纸花最终均变为红色
B.小纸花变色说明分子在不断地运动
C.图3中小纸花比图2中先变为红色
D.两个瓶中小纸花均从上到下依次变色
28.下列有关氮及其化合物的说法正确的是
A.浓具有强氧化性,与过量Fe反应生成
B.分子中存在氮氮三键结构很稳定,所以氮气不能支持任何物质的燃烧
C.,氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2
D.溶于生成,转移电子的物质的量为1mol
29.自然界中的氮元素以氮气、氮氧化物和硝酸盐等形式存在,人类对氮元素的利用,就是实现氮元素在不同物质之间的转化。
(1)下图为氮元素的价类二维图。下列说法正确的是___________。
A.X属于酸性氧化物
B.转化为一定需要加入氧化剂
C.一定条件下,和反应可以转化成
D.实验室采用加热分解固体制取
(2)浓、稀硝酸的性质既相似又有差别,铜和浓硝酸反应的化学方程式为 ,铜和稀硝酸反应的化学方程式为 ,要除去铁制品表面的铜镀层应选择 (填“浓”或“稀”)硝酸,原因是 。
(3)催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如下图所示。当与NO的物质的量之比为1∶1时与足量氨气在一定条件下发生脱氮反应。该反应的化学方程式为 。
(4)为了测定铁铜合金的组成,将15.2g铁、铜合金加入200mL某浓度的稀硝酸中,待合金完全溶解后,共收集到NO气体4.48L(标准状况下),并测得反应后溶液中的浓度为,若反应前后溶液的体积变化忽略不计,请回答下列问题:
①反应后溶液中存在的金属离子除Cu2+外,还有 。
②上述合金中铁的物质的量为 mol,铁和铜的物质的量之比为 。
③原硝酸的物质的量浓度为 。
30.自然界中的氮元素以氮气、氮氧化物和硝酸盐等形式存在,人类对氮元素的利用,就是实现氮元素在不同物质之间的转化。
(1)氮是植物生长的必需元素。有关说法中错误的是___________。
A.氮气分子很稳定 B.尿素属于铵态氮肥
C.工业合成氨是人工固氮 D.闪电实现了大气固氮
(2)如图为氮元素的价类二维图。下列说法正确的是___________。
A.X属于酸性氧化物
B.转化为一定需要加入氧化剂
C.一定条件下,和反应可以转化成
D.实验室采用加热分解固体制取
(3)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是___________。
A.易溶于水,可用作制冷剂
B.具有强氧化性,可用于制
C.受热易分解,可用作化肥
D.性质稳定,可用于食品保护
(4)氨气是生产氮肥的主要原料,工业合成氨的化学方程式为 。结合化学方程式简述为何氮肥常用铵态氮肥而不直接使用氨水 。
(5)催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如下图所示。当与的物质的量之比为时与足量氨气在一定条件下发生脱氮反应。该反应的化学方程式为 。
建议时间:10分钟
31.(2025·湖南·高考真题)只用一种试剂,将四种物质的溶液区分开,这种试剂是
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.溶液
32.(2025·重庆·高考真题)下列有关离子反应错误的是
A.Ca(OH)2溶液滴入NaHSO3溶液中:
B.加入水中:
C.通入水中:
D.通入NaBr溶液中:
33.(2025·广东·高考真题)按如图组装装置并进行实验:将铜丝插入溶液中,当c中红色褪去时,将铜丝拔离液面。下列叙述错误的是
A.a中有化合反应发生,并有颜色变化
B.b中气体变红棕色时,所含氮氧化物至少有两种
C.c中溶液红色刚好褪去时,恰好完全反应
D.若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,则c中溶液颜色会褪去
34.(2025·云南·高考真题)某化学兴趣小组设计如下实验装置,通过测定反应前后质量的变化,验证固体在酒精灯加热条件下,受热分解的气态产物。
实验步骤:先缓慢通入Ar气,排尽装置内空气;关闭Ⅰ左侧阀门,点燃酒精灯;一段时间后,Ⅱ中灼热的铜网变黑,熄灭酒精灯甲;再次缓慢通入Ar气……
下列说法错误的是
A.实验步骤中,点燃酒精灯的顺序为甲、乙、丙
B.整个过程中,若Ⅲ中灼热的铜网未变黑,则说明生成的在Ⅱ中反应完全
C.实验结束后,若Ⅰ中减少的质量等于Ⅱ中增加的质量,则分解的气态产物只有
D.应远离热源、可燃物,并与还原性物质分开存放
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专题16 氨的转化与生成
建议时间:15分钟
突破一 氨的性质
1.氮及其化合物在生产生活中应用广泛。下列物质的性质和用途对应关系错误的是
选项
物质的性质
用途
A
化学性质稳定
填充灯泡
B
具有还原性
脱除烟气中
C
受热易分解
实验室制氨气
D
具有强氧化性
清洗试管内壁的银镜
【答案】C
【解析】A.氮气化学性质稳定,可用作灯泡中保护气,防止灯丝氧化,A正确;
B.氨气具有还原性,在脱硝反应中可以还原为和,B正确;
C.受热分解生成和HCl,但两者遇冷会重新化合,无法有效制氨气;实验室制取通常用与共热,C错误;
D.硝酸的强氧化性,稀硝酸可溶解银,反应生成、NO和,D正确;
故答案为:C。
2.下列有关氮及其化合物说法错误的是
A.氨溶于水的喷泉实验,证明氨气极易溶于水
B.液氨气化时会吸收大量的热,所以液氨可用作制冷剂
C.N≡N断裂需要较多的能量,所以氮气化学性质很稳定
