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期末核心考点 氮及其化合物
一．选择题（共15小题）
1．（2024春 姑苏区校级期末）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：HNO3（稀）
B．工业制硝酸过程中的物质转化：
C．洗车尾气催化转化器中发生的主要反应：
D．工业上用尿素、NaClO及NaOH溶液制备N2H4的离子反应方程式：
2．氮的常见氢化物有氨（NH3）和肼（N2H4）。氨用于生产硝酸、铵盐、纯碱等。肼具有强还原性，是一种常用的还原剂。Mg3N2与水反应可生成NH3，液氨发生微弱电离产生，液氨能与碱金属（如Na、K）反应产生氢气。NH3中一个H被—NH2取代，可得N2H4。尿素[CO（NH2）2]、NaClO和NaOH溶液一起反应可制得N2H4。阅读以上材料，完成下列问题。
实验室利用下列装置制取收集氨气，能够达到实验目的的是（　　）
A B C D
制取氨气 干燥氨气 收集氨气 尾气吸收
A．A B．B C．C D．D
3．（2021春 淮安期末）某实验过程如图所示：则图③的试管中的现象是（　　）
A．无明显现象，因稀H2SO4不与铜反应
B．铜片溶解，产生无色气体，该气体遇到空气不变色
C．铜片溶解，放出红棕色有刺激性气味的气体
D．铜片溶解，产生无色气体，该气体在试管口变为红棕色
4．（2024秋 宿迁期末）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：
B．工业制硝酸过程中的物质转化：
C．汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：
D．实验室制备少量NH3的原理：
5．（2024春 徐州期末）部分含氮物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是（　　）
A．将足量铜丝插入d的浓溶液产生气体中含有b
B．a只能被氧化，不能被还原
C．c溶于水能同时生成b和d
D．自然界中可存在a→b→c→d→e的转化
6．（2024春 江苏校级期末）实验室采用下列装置制取氨气，正确的是（　　）
A．装置甲生成NH3 B．装置乙干燥NH3
C．装置丙收集NH3并验满 D．装置丁吸收多余NH3
7．（2024春 江苏校级期末）海洋生物参与氮循环的过程如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．反应①中发生了电子转移
B．反应③、⑤属于氮的固定
C．反应③可能有氧气参与
D．生物死亡后，氮不再参与海洋中的氮循环
8．（2024春 常州期末）氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。如图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。
则下列说法错误的是（　　）
A．氧化炉中发生反应的化学方程式：4NH3+5O24NO+6H2O
B．图中M为空气，其在吸收塔中的作用是使NO充分转化为HNO3
C．为避免硝酸工业尾气中的氮氧化物污染环境，可用NaOH溶液吸收
D．工业上选择铝罐盛装大量浓硝酸是因为铝和浓硝酸不反应
9．（2024 淮安校级三模）下列有关氨气的制备及性质的实验原理和操作正确的是（　　）
A．制备氨气 B．干燥氨气
C．收集氨气 D．制备银氨溶液
A．A B．B C．C D．D
10．（2024春 苏州期末）NH3既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。合成氨和氨氧化制硝酸的流程示意图如图。下列说法不正确的是（　　）
A．利用NH3易液化的性质，在氨分离器中液化分离出NH3
B．氧化炉中NH3被氧化成NO2NO2进入吸收塔与水反应生成HNO3
C．物质W可以是空气，也可以是O2
D．可以将尾气通入NaOH溶液或Na2CO3溶液来处理
11．（2024春 海州区期末）现用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理。下列说法正确的是（　　）
A．三颈烧瓶中会产生红色喷泉
B．图2中B点时喷泉最剧烈
C．实验后，可用稀硫酸处理多余的氨气
D．若X固体为MnO2用H2O2替代浓氨水，三颈烧瓶中也可产生喷泉现象
12．（2024春 赣榆区期末）将空气中游离态的氮转化成含氮化合物叫作氮的固定。下列反应中属于氮的固定的是（　　）
A．雷电时空气中的N2与O2反应生成NO
B．由NH3与HCl制NH4Cl
C．由氨基酸合成人体所需的蛋白质
D．硝酸盐在细菌作用下生成氮气
13．（2024秋 泰州期末）合成氨对人类生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮，其合成原理为：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g） ΔH＜0。下列说法不符合工业合成氨生产实际的是（　　）
A．增大压强，可增加单位体积内的活化分子数目，则速率增大
B．实际生产温度主要由催化剂决定
C．在实际生产中温度越高，化学反应速率一定越快
D．NH3液化分离有利于合成氨
14．（2024 江苏二模）用如图所示装置制备氨气并验证氨气的还原性，其中不能达到实验目的的是（　　）
A．用装置甲生成氨气
B．用装置乙干燥氨气
C．用装置丙验证氨气的还原性
D．用装置丁和戊分别收集氨气和氮气
15．（2024春 常州月考）海洋氮循环是海洋生物多样性和稳定性的重要保证，海洋中无机氮的循环过程如图所示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是（　　）
A．过程④中可能有氧气参与
B．海洋中不存在游离态的氮
C．海洋中的“反硝化作用”过程中氮被氧化
D．向海洋排放含的废水不会影响海洋中的含量
二．解答题（共5小题）
16．（2024春 常州期末）煤燃烧产生的烟气含有SO2和NOx石油化工生产过程中产生H2S需采用有效措施进行脱硫、脱硝，减少对大气的污染。
Ⅰ.脱H2S
（1）一种脱除H2S并回收硫工艺的主要反应分别如下：
第一阶段：2H2S（g）+3O2（g）＝2SO2（g）+2H2O（g）
第二阶段：4H2S（g）+2SO2（g））＝3S2（g）+4H2O（g）
该工艺需控制第一阶段与第二阶段参加反应的H2S的物质的量之比约为 　 　 ，若该比值 　 　 （填“增大或减小”），会导致SO2不能完全转化而污染大气。
（2）Fe2（SO4）3溶液脱除空气中H2S的原理如图所示。该转化过程的总反应方程式：　 　 ，其中Fe2（SO4）3的作用是 　 　 。
Ⅱ.采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。
（3）298K时，向pH＝12的NaClO2溶液中通入含有SO2和NO的烟气，反应一段时间后，测得溶液中。浓度明显增大。
①碱性溶液中NaClO2脱除NO主要反应的离子方程式为 　 　 。
