第3章《硫、氮及其循环》单元检测题(含解析)2023---2024学年高一上学期化学沪科版(2020)必修第一册

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第3章《硫、氮及其循环》单元检测题(含解析)2023---2024学年高一上学期化学沪科版(2020)必修第一册

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第3章《硫、氮及其循环》
一、单选题
1.下列物质的转化在给定条件下能实现的是
A.SiO2H2SiO3(aq) Na2SiO3
B.饱和 NaCl(aq)NaHCO3Na2CO3
C.Mg(OH)2MgCl2(aq) Mg
D.NH3NO2HNO3
2.下列反应中,不属于氮的固定的是
A.N2和H2在一定条件下合成NH3
B.豆科植物把空气中的氮气转化为化合态的氮
C.雷电时,空气中的N2与O2反应生成NO
D.由NH3制碳酸氢铵和尿素
3.某小组探究和竞色反应。
【查阅资料】①硫单质微溶于乙醇,难溶于水;
②FeS、均为黑色固体,难溶于水;
③,为无色离子。
【设计实验】
序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
操作 在1 mL 0.1 溶液中加入1 mL 0.1 溶液 在1.5 mL 0.1 溶液中加入0.5 mL 0.1 溶液 在2 mL 1 NaF溶液中加入0.5 mL 0.1 溶液,得无色溶液,再加入1.5 mL 0.1 溶液
现象 迅速产生黑色沉淀X,振荡,黑色沉淀溶解,放出臭鸡蛋气味气体,最终得到棕黄色浊液Y 产生棕黑色沉淀Z 产生黑色沉淀W
结论 分离Y得到和S 经检验,Z的主要成分是,含少量 经检验,W为
下列推断正确的是
A.黑色沉淀X溶解只发生复分解反应
B.实验Ⅱ不生成S可能是氧化还原速率较大
C.生成黑色沉淀W的反应为
D.实验Ⅲ得到的原因是NaF降低了的浓度,使氧化还原反应的趋势减小
4.部分含硫物质的分类与相应化合价的关系如图,下列说法不正确的是

A.与在加热条件下反应生成
B.将通入溶液中,有白色沉淀产生
C.的水溶液久置在空气中酸性会变强
D.将通入的溶液中可以得到
5.下列物质按给定的投料方式,两者均能恰好完全反应的是
A.把N2、H2按物质的量之比为1:3充入容器中,在一定条件下充分反应
B.1.5mol/L100mL的FeBr2溶液中通入3.36L(标况)Cl2
C.常温下,将2molFe投入到含7mol硝酸的稀硝酸中充分反应
D.常温下,将1mol铝投入到含5mol硫酸的浓硫酸中充分反应
6.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NA
B.7.8gNa2O2中含有的阴离子数为0.1NA
C.1molS和足量氧气反应可生成NA个SO3分子
D.1molCu与足量的S充分反应,转移的电子数为2NA
7.下列说法中正确的是
A.SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,故CO2也能使酸性KMnO4溶液褪色
B.盐酸与镁反应生成H2,故硝酸与镁反应也生成H2
C.将SO2和Cl21:1通入品红溶液中漂白效果更好
D.常温下可用铁质或铝质容器盛装冷的浓硝酸和浓硫酸
8.下列有关物质性质的叙述正确的是
A.Al和Mg均为第三周期金属元素,常用电解熔融AlCl3的方法制备Al
B.紫色石蕊遇浓硝酸先变红色,后红色褪色,该现象说明浓硝酸具有酸性和氧化性
C.向淀粉一KI溶液中通入过量的氯气,溶液先变蓝色,后蓝色褪去,该现象说明Cl2具有漂白性
D.Li和Na均为I A金属元素,二者在氧气中燃烧分别生成Li2O2和Na2O2
9.查看葡萄酒标签上的成分信息时,常发现其成分中含有少量SO2。下列关于SO2说法正确的是
A.SO2具有还原性,不能用浓硫酸干燥
B.SO2不能作食品添加剂,不该添加到葡萄酒中
C.SO2具有还原性,少量的SO2可防止葡萄酒氧化变质
D.SO2可以使酸性 KMnO4溶液褪色,体现了它的漂白性
10.喷泉实验装置如图所示,使用下列各组气体–溶液,一定不能出现喷泉现象的是
选项气体溶液A溶液B饱和食盐水C稀盐酸D滴加酚酞的水溶液
A.A B.B C.C D.D
11.甲同学为了测定1L含Na+浓度为4mol/L的某钠盐溶液的成分,将溶液分成5等份,分别做如图实验,已知该溶液中所含阴离子数目相同。