D.浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,原因是浓硝酸有挥发性
【答案】D
【解析】A.氨溶于水的喷泉实验中,能形成喷泉是因为氨气极易溶于水,使烧瓶内压强迅速减小,外界大气压将水压入烧瓶形成喷泉,A正确;
B.液氨气化时会吸收大量的热,能使周围环境温度降低,所以液氨可用作制冷剂,B正确;
C.氮气分子中存在N≡N(氮氮三键),断裂N≡N需要较多的能量,所以氮气化学性质很稳定,C正确;
D.浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,原因是浓硝酸见光易分解,而不是因为浓硝酸有挥发性,D错误;
故答案选D。
3.如图,利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一表面皿扣在上面。(铵盐的性质与N的检验)下表中实验现象及对现象所作的解释正确的是
选项
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与HCl反应产生了NH4Cl固体
B
浓硫酸附近无明显现象
NH3与浓硫酸不发生反应
C
氯化铝溶液先浑浊再澄清
氢氧化铝沉淀溶解
D
干燥红色石蕊试纸不变色,湿润红色石蕊试纸变蓝
氨气是一种弱碱
【答案】A
【解析】A.浓盐酸易挥发,挥发出的HCl与NH3反应生成NH4Cl固体小颗粒,产生白烟,现象和解释均正确,A正确;
B.浓硫酸是高沸点酸,难挥发,但NH3为碱性气体,会与浓硫酸发生反应生成(NH4)2SO4或NH4HSO4,解释错误,B错误;
C.NH3与水反应生成NH3·H2O,AlCl3与NH3·H2O反应生成Al(OH)3沉淀,Al(OH)3只溶于强碱,氨水为弱碱,沉淀不溶解,现象“先浑浊再澄清”错误,解释也错误,C错误;
D.干燥石蕊试纸不变色因NH3未电离出OH⁻,湿润试纸变蓝是NH3与水生成NH3·H2O电离出OH⁻,但NH3是碱性气体,并非弱碱(NH3·H2O才是弱碱),解释错误,D错误;
故选A。
突破二 含氮化合物的转化
4.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.多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
B.侯氏制碱法以H2O、NH3 、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl
C.工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3
D.自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3
【答案】D
【解析】A.自然界的氮循环确实涉及不同形态氮的转化,如固氮、氨化、硝化等过程,A正确;
B.侯氏制碱法利用H2O、NH3、CO2和NaCl制备NaHCO3和NH4Cl,反应符合实际工艺,B正确;
C.工业制硝酸通过NH3催化氧化生成NO,再经氧化和吸收生成HNO3,C正确;
D.自然固氮不全是生成NH3,例如闪电固氮生成NO,而人工固氮(如合成氨)生成NH3,D错误;
故选D。
5.“侯氏制碱法”与“氨碱法”是世界上生产的两种主要方法,其流程示意如下:
下列说法不正确的是
A.联合制碱法中母液的成分为
B.氨碱法循环Ⅱ的物质X主要是,排出液W中主要溶质是和NaCl
C.氨碱法与联合制碱法沉淀池中均是先通入至饱和再通入
D.与氨碱法相比,联合制碱法提高了食盐的利用率
【答案】A
【分析】联合制碱法利用合成氨厂生产的氨和二氧化碳作为副产品供给碱厂作为原料,提高了原料的利用率,减少了废物的排放,降低了能源消耗,从而降低了生产成本,氨碱法与联合制碱法沉淀池中均是先通入溶解度大的氨气,营造碱性环境,增大二氧化碳的溶解度,然后再通入二氧化碳反应生成溶解度较小的碳酸氢钠晶体,碳酸氢钠受热分解为碳酸钠、二氧化碳X,其中二氧化碳可以循环利用;氨碱法的母液中含有NH4Cl、NaCl,加入CaO反应后溶质为CaCl2、NH3·H2O和NaCl,NH3·H2O可循环使用,排出液W中主要溶质是CaCl2和NaCl;与氨碱法相比,联合制碱法得到的母液中通入NH3得到NH4Cl和NaCl,NH4Cl可以结晶分离作为氮肥,母液中的NaCl可以循环使用,提高了食盐的利用率;
【解析】A.联合制碱法中母液的成分为和氯化钠,A错误;
B.由分析,氨碱法循环Ⅱ的物质X主要是,排出液W中主要溶质是和NaCl,B正确;
C.氨碱法与联合制碱法沉淀池中均是先通入溶解度大的氨气,营造碱性环境,增大二氧化碳的溶解度,然后再通入二氧化碳反应生成溶解度较小的碳酸氢钠晶体,C正确;
D.与氨碱法相比,联合制碱法得母液中的NaCl可以循环使用,提高了食盐的利用率,D正确;
故选A。
6.下列方程式书写正确的是
A.铜与浓硝酸反应:
B.二氧化硫与过量反应:
C.表示中和反应反应热的热化学方程式:
D.氨的催化氧化:
【答案】A
【解析】A.铜与浓硝酸反应的离子方程式正确,浓硝酸作为强酸完全离解,产物为、和,故A正确;
B.与过量NaOH反应应生成而非,因过量碱会完全中和,正确的方程式为,故B错误;
C.中和热要求反应物为稀溶液,NaOH(s)溶解过程会额外放热,导致ΔH不准确,故C错误;
D.氨的催化氧化产物应为NO而非,正确反应为,故D错误;
故答案为:A。
7.在下图所示的物质转化关系中,A是常见气态氢化物,B是能使带火星的木条复燃的无色无味气体,E的相对分子质量比D大17,G是一种紫红色金属单质(部分反应中生成物没有全部列出,反应条件未列出)。