②由实验结果可知，脱硫反应速率大于脱硝反应速率，原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同外，还可能的原因是 　 　 。
（4）活性炭﹣臭氧可处理氨氮废水。氧化氨氮的机理如图所示。*表示吸附在活性炭表面的物种， OH为羟基自由基，其氧化性比O3更强。
①活性炭﹣臭氧氧化氨氮的机理可描述为 　 　 。
②其它条件不变，调节pH，废水中氨氮去除率随pH的变化如图所示。pH＜11时，随pH增大氨氮去除率明显增大的原因是 　 　 。
17．（2024春 苏州期末）氮肥厂、生活污水中的氮元素多以NH和NH3 H2O的形式存在，氨氮废水超标排放是水体富营养化的重要原因。氨氮废水的处理方法有物理化学法、化学法、生物法等。
（1）吹脱法：先向氨氮废水中加NaOH溶液调节pH至11左右，再吹入热空气或水蒸气使氨气挥发并回收利用。
①写出发生反应的离子方程式：　 　 。
②吹脱法除了不适用于低浓度氨氮废水的处理外，还存在的不足有 　 　 （写2点）。
（2）化学沉淀法：向废水中投入氯化镁和磷酸钠，形成NH4MgPO4沉淀从而除去铵根离子。
①写出发生反应的离子方程式：　 　 。
②该沉淀法不适合处理碱性过强的氨氮废水，其原因是 　 　 。
（3）次氯酸钠氧化法：NaClO除去氨氮的反应机理如图﹣1所示（其中H2O和NaCl略去），实验测得相同条件下，废水中氨氮去除率与温度关系如图﹣2所示。
①NaClO氧化NH3的总反应的化学方程式为 　 　 。
②当温度高于25℃时，废水中的氨氮去除率随着温度升高而越低，其原因是 　 　 。
（4）生物法：先在硝化细菌作用下空气中的氧气将氧化为（硝化过程），后在反硝化细菌作用下利用有机碳源将转化为氮气而排放（反硝化过程）。
①硝化过程中经过两步反应转变为，第一步为 　 　 （写离子方程式），第二步为2O2═2。
②反硝化过程中常将甲醇（CH3OH）作为有机碳源。当反应中有16gCH3OH转变为二氧化碳时，转化的的物质的量为 　 　 。
18．（2024秋 江苏校级期末）Ⅰ．工业废水和废渣中会产生含硫（—Ⅱ）等污染物，需经处理后才能排放。
（1）废水中的硫化物通常用氧化剂将其氧化为单质S进行回收。已知：H2S溶液中含硫微粒的物质的量分数随pH变化情况如图1所示。
①向含硫废水中加入稀H2SO4调节溶液的pH为6，废水中c（S2﹣）：c（H2S） 　 　 。
②控制废水pH约为8，废水中单质硫回收率如图2所示。H2O2溶液的加入量大于12mg L﹣1时，废水中单质硫的回收率下降的原因是 　 　 。
（2）含硫废渣（硫元素的主要存在形式为FeS2），可以回收处理并加以利用。沉积物﹣微生物酸性燃料电池工作原理如图3所示。
碳棒b处S生成的电极反应式为 　 　 。
Ⅱ．氨氮废水中含有氨和铵盐，直接排放会造成环境污染。可用以下方法处理：
（3）沉淀法
①“氧化”时在微生物的催化作用下，NH3被氧化为N2。该反应的化学方程式为 　 　 。
②“沉淀”中将“氧化”步骤后剩余的NH3 H2O转化为NH4MgPO4 6H2O沉淀，若调节pH过大，会降低氨氮去除率，其原因为 　 　 。
（4）生物硝化反硝化法
生物硝化反硝化法可将酸性废水中的氨氮转化为氮气，其原理如图4所示。
①硝化过程中溶液的pH 　 　 。（填“升高”或“降低”）。
②每处理含的酸性废水，理论上消耗CH3OH的物质的量为 　 　 。
19．（2024春 海州区期末）含氮废水氨氮（以NH3、的形式存在）和硝态氮（以、的形式存在）会引起水体富营养化，需经处理后才能排放。
Ⅰ.某工厂处理氨氮废水的流程如图：
（1）过程①的目的是将转化为NH3，并通过鼓入大量热空气将氨气吹出，写出转化为NH3发生反应的离子方程式：　 　 。
（2）过程②加入NaClO溶液可将废水中残留的NH3转化为无污染气体，该反应的化学方程式为 　 　 。将一定量的氨氮废水与不同量的NaClO混合，测得溶液中氨氮去除率、总氮（溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的总量）去除率与NaClO投入量（用x表示）的关系如图所示。当x（NaClO）＞x1时，水体中总氮去除率下降，可能的原因是 　 　 。
（3）图中含余氯废水中含有NaClO，则X可选用 　 　 （填序号）溶液达到去除余氯的目的。
a.KOH
b.Na2SO3
c.KMnO4
Ⅱ.有氧条件下，NH3催化还原NO是主要的烟气脱硝技术。在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应过程如图。写出总反应的化学方程式：　 　 。
Ⅲ.铝系金属复合材料能有效还原去除水体中的硝酸盐污染。铝粉表面复合金属的组分和含量，会影响硝酸盐的去除效果。在相同实验条件下，分别使用纯铝粉和Cu负载量为3%、4%、5%的Al/Cu二元金属复合材料对硝酸盐的去除效果进行实验。
①实验结果发现，用Al/Cu二元金属复合材料去除水体中硝酸盐的效果明显优于铝粉，可能的原因是 　 　 。
②实验结果发现，Al/Cu二元金属复合材料中Cu负载量过高不利于硝酸盐的去除，可能的原因是 　 　 。
20．（2024春 徐州期末）氨的合成和氨氮治理对人类生存和发展具有重要意义。
（1）氨的合成
①工业合成氨的化学方程式为 　 　 。
②化学链合成氨可实现物质循环。方法如图所示，已知反应Ⅱ的方程式为，则反应Ⅰ的化学方程式为 　 　
③以稀有金属为催化剂（镧、钉和锆）合成氨的机理如图所示，由N2和H2合成1 mol氨气，转移电子的物质的量为 　 　 。
（2）氨的利用
①氨的催化氧化是工业制备硝酸的重要反应之一，写出其化学方程式 　 　 。
②湿法芒硝（Na2SO4）制碱工艺采用NH3、CO2和芒硝为原料制备重碱（NaHCO3），重碱经过煅烧得到纯碱，得到重碱的化学方程式为 　 　 。
（3）FeAg金属复合材料可将酸性水体中的转化为和N2，其反应历程如图所示（吸附在金属复合材料表面的物种用*标注），图中的去除机理可描述为 　 　 。
期末核心考点 氮及其化合物
参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1．（2024春 姑苏区校级期末）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：HNO3（稀）
B．工业制硝酸过程中的物质转化：
C．洗车尾气催化转化器中发生的主要反应：
D．工业上用尿素、NaClO及NaOH溶液制备N2H4的离子反应方程式：
【专题】氮族元素；理解与辨析能力．
【分析】A．稀硝酸与铜反应生成NO，NO能与空气中的O2反应生成NO2；
B．工业制硝酸过程中，NH3催化氧化生成NO，NO被O2氧化生成NO2，NO2被水吸收生成HNO3等；
C．汽车尾气催化转化器中，NO和CO在催化剂作用下反应生成N2和CO2；
D．工业上用尿素CO（NH2）2、NaClO及NaOH溶液制备N2H4，CO（NH2）2中N元素化合价升高，NaClO中Cl元素化合价降低。
【解答】解：A．稀硝酸与铜反应生成NO，化学方程式为3Cu+8HNO3（稀）＝3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，NO能与空气中的O2反应生成NO2，化学方程式为2NO+O2＝2NO2，故A正确；