①用pH计测得溶液pH大于7 ③加入足量硝酸酸化的AgNO3溶液产生28.7g白色沉淀,且放出红棕色刺激性气味的气体 ②加入盐酸,产生红棕色刺激性气味气体 ④加入足量BaCl2溶液,产生39.4g白色沉淀,该沉淀完全溶于稀硝酸且放出气体,将气体通入品红溶液,溶液不褪色
⑤加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤后向滤液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)2溶液,再滴加KSCN溶液,溶液显红色
下列说法错误的是
A.由②可推测一定含有NO,NO在酸性条件下不稳定
B.由③④可确定一定含有Cl-、CO两种阴离子
C.由⑤可推测酸性条件下氧化性NO>Fe3+
D.一定不含SO、SO,一定含有I-
12.某些化学知识用数轴表示更形象直观、简明易记。下列用数轴表示不合理的是
A 铁和稀硝酸反应
B 向烧碱溶液通入后的产物
C Na与加热反应的产物
D 向溶液中逐滴滴加NaOH溶液,铝元素的存在形式
A.A B.B C.C D.D
13.科学研究发现在不同金属催化剂的作用下,密闭容器中的可高效转化酸性溶液中的硝态氮,以达到消除污染的目的,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.铱(Ir)的表面发生反应:
B.若导电基体上只有单原子Pt,含氮污染物也能被消除
C.导电基体上的Pt颗粒增多不利于降低溶液中的含氮量
D.导电基体上消除含氮污染物的总反应为
14.1827年,英国科学家法拉第进行了喷泉实验。在此启发下,兴趣小组利用以下装置,进行如下实验。其中,难以达到预期目的的是

A.图1:喷泉实验 B.图2:干燥 C.图3:收集 D.图4:制备
15.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL,平均分成两份.向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解19.2g(已知硝酸只被还原为NO气体)。向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示.下列分析或结果错误的是

A.混合酸中物质的量为0.2mol
B.OA段产生的是NO,AB段的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段产生氢气
C.第二份溶液中最终溶质为FeSO4
D.H2SO4浓度为4mol L-1
16.资料显示:在加热条件下,NO2被Cu还原生成N2.选择下列装置进行实验,其中错误的是
A.制取NO2 B.还原NO2
C.干燥NO2 D.收集N2
二、填空题
17.氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。

(1)氮气的电子式: 。海洋中的氮循环属于固氮作用的一步是 (填图中的数字序号)。
(2)下列关于海洋氮循环的说法不正确的是___________。
A.海洋中存在游离态的氮
B.海洋中的氮循环起始于氮的还原
C.向海洋排放含的废水会影响海洋中的含量
D.海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与
(3)如图所示,将集有氨气的试管倒置于水槽中,观察到的现象是 。酚酞变色的原因是(用方程式表示): 。

18.氮及其化合物在工、农业等领域占据重要地位,但其氮氧化物(NOx)也会造成酸雨、光化学烟雾等环境污染问题。回答下列问题:
(1)图是自然界中氮循环示意图:
①根据上图,分别写出人工固氮和自然固氮(雷电作用)的化学方程式: ; 。
②亚硝酸盐和铵盐反应可生成氮气。如反应:。该反应中,每生成6.72L(标准状况下)N2,转移 mol电子。
③根据上图,下列说法正确的是 (填字母)。
A.氮元素均被氧化
B.含氮无机物和含氮有机物可相互转化
C.氮、氢、氧三种元素均参与了氮循环
(2)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一、在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx的排放。
①当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式: 。
②当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。其吸收能力顺序如下:。其原因是 ,元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。