下列说法正确的是
A.反应①为置换反应 B.实验室收集气体C一般用排水法
C.反应②生成E原子利用率100% D.常温下,E浓溶液不与G反应
【答案】B
【分析】B是能使带火星的木条复燃的无色无味气体,则B是氧气;G是一种紫红色金属单质,则G是金属铜Cu;A是常见气态氢化物,且能和氧气反应,所以根据图中的转化可判断:A可能是氨气,则C就是NO,F是水,NO和氧气反应生成NO2,NO2溶于水生成硝酸,则E是HNO3,稀HNO3和铜反应又会生成NO,结合对应物质的性质以及题目要求分析解答。
【解析】根据题意知,A为NH3,B为O2,C为NO,D为NO2,F为H2O,E为HNO3,G为Cu。
A.反应①化学方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,反应后生成物中无单质,因此不属于置换反应,A错误;
B.根据上述分析可知:C为NO,NO难溶于水,遇到空气立即与空气中的O2反应变为NO2,故可用排水法收集NO,B正确;
C.反应②是NO2与H2O反应产生HNO3、NO,化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,由于反应生成物除HNO3外,还有产生,故反应物的原子利用率小于100%,C错误;
D.根据上述分析可知:E为HNO3,G为Cu。在常温下,Cu能与浓HNO3反应,生成Cu(NO3)2、NO2、H2O,D错误;
故合理选项是B。
突破三 含氮化合物的价类二维图
8.从元素化合价和物质类别两个角度学习、研究物质的性质,是一种行之有效的方法。氮元素的“价—类”二维图如图所示。下列说法正确的是
A.与氧气在高温条件下反应可直接生成红棕色气体b
B.a气体可用湿润的蓝色石蕊试纸检验
C.少量的铁粉与图中c的稀溶液反应生成的能使溶液变红
D.用两支玻璃棒分别蘸取a和c的浓溶液,靠近时会产生白雾
【答案】C
【分析】物质a为NH3,b为NO2,c为HNO3,d为,据此回答;
【解析】A.与氧气在高温条件下反应可生成无色气体,A错误;
B.遇到湿润的试纸生成的有弱碱性,应用湿润的红色石蕊试纸检验,B错误;
C.稀硝酸有强氧化性,将少量氧化为,含有的盐溶液遇到溶液时会变成红色,C正确;
D.浓氨水和浓硝酸均有挥发性,用两支玻璃棒分别蘸取浓氨水和浓硝酸,靠近后会反应生成固体,产生白烟,D错误;
故选C。
9.部分含氮或含硫物质的分类与相应化合价关系如图。下列说法正确的是
A.a可能为NH3,可被O2催化氧化生成e
B.b只可能为H2S,且其水溶液一定呈酸性
C.f一定为酸性氧化物,且其水溶液有漂白性
D.常温下,g、h的浓溶液均不能与Fe、Al反应
【答案】A
【解析】A.硫元素无-3价,只有氮元素有-3价,-3价N的氢化物可能为NH3,NH3催化氧化生成e(NO),A正确;
B.b可能为H2S或N2H4,H2S的水溶液呈酸性,N2H4的水溶液呈碱性,B错误;
C.f为NO2(N2O4)或SO2。酸性氧化物是能与强碱反应的氧化物,只生成一种盐,且无化合价变化。SO2 + 2NaOH == Na2SO3 + H2O,SO2是酸性氧化物,2NO2 + 2NaOH == NaNO3 + NaNO2 + H2O,NO2不是酸性氧化物,为不成盐氧化物。SO2水溶液有漂白性,NO2水溶液没有漂白性,C错误;
D.g为硝酸,h为硫酸,浓硫酸、浓硝酸常温下会使铁和铝钝化,钝化不是不能反应,是将表面氧化为致密的氧化膜而使反应停止,D错误;
故答案选A。
突破四 含氮物质转化的综合应用
10.合成氨及其相关工业中,部分物质间的转化关系如下,下列说法不正确的是
A.反应Ⅰ属于人工固氮反应
B.反应Ⅱ的方程式为:
C.反应Ⅲ的现象为无色气体变红棕色
D.反应Ⅳ的方程式为:,其中氧化剂与还原剂的质量比为
【答案】B
【分析】根据已给物质的化学式以及流程图,可得出甲为:,乙为:,丙为:;
【解析】A.反应Ⅰ是与合成,将游离态氮转化为化合态氮,属于人工固氮反应,A正确;
B.催化氧化的产物为和,正确方程式为,而非,B错误;
C.反应Ⅲ为(无色)与反应生成(红棕色),现象为无色气体变红棕色,C正确;
D.反应中,既是氧化剂(1 mol,N由+4→+2)又是还原剂(2 mol,N由+4→+5),氧化剂与还原剂质量比为1:2,D正确;
故答案选B。
11.硝酸是重要的化工原料,用于制化肥、农药、炸药、染料等。工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸,如图所示:
下列说法中正确的是
A.反应①②③都属于氮的固定
B.反应④中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C.氮气在足量氧气中也可以通过一步反应生成
D.反应②的方程式:
【答案】D
【解析】A.氮的固定是游离态氮()转化为化合态氮的过程,反应①()属于氮的固定,反应②()、③()均为化合态氮之间的转化,不属于氮的固定,A错误;
B.反应④为,中N元素化合价既升高(+4→+5,还原剂)又降低(+4→+2,氧化剂),3 mol中2 mol作还原剂、1 mol作氧化剂,氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2,B错误;
C.与在放电或高温条件下只能一步生成,无法直接生成,C错误;
D.反应②为氨的催化氧化,化学方程式为:,D正确;
故答案选D。
12.下列所给物质在给定条件下能实现一步转化的是
A.
B.饱和溶液
C.
D.