B．工业制硝酸过程中，NH3催化氧化生成NO，NO被O2氧化生成NO2，NO2被水吸收生成HNO3等，故B错误；
C．NO和CO在催化剂作用下反应生成N2和CO2，化学方程式为，故C正确；
D．工业上用尿素CO（NH2）2、NaClO及NaOH溶液制备N2H4，CO（NH2）2中N元素化合价升高，NaClO中Cl元素化合价降低，离子方程式为，故D正确；
故选：B。
【点评】本题考查元素化合物，侧重考查学生邯郸物质性质的掌握情况，试题难度中等。
2．氮的常见氢化物有氨（NH3）和肼（N2H4）。氨用于生产硝酸、铵盐、纯碱等。肼具有强还原性，是一种常用的还原剂。Mg3N2与水反应可生成NH3，液氨发生微弱电离产生，液氨能与碱金属（如Na、K）反应产生氢气。NH3中一个H被—NH2取代，可得N2H4。尿素[CO（NH2）2]、NaClO和NaOH溶液一起反应可制得N2H4。阅读以上材料，完成下列问题。
实验室利用下列装置制取收集氨气，能够达到实验目的的是（　　）
A B C D
制取氨气 干燥氨气 收集氨气 尾气吸收
A．A B．B C．C D．D
【专题】无机实验综合；分析与推测能力．
【分析】A．根据制取氨气应该加热氯化铵和氢氧化钙的混合物进行分析；
B．根据氨气与硫酸反应生成硫酸铵进行分析；
C．根据氨气密度比空气小进行分析；
D．根据氨气极易溶于水，氨气溶于水易发生倒吸进行分析。
【解答】解：A．制取NH3应该加热氯化铵和氢氧化钙的混合物，故A错误；
B．NH3与硫酸反应生成硫酸铵，不能用浓硫酸干燥氨气，故B错误；
C．NH3密度比空气小，用向下排空气法收集氨气，故C正确；
D．NH3极易溶于水，氨气溶于水易发生倒吸，氨气溶于水应该使用防倒吸装置，故D错误；
故选：C。
【点评】本题主要考查氨的实验室制法等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
3．（2021春 淮安期末）某实验过程如图所示：则图③的试管中的现象是（　　）
A．无明显现象，因稀H2SO4不与铜反应
B．铜片溶解，产生无色气体，该气体遇到空气不变色
C．铜片溶解，放出红棕色有刺激性气味的气体
D．铜片溶解，产生无色气体，该气体在试管口变为红棕色
【专题】元素及其化合物．
【分析】试管①中铜和稀硝酸反应方程式为3Cu+8HNO3＝3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，根据图知，Cu有剩余，硝酸不足量，向③中加入稀硫酸，酸性条件下，硝酸根离子具有强氧化性，相当于又有稀硝酸，则硝酸和铜又发生反应3Cu+8HNO3＝3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O．
【解答】解：管①中铜和稀硝酸反应方程式为3Cu+8HNO3＝3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，根据图知，Cu有剩余，硝酸不足量，向③中加入稀硫酸，酸性条件下，硝酸根离子具有强氧化性，相当于又有稀硝酸，则硝酸和铜又发生反应3Cu+8HNO3＝3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，生成的无色气体NO不稳定，被氧气氧化生成红棕色气体NO2，同时Cu片溶解
所以看到的现象是铜片溶解，且有无色气体生成，该气体在试管口变为红棕色，故选D。
【点评】本题考查了硝酸和铜的反应，明确“酸性条件下，硝酸根离子具有强氧化性”是解本题关键，向含有硝酸根离子的溶液中加入稀硫酸，相当于溶液中含有硝酸，为易错题．
4．（2024秋 宿迁期末）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：
B．工业制硝酸过程中的物质转化：
C．汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：
D．实验室制备少量NH3的原理：
【专题】氮族元素；理解与辨析能力．
【分析】A．根据Cu与稀硝酸的反应产物之一为NO，进行分析；
B．根据氮气与氧气在高温或放电的条件下生成NO，进行分析；
C．根据汽车尾气催化转化器主要将污染气体NO、CO转化为无污染的气体，进行分析；
D．根据实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量NH3，进行分析。
【解答】解：A．Cu与稀硝酸的反应产物之一为NO，NO与氧气发生反应生成NO2，故转化可以实现，故A正确；
B．氮气与氧气在高温条件下生成NO，但NO无法与水发生化学反应，故B错误；
C．汽车尾气催化转化器主要将污染气体NO、CO转化为无污染的气体，故该反应方程式为，故C正确；
D．实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量NH3，化学方程式为，故D正确；
故选：B。
【点评】本题主要考查化学方程式的书写等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
5．（2024春 徐州期末）部分含氮物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是（　　）
A．将足量铜丝插入d的浓溶液产生气体中含有b
B．a只能被氧化，不能被还原
C．c溶于水能同时生成b和d
D．自然界中可存在a→b→c→d→e的转化
【专题】氮族元素；理解与辨析能力．
【分析】根据图示，a为0价且为单质，则a为N2，b为+2价、c为+4价且都为氧化物，则b为NO、c为NO2（或N2O4），d为+5价且为酸，则d为HNO3，e为+5价且为盐，则e为硝酸盐，据此分析解答。
【解答】解：A．足量铜丝插入d的浓溶液，先发生Cu+4HNO3（浓）＝Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，得到气体c：NO2，随着反应进行，c（HNO3）逐渐降低，发生反应3Cu+8HNO3＝3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，得到的气体变为b：NO，产生气体中含有b，故A正确；
B．a为N2，氮气与氧气放电生成一氧化氮，氮气与氢气高温、高压、催化剂反应生成氨气，则氮气既可被氧化，也可被还原，故B错误；
C．c溶于水与水反应：3NO2+H2O＝2HNO3+NO，结合分析，故C正确；
D．氮气在放电条件下与氧气反应生成一氧化氮，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，硝酸与矿物质反应生成硝酸盐，则在自然界可存在a→b→c→d→e的转化，故D正确；
故选：B。
【点评】本题考查元素化合物，侧重考查学生含氮物质性质的掌握情况，题目难度中等。
6．（2024春 江苏校级期末）实验室采用下列装置制取氨气，正确的是（　　）
A．装置甲生成NH3
B．装置乙干燥NH3
C．装置丙收集NH3并验满
D．装置丁吸收多余NH3