③氮氧化物(NOx)与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时,发生反应:。上述反应可以视作分两步进行:第1步: ;第2步:。
④NaClO溶液可吸收硝酸工业尾气中的NOx。其他条件相同,NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀硫酸调节)的减小而增大。在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成和的离子方程式为
;简述NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高的原因: 。
19.请根据铜与硝酸反应的实验回答下列问题:
(1)硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中,请用化学方程式说明其原因: 。
(2)铜和稀硝酸反应时可观察到试管中的气体略有红棕色,其原因是 。(用化学方程式表示)
(3)使用浓硝酸进行实验:反应剧烈进行,铜丝逐渐变细,溶液变绿,试管上方出现红棕色气体。
①铜与浓硝酸反应的化学方程式为 。
②某同学猜测反应后溶液呈绿色的原因是NO2在溶液中达到饱和,NO2的饱和溶液呈黄色,硝酸铜溶液呈蓝色,两者混合后呈绿色。他取少量该绿色溶液,向其中加入适量水后,溶液变为蓝色,可能的原因是 。(用化学方程式表示)
20.硝酸是用途广泛的重要化工原料,化工生产中合成硝酸各物质转化关系如下图所示,请结合你所学的知识回答以下问题:
(1)硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中,请用化学方程式说明原因 。
(2)上图①~⑥各步转化中,属于氮的固定的是 (填序号)。
(3)氨的催化氧化是工业合成硝酸的重要步骤,其化学方程式为 。与水反应的反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为 。
(4)铜与稀硝酸反应的离子方程式为: 。浓硝酸可以用铝制容器盛装的原因是: 。
21.研究氮的循环和转化对生产,生活有重要的价值。
I.氨是重要的化工原料。某工厂用氨制硝酸和铵盐的流程如图所示。
(1)写出设备1发生反应的的化学方程式: ,设备2中通入的物质A是 。
II.废水的去除是当前科学研究的热点问题。氨氮废水中的氮元素多以NH和NH3·H2O的形式存在。某工厂处理氨氮废水的流程如下:
含NH的废水低浓度氨氮废水含余氯废水达标
(2)检验达标废水中氯元素所用试剂为 。
(3)过程①的目的是将NH转化为NH3,并通过鼓入大量空气将氨气吹出,写出NH转化为NH3的离子方程式: ,鼓入热空气能将氨吹出的原因 。
(4)过程②加入NaClO溶液可将氨氮物质转化为无毒物质,反应后含氮元素、氯元素的物质化学式分别为 、 。
(5)含余氯废水的主要成分是NaClO以HClO,X可选用以下 溶液以达到去除余氯的目的(填字母)。
a. KOH b. Na2SO3 c.KMnO4 d.NaCl
写出该物质除去HClO的离子方程式: 。
22.硫、氮元素是高中化学学习的两种重要非金属元素,其价类二维图分别如下图所示:
(1)图中物质“d”的化学式是 ;“Y”代表的物质类别是 。
(2)将足量的a气体通入下列溶液中,始终没有明显反应现象的是_______(填标号)。
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.溶液
(3)e保存不当很容易变质,设计实验检验e是否变质: 。
(4)写出工业上a转化为b的化学方程式 。
(5)如图为雷雨时节,雨水中硝酸的形成过程。
①图中物质X为 (填化学式),转化①、②、③中属于氮的固定的是 。
②与水反应生成稀硝酸的离子方程式为 ;该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】A.SiO2不溶于水,与水不反应,故A不符合题意;
B.在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,析出NaHCO3,加热NaHCO3分解生成碳酸钠,故B符合题意;
C.电解氯化镁溶液生成氯气、氢气和氢氧化镁,得不到单质镁,应该电解熔融的氯化镁制备单质镁,故C不符合题意;
D.氨气和氧气反应生成NO和水,故D不符合题意;
答案选B。
2.D
【详解】A.氮的固定是指从游离态转化成化合态的过程,N2和H2在一定条件下合成NH3属于氮的固定,故A不选;