【答案】C
【解析】A.FeS2高温下与O2反应生成SO2而非SO3,无法一步得到SO3,A错误;
B.电解饱和NaCl溶液生成Cl2、H2和NaOH,不能直接得到Na,B错误;
C.Fe2O3与CO高温下生成Fe和CO2,Fe与水蒸气高温反应生成Fe3O4,两步均可一步实现,C正确;
D.NH3催化氧化生成NO而非NO2,无法一步得到NO2,D错误;
故答案选:C。
13.自然界中氮循环如下图所示,其中土壤中的在硝化细菌的作用下转化为后,土壤中的进一步将氧化为;在氧气较少的环境下,又可以在反硝化细菌的作用下与反应,使氮以形式放出。下列说法不正确的是
A.在反硝化过程中,土壤升高
B.含氮无机物和含氮有机物可相互转化
C.在硝化细菌作用下氮元素均发生氧化反应
D.汽车尾气排放的氮氧化物由游离态氮转化来的
【答案】A
【解析】A.在反硝化细菌的作用下与反应生成,在反硝化过程中发生的反应化学方程式为,土壤pH降低,A错误;
B.根据自然界中氮循环图可知,含氮无机物(、、等)和含氮有机物(蛋白质等)可相互转化,B正确;
C.在硝化细菌的作用下与反应生成,N元素化合价升高,发生氧化反应,C正确;
D.汽车发动机工作高温环境,氮气和氧气化合生成一氧化氮,故汽车尾气中排放的氮氧化物是由游离态氮转化来的,D正确;
故选A。
建议时间:20分钟
14.硝酸是重要的化工原料。下图为制硝酸的流程示意图。下列说法正确的是
A.流程中,、和作反应物时,均作还原剂
B.氧化炉中发生反应的方程式为
C.调节通入空气的比例,理论上可以将氧化炉中的含氮物质完全转化为
D.可选用铜作为盛装液氨和浓硝酸的罐体材料
【答案】C
【分析】氮气和氢气在合成塔中合成氨气,氨气在氧化炉中发生催化氧化生成NO,NO、氧气、水在吸收塔中反应生成硝酸。
【解析】A.、H2合成氨气时,N元素化合价降低,N2作氧化剂,故A错误;
B.氧化炉中氨气发生催化氧化生成一氧化氮和水,发生反应的方程式为,故B错误;
C.调节通入空气的比例,发生反应,理论上可以将氧化炉中的含氮物质完全转化为,故C正确;
D.铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮、水,不能用铜作为盛装浓硝酸的罐体材料,故D错误;
选C。
15.“价—类”二维图基于核心元素的化合价和物质类别研究物质,为我们认识物质性质和实现物质转化提供了新思路,下图是硫、氮的“价—类”二维图,则下列说法错误的是
A.a与g的水溶液会发生反应
B.c与氯水混合漂白能力一定增强
C.i露置在空气中会变成红棕色的j,常利用这一性质检验i
D.在一定条件下,i、j都可以和g发生反应而被除去,从而减少环境污染
【答案】B
【分析】图中左侧元素的最高价为+5,为N的“价—类”二维图,右侧元素的最高价为+6,为S的“价—类”二维图。则a是H2S,b是S,c是SO2,d是H2SO3,e是H2SO4,f是硫酸盐或硫酸氢盐,g是NH3,h是N2,i是NO,j可视为NO2,k是HNO3,l是硝酸盐,以此解题。
【解析】A.a(H2S)的水溶液显酸性,g(NH3)的水溶液显碱性,二者能发生反应生成铵盐,A正确;
B.c为SO2,与氯水混合后发生反应:,产物是两种酸,无漂白性,B错误;
C.i(NO)露置在空气中会和氧气反应生成NO2(j),气体颜色由无色变为红棕色,颜色变化非常明显,常利用这一性质检验NO,C正确;
D.g是NH3,其中氮元素为-3价,i(NO)、j(NO2)中氮元素均为正价态,在一定条件下,i(NO)、j(NO2)均可以和NH3发生归中反应生成氮气,从而减少环境污染,D正确;
故选B。
16.如图为氮元素的“价-类二维图”,箭头表示物质之间可转化,有关推断不合理的是
A.图中所标转化关系中有5个反应是通过氧化还原反应实现的
B.雷雨天可实现B→C→D→E→F转化
C.A→C的反应是实现人工固氮的重要过程
D.A与E的浓溶液靠近会产生白烟
【答案】C
【分析】据图中信息可知:A为:,B为:,C为:,D为:,E为:, F为:硝酸盐,G为:,H为:铵盐;
【解析】A.在上图所示的转化关系中,属于氧化还原反应的有:A→B,A→C,B→C,D→E,C→D共5个;属于非氧化还原反应的有:A→G,G→H,,E→F,共3个,故A项合理;
B. 雷雨天可实现→→→→硝酸盐的转化,即B→C→D→E→F转化,故B项合理;
C.人工固氮指的是:,即B→A,A→C过程属于氨气的催化氧化过程,不符合人工固氮的概念,故C项不合理;
D. 浓氨水与浓硝均具有挥发性,挥发出的与在空气中结合生成白色固体,因此,A与E的浓溶液靠近会产生白烟,故D项合理;
故选C。
17.氮及其化合物的“价—类”二维图如下所示,下列说法正确的是
A.常温下的中含电子
B.可通过加热氯化铵固体制取
C.和的混合物共,含原子总数为
D.与的溶液恰好完全反应,生成、混合气体(标准状况),则溶液的体积为
【答案】D
【分析】根据价类二维图,是,是、是,P是N2O5, 是,W是NH3·H2O。
【解析】A.是,未说明标况,A错误;
B.加热氯化铵固体得不到氨气,B错误;
C.是、是,原子总数不能确定具体数值,C错误;
D.是,为,与反应生成,生成、混合气体(标准状况),则气体总物质的量为,据原子守恒可知原硝酸中,故硝酸溶液的体积为,D正确;
故选D。
18.下列实验装置能达到相应实验目的的是
实验装置
实验目的
A.熔融烧碱
B.蒸发NH4Cl溶液得NH4Cl晶体
实验装置
实验目的
C.实验室NH3尾气吸收
D.演示喷泉实验
【答案】C