【专题】氮族元素；理解与辨析能力．
【分析】A．NH4Cl受热分解产生NH3、HCl，二者在试管口遇冷又重新化合形成NH4Cl；
B．NH3是碱性气体，与浓硫酸会发生反应，因此不能使用浓硫酸干燥氨气；
C．NH3的密度比空气小，采用向下排空气的方法收集NH3；
D．NH3是大气污染物，由于NH3极易溶于水，为防止氨气被水吸收时引起倒吸现象。
【解答】解：A．应该用加热NH4Cl与Ca（OH）2混合物的方法制取NH3，NH4Cl受热分解产生NH3、HCl，二者在试管口遇冷又重新化合形成NH4Cl，因此不能用于实验室制取NH3，故A错误；
B．NH3是碱性气体，与浓硫酸会发生反应，因此不能使用浓硫酸干燥氨气，应该使用碱石灰干燥，故B错误；
C．NH3的密度比空气小，采用向下排空气的方法收集NH3时，导气管应该伸入到试管底部，故C错误；
D．NH3是大气污染物，由于NH3极易溶于水，为防止氨气被水吸收时引起倒吸现象，通常在导气管末端安装一个倒扣漏斗或一个干燥管，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查元素化合物，侧重考查学生含氮物质性质的掌握情况，试题难度中等。
7．（2024春 江苏校级期末）海洋生物参与氮循环的过程如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．反应①中发生了电子转移
B．反应③、⑤属于氮的固定
C．反应③可能有氧气参与
D．生物死亡后，氮不再参与海洋中的氮循环
【专题】氮族元素；理解与辨析能力．
【分析】A．根据反应①中化合价未发生变化进行分析；
B．根据氮的固定是游离态的氮变为化合态的氮，进行分析；
C．根据反应③N2H4中N化合价升高，失去电子，作还原剂，进行分析；
D．根据氮参与海洋中的氮循环进行分析。
【解答】解：A．反应①中化合价未发生变化，则没有发生电子转移，故A错误；
B．③、⑤过程是化合态的氮元素变为游离态，故不属于氮的固定，故B错误；
C．反应③N2H4中N化合价升高，失去电子，作还原剂，需要氧化剂参与反应，因此可能有氧气参与，故C正确；
D．根据图中信息得到生物死亡后，氮也参与海洋中的氮循环，故D错误；
故选：C。
【点评】本题主要考查氮的固定等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
8．（2024春 常州期末）氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。如图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。
则下列说法错误的是（　　）
A．氧化炉中发生反应的化学方程式：4NH3+5O24NO+6H2O
B．图中M为空气，其在吸收塔中的作用是使NO充分转化为HNO3
C．为避免硝酸工业尾气中的氮氧化物污染环境，可用NaOH溶液吸收
D．工业上选择铝罐盛装大量浓硝酸是因为铝和浓硝酸不反应
【分析】本题要注意：常温下，铝、铁遇到浓硫酸或浓硝酸会钝化，钝化是化学变化，而不是不反应。
【解答】解：A．氨气在氧化炉中催化氧化生成NO，氧化炉中发生反应的化学方程式：4NH3+5O24NO+6H2O，故A正确；
B．根据流程分析可知M为空气，氨气的催化氧化需要O2，NO和水反应生成HNO3需要O2；吸收塔发生反应：2NO+O2＝2NO2，3NO2+H2O＝HNO3+NO，O2与NO反应生成NO2，NO2被吸收生成HNO3，所以空气的作用是：将使NO充分转化为HNO3，故B正确；
C．生产硝酸工业的尾气中含有NO、NO2气体，可根据反应：2NO2+2NaOH＝NaNO2+NaNO3+H2O，NO2+NO+2NaOH＝NaNO2+H2O，故可以使用废NaOH溶液作吸收剂，故C正确；
D．常温下浓硝酸使铝钝化，钝化是一种化学变化，在铝表面形成一层致密的氧化物薄膜，阻止内部的铝进一步与浓硝酸反应反应，而非铝和浓硝酸不反应，故D错误；
故选：D。
【点评】考查了氨的还原性、人工固氮﹣合成氨、二氧化氮的化学反应，是常考考点，难度不大。
9．（2024 淮安校级三模）下列有关氨气的制备及性质的实验原理和操作正确的是（　　）
A．制备氨气 B．干燥氨气
C．收集氨气 D．制备银氨溶液
A．A B．B C．C D．D
【专题】化学实验基本操作；理解与辨析能力．
【分析】A．“固+固”加热装置的试管口应略向下倾斜；
B．无水氯化钙会与氨气反应生成CaCl2 8NH3；
C．氨气密度比空气小；
D．向硝酸银溶液中逐滴加入NH3 H2O，直至最初产生的沉淀恰好溶解，可制得银氨溶液。
【解答】解；A．“固+固”加热装置的试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流使试管炸裂，故A错误；
B．无水氯化钙会与氨气反应生成CaCl2 8NH3，故CaCl2不能用于干燥氨气，应该使用碱石灰干燥，故B错误；
C．氨气密度比空气小，导气管应短进长出，故C错误；
D．向硝酸银溶液中逐滴加入NH3 H2O，直至最初产生的沉淀恰好溶解，可制得银氨溶液，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查氨气的制备，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等。
10．（2024春 苏州期末）NH3既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。合成氨和氨氧化制硝酸的流程示意图如图。下列说法不正确的是（　　）
A．利用NH3易液化的性质，在氨分离器中液化分离出NH3
B．氧化炉中NH3被氧化成NO2NO2进入吸收塔与水反应生成HNO3
C．物质W可以是空气，也可以是O2
D．可以将尾气通入NaOH溶液或Na2CO3溶液来处理
【专题】氮族元素；理解与辨析能力．
【分析】合成塔内氮气和氢气反应生成氨气反应为N2+3H22NH3，经过氨气分离器分离出氨气，使氨气进入氧化炉，向氧化炉内通入氧气，进行催化氧化生成NO，反应为4NH3+5O24NO+6H2O，吸收塔中NO、O2和H2O反应生成硝酸，最后再进行尾气处理，据此分析解答。
【解答】解：A．利用NH3易液化的性质，在氨分离器中液化分离出NH3，差衡正向进行，故A正确；
B．氧化炉中NH3被氧化成NO，NO进入吸收塔与水反应生成HNO3，故B错误；
C．物质W可以是空气，也可以是O2，反应为4NH3+5O24NO+6H2O，故C正确；
D．尾气成分主要是NO、NO2等，可以将尾气通入NaOH溶液或Na2CO3溶液来处理，故D正确；
故选：B。
【点评】本题考查了氮及其化合物性质、工业制备硝酸的过程分析判断，注意知识的熟练掌握，题目难度不大。
11．（2024春 海州区期末）现用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理。下列说法正确的是（　　）
A．三颈烧瓶中会产生红色喷泉
B．图2中B点时喷泉最剧烈
C．实验后，可用稀硫酸处理多余的氨气
D．若X固体为MnO2用H2O2替代浓氨水，三颈烧瓶中也可产生喷泉现象