B.豆科植物把空气中的氮气转化为化合态的氮,该过程中N从游离态转化成化合态,属于氮的固定,故B不选;
C.雷电时,空气中的N2与O2反应生成NO,该过程中N从游离态转化成化合态,属于氮的固定,故C不选;
D.由NH3制碳酸氢铵和尿素,该过程中没由游离态N参与,不属于氮的固定,故D选;
正确答案是D。
3.D
【详解】A.实验Ⅰ中生成黑色沉淀X的离子方程式为,后溶解生成了S单质,硫元素化合价发生改变,发生了氧化还原反应,A错误;
B.由于生成S单质是发生氧化还原反应实现的,故实验Ⅱ不生成S可能是氧化还原速率较小,主要生成了沉淀,B错误;
C.根据题意可知,首先发生:为无色离子,与反应生成,故生成黑色沉淀W的反应为,C错误;
D.由于实验Ⅲ中,首先发生:,使浓度降低,使氧化还原的趋势减小,D正确;
故选D。
4.A
【分析】根据含硫物质的分类与相应化合价的关系可知,a为S,b为SO2,c为SO3,d为H2SO4,e为H2SO3,f为H2S,据此分析。
【详解】A.S和Cu在加热条件下反应生成Cu2S,故A错误;
B.SO3和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,故B正确;
C.H2SO3在空气中久置会被空气中氧气氧化生成强酸硫酸,故C正确;
D.SO2和H2S反应生成S,故D正确;
故选A。
5.C
【详解】A.氮气和氢气反应是可逆反应不可能完全反应,故A不符合题意;
B.3.36L(标况)Cl2的物质的量为0.15mol,Cl2完全被还原可知转移电子的物质的量为0.3mol,还原性Fe2+>Br-,2n(Fe2+)=n(Br-)=0.3mol,反应完全转移电子为0.15mol+0.3mol=0.45mol,故Cl2不足,B不符合题意;
C.当铁足量量时发生反应:3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O; 当铁少量时发生反应是:Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O,当2molFe投入到含7mol硝酸的稀硝酸中,两者比值刚好在两个反应的物质的量之比之间,故能恰好完全反应,故C符合题意;
D.常温下,铝在浓硫酸中发生钝化,故两者不可能完全反应,故D不符合题意;
故选答案C;
6.B
【详解】A.18gD2O的物质的量为0.9mol,含有的质子数均为9NA,故A错误;
B.Na2O2由钠离子和过氧根离子组成,7.8gNa2O2(0.1mol)中含有的阴离子数为0.1NA,故B正确;
C.S和足量氧气反应只能生成二氧化硫,故C错误;
D.Cu与足量的S充分反应生成Cu2S,1molCu完全反应转移电子数为NA,故D错误;
故选:B。
7.D
【详解】A.SO2有还原性,能使酸性KMnO4溶液褪色,CO2没有还原性,不能使酸性KMnO4溶液褪色,A错误;
B.盐酸与镁反应生成H2,硝酸具有强氧化性,硝酸与镁反应生成一氧化氮或二氧化氮,不生成H2,B错误;
C.将SO2和Cl21:1通入品红溶液中发生反应:SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4,没有漂白性,C错误;
D.常温下铁或铝与浓硝酸或浓硫酸发生钝化,可用铁质或铝质容器盛装冷的浓硝酸和浓硫酸,D正确;
答案选D。
8.B
【详解】A.AlCl3是共价化合物,不能用电解熔触AlCl3的方法制备Al,A错误;
B.紫色石蕊遇浓硝酸先变红后褪色,说明浓硝酸具有酸性和氧化性,B正确;
C.氯气与KI反应生成I2,过量Cl2与I2发生反应 I2+5Cl2+6H2O=2HIO3 +10HCl,不能说明Cl2具有漂白性,C错误;
D.Li在氧气中燃烧生成Li2O,D错误;
故选B。
9.C
【详解】A.二氧化硫和硫酸中硫元素是相邻价态,不能发生氧化还原反应,能用浓硫酸干燥,A错误;
B. 葡萄酒中的适量二氧化硫可以起到防腐、杀菌、抗氧化的作用,适量的二氧化硫对人体是无害的,可以添加到葡萄酒中,B错误;
C. 因为二氧化硫中硫元素为+4价,有还原性,可以抗氧化,C正确;
D. 二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色体现了二氧化硫的还原性,不是漂白性,D错误;
故选C。
10.C
【详解】A.能溶于溶液,可以形成喷泉,A项能出现喷泉现象;
B.极容易溶于水,在饱和食盐水中溶解度不受影响,能形成喷泉现象,B项能出现喷泉现象;
C.二氧化碳在稀盐酸中溶解度小,且与盐酸不反应,不能形成喷泉,C项一定不能出现喷泉现象;