【解析】A.熔融烧碱应使用铁坩埚,瓷坩埚的主要成分SiO2会与NaOH在高温下反应(SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O),导致坩埚损坏,A错误;
B.NH4Cl受热易分解(),蒸发溶液时分解产生的气体逸出,无法得到NH4Cl晶体,B错误;
C.NH3极易溶于水,装置中下层为CCl4(密度比水大),上层为水,NH3不溶于CCl4,会向上逸出至水层被吸收,可防止倒吸,能达到尾气吸收目的,C正确;
D.喷泉实验需气体极易溶于水或与溶液反应使烧瓶内压强骤降,NO不溶于水且与NaOH溶液不反应,无法形成压强差,不能演示喷泉实验,D错误;
故答案选C。
19.某化学兴趣小组用如图1装置探究氨气喷泉实验中三颈烧瓶内压强变化。图1中的三颈烧瓶收集满氨气后关闭K1,用在冰水中浸泡后的湿毛巾敷在三颈烧瓶上,50s时拿走毛巾并打开K2,整个过程中测得三颈烧瓶内压强变化曲线如图2。下列说法正确的是
A.固体X可选择CaO,试剂a可选择浓氨水
B.0s~50s时,氨气发生化学反应导致三颈烧瓶内压强减小
C.70s时,三颈烧瓶内的喷泉现象最明显
D.固体X和试剂a分别为锌片和稀硫酸时,实验过程中也能观察到喷泉现象
【答案】A
【分析】氨气极易溶于水,导致三颈烧瓶内压强减小,烧杯中溶液进入三颈烧瓶形成喷泉。
【解析】A.CaO溶于水与水反应放出大量热,促使浓氨水分解放出大量氨气,故固体X可选择CaO,试剂a可选择浓氨水,A正确;
B.20s~50s时,湿毛巾使三颈烧瓶内温度降低,氨气压强减小,导致三颈烧瓶内压强减小,为物理变化,B错误;
C.压强最小时,喷泉最剧烈,50s时压强最小,此时喷泉最剧烈,C错误;
D.锌片和稀硫酸反应生成氢气,氢气难溶于水且不和水反应,不能观察到喷泉现象,D错误;
故选A。
20.用下列实验操作或装置进行相应实验,能够达到实验目的的是
A.进行浓氨水与浓硫酸的反应生成白烟
B.熔融纯碱
C.测量的体积
D.除去固体中的
【答案】B
【解析】A.浓氨水挥发出NH3,但浓硫酸难挥发,无法形成两种气体在空气中相遇,仅NH3与浓硫酸表面反应生成(NH4)2SO4固体,不能形成白烟(需两种气体反应生成固体颗粒),A错误;
B.瓷坩埚的材料中有二氧化硅,高温条件下会和纯碱反应,故选用铁坩埚能达到熔融纯碱的目的,B正确;
C.SO2易溶于水(1体积水溶解40体积SO2),用H2O测量体积时SO2会溶解,导致测量不准确,C错误;
D.NH4Cl受热易分解为NH3和HCl气体逸出,NaCl受热稳定,但灼烧固体混合物应该在坩埚进行,不能用蒸发皿,D错误;
故选B。
21.利用下列装置(部分夹持装置略)进行相应实验(或操作)能达到实验目的的是
A.实验室制备干燥的氨气
B.冷却后将少量水倒入第一支试管观察溶液的颜色,证明生成硫酸铜
C.收集NO气体
D.将NO与O2按照4:1混合充满烧瓶进行喷泉实验,最后水能充满烧瓶
【答案】C
【解析】A.氯化铵与氢氧化钙加热得到氯化钙、氨气和水,该装置没有干燥氨气的试剂和装置,不能收集到干燥的氨气,A错误;
B.反应后第一支试管中的混合溶液中含有浓硫酸,应将少量试管中的溶液倒入水中,B错误;
C.NO密度比CO2小,两者不反应,故可用向下排CO2气体的方法收集NO,C正确;
D.NO与氧气反应生成NO2,NO2与水反应产生NO和HNO3,气体体积快速减小引发喷泉,HNO3与NaOH反应生成NaNO3和H2O,由4NO+3O2+2H2O=4HNO3可知按照4:3充入NO与O2才能最终使烧瓶充满水,4:1充入时NO过量,过量的NO不与NaOH反应,充不满水,D错误;
答案选C。
22.下列事实及解释均正确的是
选项
事实
解释
A
NO2与NaOH溶液反应生成盐和水
NO2为酸性氧化物
B
用HCl气体检验输送氨气的管道是否发生泄漏
NH3与HCl反应生成明显的白色气体
C
常温下用铁质容器贮运浓硫酸和浓硝酸
铁不与浓硝酸或浓硫酸反应
D
浓硝酸放置在棕色细口试剂瓶中并置于阴凉处
浓硝酸不稳定,易分解
【答案】D
【解析】A.与反应生成两种盐(和),说明发生了歧化反应,NO2不是酸性氧化物,A错误;
B.与HCl反应生成固体颗粒,现象应为白烟,而非“白色气体”,B错误;
C.铁在常温下与浓硫酸或浓硝酸发生钝化(表面生成氧化膜),并非“不反应”,C错误;
D.浓硝酸见光易分解,需用棕色瓶避光并置于阴凉处保存,事实与解释均正确,D正确;
故选D。
23.在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A.硝酸工业:
B.制备NaOH:粗盐NaCl溶液烧碱
C.制备高纯硅:高纯硅
D.金属铝制备:溶液铝
【答案】B
【解析】A.硝酸工业中,NH3在催化剂和加热条件下应生成NO,而非直接生成NO2,正确转化路径为NH3→NO→NO2→HNO3,A错误;
B.粗盐提纯后得到NaCl溶液,电解NaCl溶液生成NaOH(烧碱)、H2和Cl2,B正确;
C.SiO2与盐酸不反应,无法生成SiCl4,C错误;
D.AlCl3溶液中加入钠时,钠优先与水反应生成NaOH和H2,无法置换出Al,工业上通过电解熔融Al2O3制备Al,D错误;
故选B。
24.下列根据实验现象得出的结论不正确的是
A.将集有氨的试管倒扣于盛有水的水槽中,液体迅速充满试管,说明氨极易溶于水
B.将湿润的红色石蕊试纸放入集有氨的集气瓶中,试纸由红色变为蓝色,说明氨水呈碱性
C.将蘸有浓氨水和浓硝酸的玻璃棒靠近,观察到白烟,说明氨具有碱性且易与酸化合生成铵盐
D.将红热的Pt丝伸入盛有浓氨水的锥形瓶中,瓶口出现少量红棕色气体,说明氨的直接氧化产物为NO2