【分析】A.氨气溶于水形成氨水，氨水显碱性，滴有紫色石蕊试液的水遇到氨水会变蓝；
B.喷泉实验原理是烧瓶内外形成压强差，压强差越大，喷泉越剧烈。图2 中 C 点压强最小，喷泉最剧烈；
C.氨气是碱性气体，能与稀硫酸发生反应：2NH3+H2SO4＝（NH4）2SO4，所以实验后可用稀硫酸处理多余的氨气；
D.MnO2催化H2O2分解产生氧气，会使三颈烧瓶内压强增大，无法形成压强差。
【解答】解：A.氨气溶于水形成氨水，氨水显碱性，滴有紫色石蕊试液的水遇到氨水会变蓝，所以三颈烧瓶中应产生蓝色喷泉，而非红色喷泉，故A错误；
B.喷泉实验原理是烧瓶内外形成压强差，压强差越大，喷泉越剧烈。图2 中 C 点压强最小，此时三颈烧瓶内压强与外界大气压的差值最大，喷泉最剧烈，并非 B 点，故B错误；
C.氨气是碱性气体，能与稀硫酸发生反应：2NH3+H2SO4＝（NH4）2SO4，所以实验后可用稀硫酸处理多余的氨气，故C正确；
D.MnO2催化H2O2分解产生氧气，会使三颈烧瓶内压强增大，无法形成压强差，不能产生喷泉现象，故D错误；
故选：C。
【点评】本题主要考查氨气的性质以及形成喷泉实验的原理等。
12．（2024春 赣榆区期末）将空气中游离态的氮转化成含氮化合物叫作氮的固定。下列反应中属于氮的固定的是（　　）
A．雷电时空气中的N2与O2反应生成NO
B．由NH3与HCl制NH4Cl
C．由氨基酸合成人体所需的蛋白质
D．硝酸盐在细菌作用下生成氮气
【专题】氮族元素；理解与辨析能力．
【分析】游离态的氮元素转化为化合态的氮元素过程为氮的固定。
【解答】解：A．N2与O2反应条件式放电，反应生成NO，属于氮的固定，故A正确；
B．由NH3与HCl制NH4Cl是化合态氮元素的转化，不是氮的固定，故B错误；
C．由氨基酸合成人体所需的蛋白质是化合态氮元素之间的转化，故C错误；
D．硝酸盐在细菌作用下生成氮气是化合态氮元素转化为游离态，不是氮的固定，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查了氮的固定，注意概念实质的理解应用，题目难度不大。
13．（2024秋 泰州期末）合成氨对人类生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮，其合成原理为：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g） ΔH＜0。下列说法不符合工业合成氨生产实际的是（　　）
A．增大压强，可增加单位体积内的活化分子数目，则速率增大
B．实际生产温度主要由催化剂决定
C．在实际生产中温度越高，化学反应速率一定越快
D．NH3液化分离有利于合成氨
【专题】无机实验综合；分析与推测能力．
【分析】A．根据增大压强，可增加单位体积内的活化分子数目进行分析；
B．根据实际生产温度主要由催化剂的最佳活性温度决定进行分析；
C．根据在实际生产中温度过高，催化剂失活，进行分析；
D．根据减小生成物浓度，化学平衡正向移动进行分析。
【解答】解：A．增大压强，可增加单位体积内的活化分子数目，从而使反应速率增大，故A正确；
B．实际生产温度主要由催化剂的最佳活性温度决定，故B正确；
C．温度过高，催化剂失活，化学反应速率会减慢，因此不是温度越高反应速率越快，故C错误；
D．液化分离氨气，减小生成物浓度，化学平衡正向移动，有利于合成氨，故D正确；
故选：C。
【点评】本题主要考查工业制氨气等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
14．（2024 江苏二模）用如图所示装置制备氨气并验证氨气的还原性，其中不能达到实验目的的是（　　）
A．用装置甲生成氨气
B．用装置乙干燥氨气
C．用装置丙验证氨气的还原性
D．用装置丁和戊分别收集氨气和氮气
【专题】氮族元素．
【分析】A．反应；
B．NH3是碱性气体；
C．装置丙发生发应；
D．氨气的密度比空气小。
【解答】解：A．氯化铵和消石灰反应生成氯化钙、氨气和水，反应的化学方程式为：，可用于制备氨气，故A正确；
B．NH3是碱性气体，可用碱石灰进行干燥，故B正确；
C．装置丙发生发应，可验证氨气的还原性，故C正确；
D．氨气的密度比空气小，应用向下排空气法收集，收集时应从短管进长管出，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查氨气的制备和性质，侧重考查学生含氮物质性质的掌握情况，试题难度中等。
15．（2024春 常州月考）海洋氮循环是海洋生物多样性和稳定性的重要保证，海洋中无机氮的循环过程如图所示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是（　　）
A．过程④中可能有氧气参与
B．海洋中不存在游离态的氮
C．海洋中的“反硝化作用”过程中氮被氧化
D．向海洋排放含的废水不会影响海洋中的含量
【专题】氮族元素．
【分析】A．过程④中铵根被氧化，N的化合价升高，做还原剂被氧化；
B．由图知，空气中的氮气和海洋中的氮气之间存在平衡；
C．海洋中的反硝化作用是还原反应，硝酸根离子转变为亚硝酸根离子是降低氧含量的过程、亚硝酸根离子转变为氮气是去氧过程；
D．向海洋排放含NO的废水，则硝酸根离子浓度增大，促进反硝化反应，亚硝酸根离子浓度增大，促进反硝化反应。
【解答】解：A．过程④中铵根被氧化，N的化合价升高，做还原剂被氧化，则氧化剂可能是空气中的氧气，故A正确；
B．由图中的转化关系可知，空气中的氮气和海洋中的氮气之间存在平衡，则海洋中存在游离态的氮，故B错误；
C．由图中转化关系可知，海洋中的反硝化作用是还原反应，硝酸根离子转变为亚硝酸根离子是降低氧含量的过程、亚硝酸根离子转变为氮气是去氧过程，故理论上没有氧气的参与，故C错误；
D．向海洋排放含NO的废水，则硝酸根离子浓度增大，促进反硝化反应，亚硝酸根离子浓度增大，促进反硝化反应，使海洋中氮气浓度增大，促使反应②发生，则会影响海洋中铵根的含量，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查氮循环和氮的固定，侧重考查学生分析和解决问题的能力，题目难度不大。
二．解答题（共5小题）
16．（2024春 常州期末）煤燃烧产生的烟气含有SO2和NOx石油化工生产过程中产生H2S需采用有效措施进行脱硫、脱硝，减少对大气的污染。
Ⅰ.脱H2S
（1）一种脱除H2S并回收硫工艺的主要反应分别如下：
第一阶段：2H2S（g）+3O2（g）＝2SO2（g）+2H2O（g）
第二阶段：4H2S（g）+2SO2（g））＝3S2（g）+4H2O（g）
该工艺需控制第一阶段与第二阶段参加反应的H2S的物质的量之比约为 　1：2　 ，若该比值 　增大　 （填“增大或减小”），会导致SO2不能完全转化而污染大气。
（2）Fe2（SO4）3溶液脱除空气中H2S的原理如图所示。该转化过程的总反应方程式：　2H2S+O2＝2S+2H2O　 ，其中Fe2（SO4）3的作用是 　催化剂　 。
Ⅱ.采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。