D.极容易溶于水,能形成喷泉现象,D项能出现喷泉现象;
答案选C。
11.D
【详解】A.加入盐酸,产生红棕色刺激性气味气体为NO2,所以溶液中含有NO,且说明NO在酸性条件下不稳定,故A正确;
B.加入足量硝酸酸化的AgNO3溶液产生28.7g白色沉淀,说明溶液中有Cl-,加入足量BaCl2溶液,产生39.4g白色沉淀,该沉淀完全溶于稀硝酸且放出气体,将气体通入品红溶液,溶液不褪色,说明气体为CO2,说明溶液中含有CO,故B正确;
C.加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,排除和CO等阴离子的影响,过滤后向滤液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)2溶液,再滴加KSCN溶液,溶液显红色,说明Fe2+被氧化成Fe2+,说明氧化性NO>Fe3+,故C正确;
D.加入足量硝酸酸化的AgNO3溶液产生28.7g白色沉淀,说明不存在I-,因为AgI是黄色固体,故D错误;
故答案选D。
12.C
【详解】A.铁和稀硝酸反应的化学方程式为:(Fe少量),(Fe过量),少量铁和稀硝酸反应生成硝酸铁,此时n(HNO3)∶n(Fe)=4∶1;过量的铁和硝酸反应最后生成硝酸亚铁,此时(HNO3)∶n(Fe)=8∶3;在4∶1~8∶3范围内生成硝酸亚铁和硝酸铁,该数轴表示合理,故A不符合题意;
B.烧喊溶液中通入少量二氧化疏反应生成亚硫酸钠,即n(NaOH)∶n(SO2)=2∶1时反应生成亚硫酸钠;通入过量二氧化硫生成亚硫酸氢钠,即n(NaOH)∶n(SO2)=1∶1时反应生成亚硫酸氢钠;在2∶1~1∶1范围内生成亚硫酸钠和亚硫酸氢钠,该数轴表示合理,故B不符合题意;
C.Na与O2加热反应的产物是过氧化钠,与反应条件有关,与反应物的物质的量之比无关,该数轴表示不合理,故C符合题意;
D.OH-与Al3+的物质的量之比为3:1时,铝元素都以Al(OH)3的形式存在,则OH-与Al3+的物质的量之比<3时铝元素都以Al(OH)3和Al3+的形式存在,OH-与Al3+的物质的量之比为4:1时,铝元素都以+的形式存在,则OH-与Al3+的物质的量之比为>4时铝元素都以的形式存在,该数轴表示合理,故D不符合题意;
故答案选C。
13.B
【详解】A.根据图示可知,与在铱(Ir)的催化作用下发生氧化还原反应,生成和,A正确;
B.在导电基体Pt与Cu协同催化作用下,将溶液中的转化为气体,又在铱的催化作用下将和转化成无污染的,若只有单原子Pt,含氮污染物不能被消除,B错误;
C.在Pt颗粒上得电子变为,不利于降低溶液中的含氮量,C正确;
D.导电基体上、为反应物,NO为中间产物,为产物,D正确;
故选B。
14.B
【详解】A.极易溶于水,溶于水后圆底烧瓶内压强减小,从而产生喷泉,故A可以达到预期;
B.P2O5为酸性氧化物,具有碱性,两者可以发生反应,故不可以用P2O5干燥,故B不可以达到预期;
C.的密度比空气小,可采用向下排空气法收集,故C可以达到预期;
D.CaO与浓氨水混合后与水反应并放出大量的热,促使挥发,可用此装置制备,故D可以达到预期;
故选B。
15.A
【详解】A.OA段发生反应为:Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O,硝酸全部起氧化剂作用,所以n()=2n(Fe)==0.4mol,选项A错误;
B.由图像可知,由于铁过量,OA段发生反应为:Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段发生反应为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,选项B正确;
C.硝酸全部被还原,没有显酸性的硝酸,因为溶液中有硫酸根,并且铁单质全部转化为亚铁离子,所以溶液中最终溶质为FeSO4,选项C正确;
D.反应消耗22.4g铁,也就是=0.4mol,所有的铁都在硫酸亚铁中,根据硫酸根守恒,所以每份含硫酸0.4mol,所以硫酸的浓度是4mol/l,选项D正确;
答案选A。
16.D
【详解】A.铜与浓硝酸在常温下可发生反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,图中装置可用于制备二氧化氮,A正确;
B.在加热条件下,NO2被Cu还原生成N2.,气体与固体反应可采用硬质玻璃管进行反应,图示装置科学规范,B正确;
C.NO2与无水氯化钙不反应,可用无水氯化钙吸收其表面的水蒸气,达到干燥的目的,C正确;