【答案】D
【解析】A.将集有氨的试管倒扣于水中,液体迅速充满试管,说明氨极易溶于水,A正确;
B.湿润红色石蕊试纸变蓝,说明氨溶于水生成碱性物质(NH3·H2O电离出OH⁻),B正确;
C.浓氨水与浓硝酸挥发后生成NH4NO3固体(白烟),说明氨与酸反应生成铵盐,C正确;
D.红棕色气体(NO2)是NO与氧气反应的产物,而氨的直接氧化产物应为NO,D错误;
故选D。
25.如图是某元素的“价类二维图”。其中X是一种强碱,G为正盐,通常条件下Z是无色液体,D的相对分子质量比C的小16,各物质转化关系如图所示。下列说法正确的是
A.E可以是金属,也可以是非金属
B.C和D两种大气污染物,都能用排空气法收集
C.B的浓溶液具有吸水性,可用来干燥气体
D.实验室制备F时,可以将其浓溶液滴入碱石灰中进行制取
【答案】D
【分析】G+NaOH反应生成氢化物,再结合D的相对原子质量比C小16,可以得出F为氨气,D为NO,E为氮气,C为NO2,B为HNO3,A为NaNO3,Y为O2,Z是H2O,X为NaOH,据此分析;
【解析】A.E为单质,结合转化关系,E需生成氧化物且对应氢化物、含氧酸,金属单质难以形成稳定氢化物及多种氧化物(且氧化物与水反应生成含氧酸),故E只能是非金属(如N2),A错误;
B.C为NO2、D为NO,均为大气污染物,但NO易与O2反应生成NO2,不能用排空气法收集,B错误;
C.B为HNO3,浓硝酸具有强氧化性和挥发性,无吸水性,不能干燥气体,C错误;
D.F为NH3,实验室可用浓氨水(浓溶液)滴入碱石灰(吸水放热)制取NH3,D正确;
故选D。
26.用浓氨水可检验氯气管道是否泄漏:。若氯气管道泄漏,会出现白烟。下列说法不正确的是
A.氧化剂和还原剂物质的量之比为3:8
B.固体属于离子晶体
C.检测时表现出挥发性和还原性
D.用同样的方法也可以检测HCl气体是否泄漏
【答案】A
【解析】A.,故氧化剂是,还原剂是部分,的物质的量为3mol,被氧化的为2mol(根据电子守恒计算),两者之比为3:2,A错误;
B.由和通过离子键结合,属于离子晶体,B正确;
C.浓氨水挥发释放,被氧化,故检测时表现出挥发性和还原性,C正确;
D.与HCl反应生成白烟,可用同样方法检测HCl泄漏,D正确;
故选A。
27.取2个完全相同的透明塑料瓶,在瓶内用细线固定大小、形状均相同且喷有酚酞溶液的小纸花,按照图1所示用注射器同时向塑料瓶中注入等体积的浓氨水,将针孔处密封后进行图2、图3所示实验(已知:氨气密度比空气小),下列说法错误的是
A.图2、图3中小纸花最终均变为红色
B.小纸花变色说明分子在不断地运动
C.图3中小纸花比图2中先变为红色
D.两个瓶中小纸花均从上到下依次变色
【答案】D
【解析】A.浓氨水挥发出的氨气分子运动到小纸花上,氨气溶于水显碱性,使酚酞变红,无论冷水还是热水,最终均能使小纸花变红,A正确;
B.小纸花变色是因为氨气分子从浓氨水处运动到纸花上,体现分子在不断运动,B正确;
C.图3为热水环境,温度高,分子运动速率快,氨气扩散更快,小纸花比图2(冷水)先变色,C正确;
D.氨气密度比空气小,图2(冷水)中氨气分子向上运动,小纸花从上到下依次变色;但图3(热水)温度高,分子运动极快,氨气迅速扩散充满整个瓶子,小纸花几乎同时变色,并非“从上到下依次变色”,D错误;
故选D。
28.下列有关氮及其化合物的说法正确的是
A.浓具有强氧化性,与过量Fe反应生成
B.分子中存在氮氮三键结构很稳定,所以氮气不能支持任何物质的燃烧
C.,氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2
D.溶于生成,转移电子的物质的量为1mol
【答案】C
【解析】A.浓硝酸与过量Fe反应时,初始生成Fe3+,但随着反应进行,硝酸浓度降低变为稀硝酸,Fe过量会继续反应生成Fe2+,最终产物应为Fe(NO3)2而非Fe(NO3)3,A错误;
B.N2分子中氮氮三键键能大使其稳定,但在高温或放电条件下可与Mg等物质反应(如),因此氮气能支持某些物质燃烧,B错误;
C.反应中,Cl2为氧化剂(3mol),2molNH3被氧化为N2(还原剂),氧化剂与还原剂物质的量之比为3:2,C正确;
D.,每3molNO2转移2mol电子,故1molNO2转移mol电子,D错误;
故选C。
29.自然界中的氮元素以氮气、氮氧化物和硝酸盐等形式存在,人类对氮元素的利用,就是实现氮元素在不同物质之间的转化。
(1)下图为氮元素的价类二维图。下列说法正确的是___________。
A.X属于酸性氧化物
B.转化为一定需要加入氧化剂
C.一定条件下,和反应可以转化成
D.实验室采用加热分解固体制取
(2)浓、稀硝酸的性质既相似又有差别,铜和浓硝酸反应的化学方程式为 ,铜和稀硝酸反应的化学方程式为 ,要除去铁制品表面的铜镀层应选择 (填“浓”或“稀”)硝酸,原因是 。
(3)催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如下图所示。当与NO的物质的量之比为1∶1时与足量氨气在一定条件下发生脱氮反应。该反应的化学方程式为 。
(4)为了测定铁铜合金的组成,将15.2g铁、铜合金加入200mL某浓度的稀硝酸中,待合金完全溶解后,共收集到NO气体4.48L(标准状况下),并测得反应后溶液中的浓度为,若反应前后溶液的体积变化忽略不计,请回答下列问题:
①反应后溶液中存在的金属离子除Cu2+外,还有 。
②上述合金中铁的物质的量为 mol,铁和铜的物质的量之比为 。
③原硝酸的物质的量浓度为 。