（3）298K时，向pH＝12的NaClO2溶液中通入含有SO2和NO的烟气，反应一段时间后，测得溶液中。浓度明显增大。
①碱性溶液中NaClO2脱除NO主要反应的离子方程式为 　34NO+4OH﹣＝43Cl﹣+2H2O　 。
②由实验结果可知，脱硫反应速率大于脱硝反应速率，原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同外，还可能的原因是 　NO溶解度较低，脱硝反应不如脱硫反应容易进行　 。
（4）活性炭﹣臭氧可处理氨氮废水。氧化氨氮的机理如图所示。*表示吸附在活性炭表面的物种， OH为羟基自由基，其氧化性比O3更强。
①活性炭﹣臭氧氧化氨氮的机理可描述为 　臭氧与活性炭表面吸附的OH﹣作用生成 OH， OH再将活性炭表面吸附的转化为N2　 。
②其它条件不变，调节pH，废水中氨氮去除率随pH的变化如图所示。pH＜11时，随pH增大氨氮去除率明显增大的原因是 　pH在11到13范围内，OH﹣将转化为NH3逸出，不利于活性炭对的吸附，不利于氨氮的去除　 。
【专题】物质的性质和变化专题；理解与辨析能力．
【分析】（1）根据题意可知，若n1（H2S）：n2（H2S）过大，第一步反应生成的SO2过多，在第二步反应中SO2不能完全转化为S2，多余的SO2排放到空气中会污染大气，所以按照两个方程式的比例最合适；
（2）由图可知，Fe2（SO4）3溶液脱除空气中H2S生成S和Fe2+，Fe2+与O2反应又生成了Fe3+和H2O；
（3）①根据原子守恒、电荷守恒、化合价升降守恒，书写反应的离子方程式；
②NO溶解度较低，脱硝反应不如脱硫反应容易进行；
（4）①由图可知，臭氧与活性炭表面吸附的OH﹣作用生成 OH， OH再将活性炭表面吸附的转化为N2；
②pH在11到13范围内，OH﹣将转化为NH3逸出，不利于活性炭对的吸附，不利于氨氮的去除。
【解答】解：（1）根据题意可知，若n1（H2S）：n2（H2S）过大，第一步反应生成的SO2过多，在第二步反应中SO2不能完全转化为S2，多余的SO2排放到空气中会污染大气，所以按照两个方程式的比例最合适，即工艺需控制第一阶段与第二阶段参加反应的H2S的物质的量之比n1（H2S）：n2（H2S）约为1：2，若过大，会导致SO2不能完全转化为S2而污染大气，
故答案为：1：2；增大；
（2）由图可知，Fe2（SO4）3溶液脱除空气中H2S生成S和Fe2+，Fe2+与O2反应又生成了Fe3+和H2O，该反应的总化学方程式：2H2S+O2＝2S+2H2O，所以Fe2（SO4）3的作用是该反应的催化剂，
故答案为：2H2S+O2＝2S+2H2O；催化剂；
（3）①碱性溶液中NaClO2脱除NO，生成NaNO3、NaCl和水，反应的离子方程式为：34NO+4OH﹣＝43Cl﹣+2H2O，
故答案为：34NO+4OH﹣＝43Cl﹣+2H2O；
②由实验结果可知，脱硫反应速率大于脱硝反应速率，除因为SO2和NO在烟气中的初始浓度不同外，还可能的原因是NO溶解度较低，脱硝反应不如脱硫反应容易进行，
故答案为：NO溶解度较低，脱硝反应不如脱硫反应容易进行；
（4）①由图可知，活性炭﹣臭氧氧化氨氮的机理可描述为臭氧与活性炭表面吸附的OH﹣作用生成 OH， OH再将活性炭表面吸附的转化为N2，
故答案为：臭氧与活性炭表面吸附的OH﹣作用生成 OH， OH再将活性炭表面吸附的转化为N2；
②其它条件不变，调节pH，废水中氨氮去除率随pH的变化如图所示，pH在11到13范围内，氨氮去除率随pH变化不明显的原因是OH﹣将转化为NH3逸出，不利于活性炭对的吸附，不利于氨氮的去除，导致氨氮去除率随pH变化不明显，
故答案为：pH在11到13范围内，OH﹣将转化为NH3逸出，不利于活性炭对的吸附，不利于氨氮的去除。
【点评】本题主要考查氮及其化合物之间的转化，同时考查氧化还原反应原理的应用，对学生的分析能力要求较高，属于基本知识的考查，题目难度不大。
17．（2024春 苏州期末）氮肥厂、生活污水中的氮元素多以NH和NH3 H2O的形式存在，氨氮废水超标排放是水体富营养化的重要原因。氨氮废水的处理方法有物理化学法、化学法、生物法等。
（1）吹脱法：先向氨氮废水中加NaOH溶液调节pH至11左右，再吹入热空气或水蒸气使氨气挥发并回收利用。
①写出发生反应的离子方程式：　OH﹣NH3↑+H2O　 。
②吹脱法除了不适用于低浓度氨氮废水的处理外，还存在的不足有 　成本高，脱氮率低，易造成二次污染　 （写2点）。
（2）化学沉淀法：向废水中投入氯化镁和磷酸钠，形成NH4MgPO4沉淀从而除去铵根离子。
①写出发生反应的离子方程式：　Mg2+NH4MgPO4↓　 。
②该沉淀法不适合处理碱性过强的氨氮废水，其原因是 　易生成Mg（OH）2沉淀　 。
（3）次氯酸钠氧化法：NaClO除去氨氮的反应机理如图﹣1所示（其中H2O和NaCl略去），实验测得相同条件下，废水中氨氮去除率与温度关系如图﹣2所示。
①NaClO氧化NH3的总反应的化学方程式为 　3NaClO+2NH3＝N2↑+3H2O+3NaCl　 。
②当温度高于25℃时，废水中的氨氮去除率随着温度升高而越低，其原因是 　温度较高，加快了HClO或NaClO的分解，降低了废水中氨氮去除率　 。
（4）生物法：先在硝化细菌作用下空气中的氧气将氧化为（硝化过程），后在反硝化细菌作用下利用有机碳源将转化为氮气而排放（反硝化过程）。
①硝化过程中经过两步反应转变为，第一步为 　23O22H2O+4H+　 （写离子方程式），第二步为2O2═2。
②反硝化过程中常将甲醇（CH3OH）作为有机碳源。当反应中有16gCH3OH转变为二氧化碳时，转化的的物质的量为 　0.6mol　 。
【专题】氧化还原反应专题．
【分析】（1）①在碱性条件下（pH＝11左右），和OH﹣反生成NH3和H2O；
②该方法需要使用NaOH溶液，还需要吹入热空气或水蒸气；
（2）①氯化镁电离出Mg2+，磷酸钠电离出，它们与结合生成NH4MgPO4沉淀；
②碱性过强时，容易生成Mg（OH）2沉淀；
（3）①由反应图可知，NaClO氧化NH3生成N2、H2O和NaCl；
②NaClO受热易分解；
（4）①由题中信息可知，第一步反应中被氧气氧化为为；
②反硝化过程中将甲醇（CH3OH）二氧化碳，反应的离子方程式为：5CH3OH+66H+＝5CO2↑+3N2↑+3H2O。
【解答】解：（1）①在碱性条件下（pH＝11左右），和OH﹣反生成NH3和H2O，加入（吹入热空气或水蒸气）促进NH3挥发，则离子反应方程式为：OH﹣NH3↑+H2O，
故答案为：OH﹣NH3↑+H2O；
②该方法需要使用NaOH溶液，还需要吹入热空气或水蒸气，使其成本高，脱氮率低，生成的氨气还容易造成二次污染，
故答案为：成本高，脱氮率低，易造成二次污染；
（2）氯化镁电离出Mg2+，磷酸钠电离出，它们与结合生成NH4MgPO4沉淀，则离子方程式为：Mg2+NH4MgPO4↓，
故答案为：Mg2+NH4MgPO4↓；
②碱性过强时，OH﹣浓度大，容易与Mg2+反应生成Mg（OH）2沉淀，
故答案为：易生成Mg（OH）2沉淀；
（3）①由反应图可知，NaClO氧化NH3生成N2、H2O和NaCl，反应化学方程式为：3NaClO+2NH3＝N2↑+3H2O+3NaCl，