D.本实验中,收集氮气之前要除尽氮气中混有的二氧化氮,可将混合气通入盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶中,图中装置中,若用饱和食盐水除去二氧化氮,则二氧化氮会与水反应生成NO,NO不溶于水,收集到的氮气中仍混有NO,不能得到纯净的氮气,D错误;
故选D。
17.(1) ②
(2)D
(3) 试管中充满红色溶液
【详解】(1)氮气分子中含有氮氮叁键,电子式: ;海洋中的氮循环属于固氮作用的一步是②,该步是将游离态氮转化为化合态氮的过程;
(2)A.由图可知,海洋中存在氮气,故存在游离态的氮,A正确;
B.海洋中的氮循环起始于氮转化为铵根离子发生还原反应,为氮的还原,B正确;
C.铵根离子转化为亚硝酸根离子,亚硝酸根离子通过硝化作用转化为硝酸根离子,向海洋排放含的废水会影响该转化的进行,影响海洋中的含量,C正确;
D.海洋中的反硝化作用过程中硝酸根离子转化为亚硝酸根离子,发生还原反应,需要还原剂,而氧气为常用氧化剂,D错误;
故选D;
(3)氨气极易溶于水,溶液显碱性:,碱性溶液能使酚酞溶液变红色,故现象为:试管中充满红色溶液。
18.(1) 0.9 BC
(2) 2CO+2NON2+2CO2 根据Mg、Ca、Sr和Ba的质子数,得知它们均为IIA族元素,同一主族的元素,从上到下,原子半径逐渐增大 2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) NaClO溶液的初始pH越小,HClO浓度越大,NO转化率越高。
【详解】(1)①人工固氮和自然固氮(雷电作用)的化学方程式为、;
②由化学方程式可知,该反应为氮元素的价态归中反应,可知N2~3e-,则生成0.3mol N2转移0.9mol电子;
③A.根据上图氮元素有被氧化也有被还原的,如硝酸盐被还原转化为其它含氮化合物,A错误;
B.含氮无机物和含氮有机物可相互转化,B正确;
C.氮、氢、氧三种元素均参与了氮循环,C正确;
故选BC。
(2)①NO被CO还原生成氮气,2CO+2NON2+2CO2;
②根据Mg、Ca、Sr和Ba的质子数,得知它们均为IIA族元素,同一主族的元素,从上到下,原子半径逐渐增大,元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强;
③总反应减去第2步反应可得第一步反应2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g);
④酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl 和的离子方程式为;是NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高的原因pH越小,HClO浓度越大,NO转化率越高。
19.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)硝酸不稳定,见光受热易分解成二氧化氮和氧气,反应为:,因此应保存在棕色试剂瓶中,故答案为:;
(2)铜和稀硝酸反应生成NO,NO与氧气直接反应生成二氧化氮,反应为:,故答案为:;
(3)①铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,反应方程式为:,故答案为:;
②与水反应生成无色的硝酸和NO,反应为,因此加水溶解的二氧化氮气体与足量水反应,的颜色随之消失,则显示出硫酸铜溶液的蓝色,故答案为:。
20.(1)4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
(2)①②
(3) 1:2
(4) 3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O 常温下,铝的表面被浓硝酸氧化,生成了一层致密的氧化物薄膜,这层薄膜阻止了浓硝酸与内层金属的进一步反应
【分析】氮气和氢气化合生成氨气,氨气发生催化氧化生成NO,NO被氧化生成二氧化氮,二氧化氮溶于水生成硝酸,据此解答。
【详解】(1)硝酸见光易分解,所以硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中,反应的化学方程式为4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。
(2)游离态氮元素转化为化合态氮元素的过程为氮的固定,因此①~⑥各步转化中,属于氮的固定的是①②;