【答案】(1)C
(2)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 浓 浓、稀硝酸都可以与铜镀层反应,但浓硝酸与铁发生钝化,所以用浓硝酸
(3)NO2+NO+2NH32N2+3H2O
(4)Fe3+ 0.1 2∶3 4.5
【解析】(1)A.X为氮元素显+2价的氧化物,即X为NO,NO不属于酸性氧化物,故A错误;
B.NO2能与水反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,NO2既是氧化剂又是还原剂,因此NO2转化成HNO3不一定需要加入氧化剂,故B错误;
C.一定条件下,NO2和NH3发生归中反应:6NO2+8NH37N2+12H2O,故C正确;
D.氯化铵受热分解为NH3和HCl,NH3和HCl遇冷重新生成NH4Cl,不能制得NH3,因此实验室不采用加热分解氯化铵固体制取氨气,故D错误;
答案为C;
(2)铜与浓硝酸反应生成NO2,其反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,铜与稀硝酸反应生成NO,其反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;浓、稀硝酸都可以与铜镀层反应,但常温下浓硝酸与铁发生钝化,所以用浓硝酸;
(3)NO2、NO与氨气反应生成N2,NO2、NO均为氧化剂,NH3为还原剂,1molNO2作氧化剂,化合价降低4价,1molNO作氧化剂,化合价降低2价,根据得失电子数目守恒,1mol×4+1mol×2=n(NH3)×3,即n(NH3)=2,利用原子守恒,该反应的化学方程式为NO2+NO+2NH32N2+3H2O;
(4)①硝酸具有强氧化性,能将铁单质氧化成Fe3+,反应后溶液中H+浓度为0.5mol/L,说明硝酸过量,即整个过程中的反应方程式为Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O、3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;反应后溶液中存在金属离子有Cu2+、Fe3+;
②令Fe的物质的量为xmol,Cu的物质的量为ymol,根据题意有:56x+64y=15.2g,根据得失电子数目守恒有:3x+2y=,两式联立解得,x=0.1,y=0.15,铁和铜物质的量之比为0.1∶0.15=2∶3;
③根据氮元素守恒有n总(HNO3)=3n[Fe(NO3)3]+2n[Cu(NO3)2]+n(HNO3)剩余+n(NO)=3×0.1mol+2×0.15mol+0.2L×0.5mol/L+,解得n总(HNO3)=0.9mol,c(HNO3)==4.5mol/L。
30.自然界中的氮元素以氮气、氮氧化物和硝酸盐等形式存在,人类对氮元素的利用,就是实现氮元素在不同物质之间的转化。
(1)氮是植物生长的必需元素。有关说法中错误的是___________。
A.氮气分子很稳定 B.尿素属于铵态氮肥
C.工业合成氨是人工固氮 D.闪电实现了大气固氮
(2)如图为氮元素的价类二维图。下列说法正确的是___________。
A.X属于酸性氧化物
B.转化为一定需要加入氧化剂
C.一定条件下,和反应可以转化成
D.实验室采用加热分解固体制取
(3)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是___________。
A.易溶于水,可用作制冷剂
B.具有强氧化性,可用于制
C.受热易分解,可用作化肥
D.性质稳定,可用于食品保护
(4)氨气是生产氮肥的主要原料,工业合成氨的化学方程式为 。结合化学方程式简述为何氮肥常用铵态氮肥而不直接使用氨水 。
(5)催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如下图所示。当与的物质的量之比为时与足量氨气在一定条件下发生脱氮反应。该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)B
(2)C
(3)D
(4) 氨水的有效成分是一水合氨,受热易分解为水和氨气,降低肥效且氨气有毒会污染环境,同时氨水相对于固体氮肥不便于储运和施肥
(5)
【解析】(1)A.氮气分子中存在氮氮三键,氮气分子很稳定,故A正确;
B.尿素分子式为CO(NH2)2,氮以酰胺基形式存在,不属于铵态氮肥,故B错误;
C.工业合成氨,氮元素由游离态变为化合态,属于人工固氮,故C正确;
D.闪电时,氮气和氧气生成一氧化氮,实现了大气固氮,故D正确;
选B。
(2)A.X是+2价N的氧化物,X是NO,NO和碱不反应,不属于酸性氧化物,故A错误;
B.和水反应生成和NO,既是氧化剂又是还原剂,不需要加入氧化剂,故B错误;
C.一定条件下,和反应可以转化成,反应方程式为 ,故C正确;
D.实验室采用加热和氢氧化钙固体混合物的方法制取,故D错误;
选C。
(3)A.用作制冷剂,是因为氨气易液化,液氨汽化吸热,与氨气易溶于水无关,故A错误;
B.用于制利用硝酸的酸性,故B错误;
C.可用作化肥是因为含有N元素,与易分解无关,故不选C;
D.因为氮气的性质稳定,所以可用于食品保护,故D正确;
选D。
(4)氨气是生产氮肥的主要原料,工业上氢气和氮气在高温、高压、催化剂条件下合成氨气,反应的化学方程式为。氨水的有效成分是一水合氨,受热易分解为水和氨气,降低肥效且氨气有毒会污染环境,同时氨水相对于固体氮肥不便于储运和施肥,所以氮肥常用铵态氮肥而不直接使用氨水。