故答案为：3NaClO+2NH3＝N2↑+3H2O+3NaCl；
②因为次氯酸根不稳定，温度较高，加快了HClO或NaClO的分解，降低了废水中氨氮去除率，
故答案为：温度较高，加快了HClO或NaClO的分解，降低了废水中氨氮去除率；
（4）①由题中信息可知，第一步反应中被氧气氧化为为，反应离子方程式为：23O22H2O+4H+，
故答案为：23O22H2O+4H+；
②反硝化过程中将甲醇（CH3OH）二氧化碳，反应的离子方程式为：5CH3OH+66H+＝5CO2↑+3N2↑+3H2O，当反应中有16gCH3OH即0.5mol CH3OH转变为二氧化碳时，转化的的物质的量为0.6mol，
故答案为：0.6mol。
【点评】本题利用“三废”处理与环境保护来考查氧化还原反应以及离子方程式的书写，电子转移情况的计算等，为综合性较强的工艺流程题，题目难度中等。
18．（2024秋 江苏校级期末）Ⅰ．工业废水和废渣中会产生含硫（—Ⅱ）等污染物，需经处理后才能排放。
（1）废水中的硫化物通常用氧化剂将其氧化为单质S进行回收。已知：H2S溶液中含硫微粒的物质的量分数随pH变化情况如图1所示。
①向含硫废水中加入稀H2SO4调节溶液的pH为6，废水中c（S2﹣）：c（H2S） 　10﹣8　 。
②控制废水pH约为8，废水中单质硫回收率如图2所示。H2O2溶液的加入量大于12mg L﹣1时，废水中单质硫的回收率下降的原因是 　硫元素被氧化成更高价态的或　 。
（2）含硫废渣（硫元素的主要存在形式为FeS2），可以回收处理并加以利用。沉积物﹣微生物酸性燃料电池工作原理如图3所示。
碳棒b处S生成的电极反应式为 　S﹣6e﹣+4H2O8H+　 。
Ⅱ．氨氮废水中含有氨和铵盐，直接排放会造成环境污染。可用以下方法处理：
（3）沉淀法
①“氧化”时在微生物的催化作用下，NH3被氧化为N2。该反应的化学方程式为 　　 。
②“沉淀”中将“氧化”步骤后剩余的NH3 H2O转化为NH4MgPO4 6H2O沉淀，若调节pH过大，会降低氨氮去除率，其原因为 　pH过大，溶液中OH﹣浓度过大，使得溶液中生成Mg3（PO4）2或Mg（OH）2沉淀，导致氨氮去除率下降　 。
（4）生物硝化反硝化法
生物硝化反硝化法可将酸性废水中的氨氮转化为氮气，其原理如图4所示。
①硝化过程中溶液的pH 　降低　 。（填“升高”或“降低”）。
②每处理含的酸性废水，理论上消耗CH3OH的物质的量为 　　 。
【专题】物质的性质和变化专题；分析与推测能力．
【分析】（1）依据图像，求得电离平衡常数，再进行计算；
（2）根据光合菌产生的O2得电子结合H+得到H2O，碳棒a为正极，FeS2在硫氧化菌的作用下被氧化为S，S在硫氧化菌的作用下被氧化为硫酸根，碳棒b为负极；
（3）从信息和流程知，处理氨氮废水时，在废水池的底部吹入大量热空气，把废液中的氨水分解挥发后转变成氨气，通入空气加入了微生物，把NH3氧化为N2，剩余的氨氮通过和 MgCl2及Na2HPO4反应产生NH4MgPO4 6H2O沉淀而除去；（4）依据原子守恒求得物质的量之间的关系，进行计算，据此解答。
【解答】解：（1）①由图可知，pH为7时，c（HS﹣）＝c（H2S），Ka110﹣7，pH为13时，c（HS﹣）＝c（S2﹣），Ka2＝10﹣13，则当pH为6时，，
故答案为：10﹣8；
②H2O2具有强氧化性，H2O2溶液加入量大于12mg L﹣1时，所加H2O2溶液越多，S生成率越低，可能是因为硫元素被氧化成更高价态的或，
故答案为：硫元素被氧化成更高价态的或；
（2）根据光合菌产生的O2得电子结合H+得到H2O，碳棒a为正极，FeS2在硫氧化菌的作用下被氧化为S，S在硫氧化菌的作用下被氧化为硫酸根，碳棒b为负极，存在电极反应：S﹣6e﹣+4H2O8H+，
故答案为：S﹣6e﹣+4H2O8H+；
（3）①NH3被氧化化合价升高为N2的过程中，通入空气提供氧气，微生物起催化剂作用，反应的化学方程式为：，
故答案为：；
②“沉淀”中将“氧化”步骤后剩余的NH3 H2O转化为NH4MgPO4 6H2O沉淀，根据质量守恒写出发生反应的离子方程式为：，若调节pH过大，溶液中OH﹣浓度过大，使得溶液中生成Mg3（PO4）2或Mg（OH）2沉淀，导致氨氮去除率下降，
故答案为：pH过大，溶液中OH﹣浓度过大，使得溶液中生成Mg3（PO4）2或Mg（OH）2沉淀，导致氨氮去除率下降；
（4）①硝化过程溶液中反应为，反应过程中溶液pH降低，
故答案为：降低；
②反硝化过程溶液中反应为，因此整个过程中，因此每处理含的酸性废水，理论上消耗CH3OH的物质的量为mol，
故答案为：。
【点评】本题主要考查“三废”处理与环境保护等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
19．（2024春 海州区期末）含氮废水氨氮（以NH3、的形式存在）和硝态氮（以、的形式存在）会引起水体富营养化，需经处理后才能排放。
Ⅰ.某工厂处理氨氮废水的流程如图：
（1）过程①的目的是将转化为NH3，并通过鼓入大量热空气将氨气吹出，写出转化为NH3发生反应的离子方程式：　　 。
（2）过程②加入NaClO溶液可将废水中残留的NH3转化为无污染气体，该反应的化学方程式为 　3NaClO+2NH3＝3NaCl+N2↑+3H2O　 。将一定量的氨氮废水与不同量的NaClO混合，测得溶液中氨氮去除率、总氮（溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的总量）去除率与NaClO投入量（用x表示）的关系如图所示。当x（NaClO）＞x1时，水体中总氮去除率下降，可能的原因是 　有部分氨氮被氧化为等可溶性离子留在废水中　 。
（3）图中含余氯废水中含有NaClO，则X可选用 　b　 （填序号）溶液达到去除余氯的目的。
a.KOH
b.Na2SO3
c.KMnO4
Ⅱ.有氧条件下，NH3催化还原NO是主要的烟气脱硝技术。在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应过程如图。写出总反应的化学方程式：　4NH3+4NO+O24N2+6H2O　 。
Ⅲ.铝系金属复合材料能有效还原去除水体中的硝酸盐污染。铝粉表面复合金属的组分和含量，会影响硝酸盐的去除效果。在相同实验条件下，分别使用纯铝粉和Cu负载量为3%、4%、5%的Al/Cu二元金属复合材料对硝酸盐的去除效果进行实验。
①实验结果发现，用Al/Cu二元金属复合材料去除水体中硝酸盐的效果明显优于铝粉，可能的原因是 　Cu能催化铝粉去除硝酸盐的反应（或形成Al/Cu原电池，增大铝粉去除硝酸盐的反应速率）　 。
②实验结果发现，Al/Cu二元金属复合材料中Cu负载量过高不利于硝酸盐的去除，可能的原因是 　过多的Cu原子覆盖于二元金属表面，减少了表面Al原子数，从而减少Al与水体中硝酸盐的接触机会，使硝酸盐去除效果减弱　 。
【专题】氮族元素．
【分析】Ⅰ.（1）在碱性条件下，加热可以转化为NH3；
（2）过程②加入NaClO溶液可将废水中残留的NH3转化为无污染气体，即氮气，根据原子守恒、化合价升降守恒书写反应的化学方程式，当x（NaClO）＞x1时，水体中总氮去除率下降，可能的原因是：有部分氨氮被过量的NaClO氧化为等可溶性离子留在废水中；