(3)氨的催化氧化是工业合成硝酸的重要步骤,其化学方程式为;与水反应的方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,二氧化氮既是氧化剂也是还原剂,其中硝酸氧化产物,NO是还原产物,因此反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2;
(4)铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O;由于常温下,铝的表面被浓硝酸氧化,生成了一层致密的氧化物薄膜,这层薄膜阻止了浓硝酸与内层金属的进一步反应,所以浓硝酸可以用铝制容器盛装。
21.(1) 4NH3+5 O24NO+6H2O 空气或O2
(2)硝酸和硝酸银
(3) NH+OH-NH3↑+H2O 利用热空气能够降低NH3的溶解度,以便于NH3挥发逸出
(4) N2 Cl-
(5) b +HClO Cl-++H+
【分析】氨气催化氧化生成一氧化氮和水,一氧化氮和氧气、水反应生成硝酸,硝酸和氨气反应生成硝酸铵;氨氮废水中的氮元素多以NH和NH3 H2O的形式存在,工业常加入NaOH溶液加热得到氨气,再将低氮的氨氮废水用次氯酸钠反应,得到含余氯的废水,再用还原剂除掉多余的余氯。
【详解】(1)设备1是氨气的催化氧化个,其发生反应的的化学方程式:4NH3+5 O24NO+6H2O,设备2中发生4NO+3O2+4H2O=4HNO3,则通入的物质A是空气或O2;故答案为:4NH3+5 O24NO+6H2O;空气或O2。
(2)常用硝酸和硝酸银检验氯离子,因此检验达标废水中氯元素所用试剂为硝酸和硝酸银;故答案为:硝酸和硝酸银。
(3)过程①的目的是将NH转化为NH3,即NH和OH-反应转化为NH3的离子方程式:NH+OH-NH3↑+H2O,并通过鼓入大量空气将氨气吹出,利用热空气能够降低NH3的溶解度,以便于NH3挥发逸出;故答案为:NH+OH-NH3↑+H2O;利用热空气能够降低NH3的溶解度,以便于NH3挥发逸出。
(4)过程②加入NaClO溶液可将氨氮物质转化为无毒物质,则氮元素化合价升高变为氮气,次氯酸跟中氯化合价降低变为氯离子,因此反应后含氮元素、氯元素的物质化学式分别为N2、Cl-;故答案为:N2;Cl-。
(5)含余氯废水的主要成分是NaClO以HClO,具有强氧化性,则选用还原性物质即X可选用以下Na2SO3溶液以达到去除余氯的目的;该物质除去HClO的离子方程式:+HClO Cl-++H+;故答案为:b;+HClO Cl-++H+。
22.(1) H2SO3 单质
(2)BC
(3)取待测液于试管中,加入稀盐酸,再加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则说明已变质
(4)2SO2+O22SO3
(5) O2 ① 3NO2+H2O=2H++2NO+NO 1:2
【分析】根据图象可知a、b、c、d、e分别是二氧化硫、三氧化硫、硫酸、亚硫酸、亚硫酸钠,结合物质的性质分析解答。
【详解】(1)图中物质d是亚硫酸,化学式是H2SO3;Y代表的物质是氮气,类别是单质。
(2)将足量的a气体通入下列溶液中,始终没有明显反应现象的是_______(填标号)。
(2)A. SO2通入溶液中发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀、NO和水;
B. 溶液中通入SO2不反应,没有明显反应现象;
C. 溶液中通入SO2反应生成硫酸,但没有明显反应现象;
D. 溶液中通入足量SO2反应生成亚硫酸氢钠,还有二氧化碳生成,有气泡冒出;
答案选BC。
(3)亚硫酸钠保存不当很容易变质被氧化为硫酸钠,则实验检验亚硫酸钠是否变质的方案是取待测液于试管中,加入稀盐酸,再加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则说明已变质。
(4)工业上a转化为b,即二氧化硫转化为三氧化硫的化学方程式为2SO2+O22SO3。
(5)①X与氮气反应生成NO,这说明图中物质X为O2,游离态氮转化为化合态氮的过程是氮的固定,反应②是NO和氧气化合生成二氧化氮,反应③是二氧化氮溶于水,则转化①、②、③中属于氮的固定的是①。
②与水反应生成稀硝酸的离子方程式为3NO2+H2O=2H++2NO+NO;该反应中二氧化氮既是氧化剂也是还原剂,硝酸是氧化产物,NO是还原产物,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2。
答案第1页,共2页
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