(5)催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如下图所示。当与的物质的量之比为时与足量氨气在一定条件下发生反应生成氮气和水,根据得失电子守恒,该反应的化学方程式为。
建议时间:10分钟
31.(2025·湖南·高考真题)只用一种试剂,将四种物质的溶液区分开,这种试剂是
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.溶液
【答案】D
【解析】A.NaOH溶液与AlCl3反应生成白色沉淀,过量时溶解;与(NH4)2CO3加热会释放NH3气体,但常温下可能无法明显区分;Na2SO4和KNO3均无现象,无法区分,A错误;
B.AgNO3溶液与Na2SO4生成微溶Ag2SO4,与(NH4)2CO3生成Ag2CO3沉淀,与AlCl3生成AgCl沉淀,KNO3无反应。但三种沉淀均为白色,无法明确区分,B错误;
C.H2SO4溶液仅与(NH4)2CO3反应产生CO2气体,其余三者无现象,无法区分Na2SO4、AlCl3、KNO3,C错误;
D.Ba(OH)2溶液与Na2SO4生成BaSO4白色沉淀(不溶解);与(NH4)2CO3生成BaCO3沉淀并释放NH3气体;与AlCl3先生成Al(OH)3沉淀,过量时溶解;KNO3无现象,四种现象均不同,可区分,D正确;
故选D。
32.(2025·重庆·高考真题)下列有关离子反应错误的是
A.Ca(OH)2溶液滴入NaHSO3溶液中:
B.加入水中:
C.通入水中:
D.通入NaBr溶液中:
【答案】A
【解析】A.亚硫酸氢钠(NaHSO3)溶液中滴加石灰水时,HSO不能拆开写,先与OH-反应生成SO和水,生成的亚硫酸根再与Ca2+结合生成CaSO3沉淀,产物应该有水,A方程式错误;
B.Na2O2与水反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑,符合反应实际(生成NaOH和O2),B离子方程式正确;
C.NO2与水反应的离子方程式为3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO,与化学方程式3NO2+H2O=2HNO3 + NO一致,C方程式正确;
D.Cl2与NaBr溶液反应的离子方程式Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,符合氧化还原反应规律(Cl2氧化Br-为Br2),D方程式正确;
故选A。
33.(2025·广东·高考真题)按如图组装装置并进行实验:将铜丝插入溶液中,当c中红色褪去时,将铜丝拔离液面。下列叙述错误的是
A.a中有化合反应发生,并有颜色变化
B.b中气体变红棕色时,所含氮氧化物至少有两种
C.c中溶液红色刚好褪去时,恰好完全反应
D.若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,则c中溶液颜色会褪去
【答案】C
【解析】A.铜和稀硝酸反应,会生成一氧化氮,一氧化氮为无色气体,液面上方有氧气存在,一氧化氮与氧气反应,生成红棕色的二氧化氮,属于化合反应,生成为蓝色,有颜色变化,A正确;
B.b中气体变红棕色时,说明有二氧化氮存在,存在的反应,所以所含氮氧化物至少有两种,B正确;
C.酚酞的变色范围是8.2~10,c中溶液红色刚好褪去时,此时溶液可能呈弱碱性,所以不能判断是否恰好完全反应,C错误;
D.若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,会生成二氧化硫,二氧化硫通入碳酸氢钠溶液中,可生成亚硫酸氢钠,溶液显酸性,c中溶液颜色会褪去,D正确;
故选C。
34.(2025·云南·高考真题)某化学兴趣小组设计如下实验装置,通过测定反应前后质量的变化,验证固体在酒精灯加热条件下,受热分解的气态产物。
实验步骤:先缓慢通入Ar气,排尽装置内空气;关闭Ⅰ左侧阀门,点燃酒精灯;一段时间后,Ⅱ中灼热的铜网变黑,熄灭酒精灯甲;再次缓慢通入Ar气……
下列说法错误的是
A.实验步骤中,点燃酒精灯的顺序为甲、乙、丙
B.整个过程中,若Ⅲ中灼热的铜网未变黑,则说明生成的在Ⅱ中反应完全
C.实验结束后,若Ⅰ中减少的质量等于Ⅱ中增加的质量,则分解的气态产物只有
D.应远离热源、可燃物,并与还原性物质分开存放
【答案】A
【分析】先缓慢通入Ar气,排尽装置内空气,防止对实验造成干扰,关闭Ⅰ左侧阀门,先后点燃乙、丙、甲处酒精灯,一段时间后,Ⅰ中灼热的铜网变黑,说明NaNO3分解产生了O2,熄灭酒精灯甲,再次缓慢通入Ar气,使NaNO3分解产生的气态产物全部排尽,浓硫酸用于防止空气中的水蒸气进入装置干扰实验。
【解析】A.一段时间后,Ⅱ中灼热的铜网变黑,说明NaNO3分解产生了O2,为确保能准确测定产生的氧气的质量,应先点燃乙处酒精灯,再点燃丙处酒精灯,最后点燃甲处酒精灯,A错误;
B.Ⅱ、Ⅲ中Cu均能和氧气反应生成黑色的CuO,整个过程中,若Ⅱ中灼热的铜网未变黑,则说明生成的O2在Ⅱ中反应完全,B正确;
C.Ⅱ中的Cu只能吸收O2,实验结束后,若Ⅰ中减少的质量等于Ⅱ中增加的质量,则分解的气态产物只有O2,C正确;
D.由该实验可知NaNO3受热易分解产生氧化剂、助燃性气体O2,故NaNO3应远离热源、可燃物,并与还原性物质分开存放,D正确;
答案选A。
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