（3）图中含余氯废水中含有NaClO，则X可选用具有还原性的溶液，还原余氯和次氯酸钠溶液，从而达到去除余氯的目的；
Ⅱ.由图可知，总反应为NH3、NO、O2反应生成N2和H2O；
Ⅲ.①Cu能催化铝粉去除硝酸盐的反应（或形成Al/Cu原电池，增大铝粉去除硝酸盐的反应速率），
故答案为：Cu能催化铝粉去除硝酸盐的反应（或形成Al/Cu原电池，增大铝粉去除硝酸盐的反应速率）；
②过多的Cu原子覆盖于二元金属表面，减少了表面Al原子数，从而减少Al与水体中硝酸盐的接触机会，使硝酸盐去除效果减弱。
【解答】解：Ⅰ.（1）由图可知，过程①的目的是将转化为NH3，并通过鼓入大量热空气将氨气吹出，转化为NH3发生反应的离子方程式为：，
故答案为：；
（2）过程②加入NaClO溶液可将废水中残留的NH3转化为无污染气体，即氮气，该反应的化学方程式为3NaClO+2NH3＝3NaCl+N2↑+3H2O，将一定量的氨氮废水与不同量的NaClO混合，测得溶液中氨氮去除率、总氮（溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的总量）去除率与NaClO投入量（用x表示）的关系如图所示。当x（NaClO）＞x1时，水体中总氮去除率下降，可能的原因是：有部分氨氮被氧化为等可溶性离子留在废水中，
故答案为：3NaClO+2NH3＝3NaCl+N2↑+3H2O；有部分氨氮被氧化为等可溶性离子留在废水中；
（3）图中含余氯废水中含有NaClO，则X可选用具有还原性的溶液，还原余氯和次氯酸钠溶液，从而达到去除余氯的目的，在KOH、Na2SO3、KMnO4中只有Na2SO3具有还原性，故b符合题意，
故答案为：b；
Ⅱ.有氧条件下，NH3催化还原NO是主要的烟气脱硝技术，在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应过程如图，由图可知，总反应的化学方程式为：4NH3+4NO+O24N2+6H2O，
故答案为：4NH3+4NO+O24N2+6H2O；
Ⅲ.①铝系金属复合材料能有效还原去除水体中的硝酸盐污染。铝粉表面复合金属的组分和含量，会影响硝酸盐的去除效果。在相同实验条件下，分别使用纯铝粉和Cu负载量为3%、4%、5%的Al/Cu二元金属复合材料对硝酸盐的去除效果进行实验实验结果发现，用Al/Cu二元金属复合材料去除水体中硝酸盐的效果明显优于铝粉，可能的原因是Cu能催化铝粉去除硝酸盐的反应（或形成Al/Cu原电池，增大铝粉去除硝酸盐的反应速率），
故答案为：Cu能催化铝粉去除硝酸盐的反应（或形成Al/Cu原电池，增大铝粉去除硝酸盐的反应速率）；
②实验结果发现，Al/Cu二元金属复合材料中Cu负载量过高不利于硝酸盐的去除，可能的原因是过多的Cu原子覆盖于二元金属表面，减少了表面Al原子数，从而减少Al与水体中硝酸盐的接触机会，使硝酸盐去除效果减弱，
故答案为：过多的Cu原子覆盖于二元金属表面，减少了表面Al原子数，从而减少Al与水体中硝酸盐的接触机会，使硝酸盐去除效果减弱。
【点评】本题主要考查氮及其化合物之间的转化，同时考查学生阅读信息、理解、应用信息的能力，侧重考查方程式的书写，属于基本知识的考查，难度中等。
20．（2024春 徐州期末）氨的合成和氨氮治理对人类生存和发展具有重要意义。
（1）氨的合成
①工业合成氨的化学方程式为 　N2+3H22NH3　 。
②化学链合成氨可实现物质循环。方法如图所示，已知反应Ⅱ的方程式为，则反应Ⅰ的化学方程式为 　MeNx﹣1N2＝MeNx　
③以稀有金属为催化剂（镧、钉和锆）合成氨的机理如图所示，由N2和H2合成1 mol氨气，转移电子的物质的量为 　3mol　 。
（2）氨的利用
①氨的催化氧化是工业制备硝酸的重要反应之一，写出其化学方程式 　4NH3+5O24NO+6H2O　 。
②湿法芒硝（Na2SO4）制碱工艺采用NH3、CO2和芒硝为原料制备重碱（NaHCO3），重碱经过煅烧得到纯碱，得到重碱的化学方程式为 　Na2SO4+2NH3+2CO2+2H2O＝2NaHCO3↓+（NH4）2SO4　 。
（3）FeAg金属复合材料可将酸性水体中的转化为和N2，其反应历程如图所示（吸附在金属复合材料表面的物种用*标注），图中的去除机理可描述为 　铁将酸性废水中的H+还原为吸附在金属复合材料表面的氢原子，氢原子把吸附在金属复合材料表面的还原为吸附在金属复合材料表面的，吸附在金属复合材料表面的氢原子再把吸附在金属复合材料表面的还原为和N2　 。
【专题】氮族元素；理解与辨析能力．
【分析】（1）①工业合成氨的反应为催化剂作用下氮气和氢气高温高压条件下反应生成氨气；
②由图可知，反应I为MeNx﹣1与氮气反应生成MeNx；
③由图可知，总反应为催化剂作用下氮气与氢气反应生成氨气；
（2）①氨的催化氧化为催化剂作用下氨气与氧气共热发生催化氧化反应生成一氧化氮和水；
③湿法芒硝制碱工艺中得到重碱的反应为硫酸钠溶液与氨气和二氧化碳反应生成碳酸氢钠沉淀和硫酸铵；
（3）由图可知，硝酸根离子的去除机理为铁将酸性废水中的H+还原为吸附在金属复合材料表面的氢原子，氢原子把吸附在金属复合材料表面的还原为吸附在金属复合材料表面的。
【解答】解：（1）①催化剂作用下氮气和氢气高温高压条件下反应生成氨气，化学方程式为N2+3H22NH3，
故答案为：N2+3H22NH3；
②反应I为MeNx﹣1与氮气反应生成MeNx，反应的化学方程式为MeNx﹣1N2＝MeNx，
故答案为：MeNx﹣1N2＝MeNx；
③总反应为氮气与氢气催化剂作用下反应生成氨气，则生成1mol氨气时，转移电子的物质的量为3mol，
故答案为：3mol；
（2）催化剂作用下氨气与氧气共热发生催化氧化反应生成一氧化氮和水，反应的化学化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O，
故答案为：4NH3+5O24NO+6H2O；
③硫酸钠溶液与氨气和二氧化碳反应生成碳酸氢钠沉淀和硫酸铵，反应的化学方程式为Na2SO4+2NH3+2CO2+2H2O＝2NaHCO3↓+（NH4）2SO4，
故答案为：Na2SO4+2NH3+2CO2+2H2O＝2NaHCO3↓+（NH4）2SO4；
（3）FeAg金属复合材料可将酸性水体中的转化为和N2，其反应历程如图所示（吸附在金属复合材料表面的物种用*标注），图中的去除机理可描述为铁将酸性废水中的H+还原为吸附在金属复合材料表面的氢原子，氢原子把吸附在金属复合材料表面的还原为吸附在金属复合材料表面的，吸附在金属复合材料表面的氢原子再把吸附在金属复合材料表面的还原为和N2，
故答案为：铁将酸性废水中的H+还原为吸附在金属复合材料表面的氢原子，氢原子把吸附在金属复合材料表面的还原为吸附在金属复合材料表面的，吸附在金属复合材料表面的氢原子再把吸附在金属复合材料表面的还原为和N2。
【点评】本题考查元素化合物，侧重考查学生含氮物质性质的掌握情况，试题难度中等。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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