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瓶B中液体被压入长颈漏斗中 d (4)①稀硫酸不 专题 氮及其化合物
与铜发生反应 ②a、d 22
14.(1)H—O—O—H Fe2(SO4)3 (2)②⑤ 十年高考母题原型训练
催化剂
(3)②2SO2+O2 2SO3 ④2Fe+6H2SO4(浓)
△ A组
△
Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O (4)32g 题源1
【解析】 由 题 中 信 息 可 推 出 A为 H2O2,B为 1.D 【解析】 A.氯化钠、硫酸钠与氨水不反
H2O,C为O2。由D与X的浓溶液反应特点可考虑Al、 应,无现象;B.铵根会水解,不会得到氯化铵固体;C.
Fe与浓H2SO4 和浓HNO3 在常温下钝化,加热条件下 酒精和水互溶,不能通过萃取方法分液。
可以剧烈反应。若为浓HNO3,则 M必为NO2,而NO2 2.B 【解析】 A项,Al(OH)3 变为 Al不可能
与O2 通 常 条 件 下 不 反 应,则 X 不 为 HNO3,必 为 一步 实 现;B 项 正 确;C 项,SiO2 变 为 H2SiO3、
H2SO4。若D为Al,则SO2,Al2(SO4)3,H2O不能实现 H2SiO3 变为Si都不可能一步实现;D项,CH3CHO
反应⑥,因此D为Fe。Fe与浓H2SO4 在加热条件下的 不可能一步变为CH2 CH2。
反应:2Fe+6H2SO4(浓)
△
Fe2(SO4)3+3SO2↑+ 3.A 【解 析】 设 氮 氧 化 合 物 的 化 学 式
6H2O。反应⑥的离子方程式为:2Fe3+ +SO2+2H2O 为NxOy
2Fe2++4H++SO2-4 ,即 H为FeSO4。问题(2)中, △2NxOy+2yCu xN2+2yCuO
注意审题:属于“氧化还原反应的化合反应”。问题(4), 2 x
向中性FeSO4溶液中通入O2,则发生以下反应:12FeSO4 22.4L 11.2L
+3O2+6H2O 4Fe(OH)3↓+4Fe2(SO4)3,经过滤、 2 x
洗涤、灼烧至恒重后, = x=1得Fe2O3 的物质的量为0.2mol,其 22.4L 11.2L
质量为32g。 点燃4.(1)HCl NH4Cl (2)Cu+Cl2 CuCl2
1
15.(1)SO 点燃2(g)+2O2
(g) SO3(g) ΔH= (3)2Mg+CO2 2MgO+C (4)NO O2
-98.3kJ·mol-1 (2)给催化剂加热 (3)提高二 点燃(5)2H2S+3O2 2H2O+2SO2 (6)CH4(其他合
氧化硫的转化率 吸收SO3 b (4)继续通入氧气 理答案也可)
w
-m 【解析】 根据I气体可以使湿润的红色石蕊试233
一段时间 (5) ×100% 纸变蓝色,可以确定I是 NH3;根据I与 A相遇可以
( w233-m ) a+64 产生白烟,确定 A是 HCl;B、E具有漂白性,可推测
【解析】 (2)要使SO 和 O 为Cl2 和SO2,其 中B与 铜 丝 反 应 有 棕 黄 色 的 烟 生2 2 反应,则应先加热
催化剂。(3)SO 与 O 正好反应的体积为2∶1,现 成,确定B是Cl2,E是SO2;镁条在F中燃烧有白色2 2
为1∶1,显然是增大了 O 的浓度,目的是提高SO 固体和黑色固体生成,确定是CO2 与 Mg的反应,则2 2
的转化率;联系工业生产,浓 H2SO4 是用来吸收SO F
是CO2;C和D相遇有红棕色气体生成,说明C和
3
, D 可能是 和
, 在 中燃烧生成 ( )和
的 装置 是用来吸收未反应的SO ,故用NaOH溶 D O2 NO G D SO2 E2
。() , ( ) ,根据 质 量 守 恒 定 律 可 以 确 定 为 , 为液 5 计 算SO2 的 转 化 率 C中 生 成n BaSO4 = H2O G H2S D
O2,则C是NO;再根据B(Cl2)与 H混合,有油状液w
mol,减去原浓硫酸生成的BaSO4 沉淀,即 得 由233 滴和A(HCl)生成,确定 H是CH4(或其他烃等)。
SO 生成的BaSO 沉淀的物质的量,即SO 的物质 催化剂3 4 3 5.(1)4NH3+5O2 4NO+6H2O
的量为 ( w
△
233-m )mol,则参加反应的SO2 的物质的 (2)①p1w (3)①A ②2N2O4+O2+2H2O 4HNO3量为 ( -m )mol,由 D 的 增 重 可 算 出 未 反 应 的233 (4)水 电解 NO制备硝酸铵过程中,从质量守
a 恒的角度来看,增加了 H和O,故需要补充水
SO2 的物质的 量 为 mol,根 据 转 化 率 的 定 义 即 可64 【解析】 (1)氨气和氧气在催化剂作用下发生氧
计算。 化还原反应,生成了 NO和水,其反应的化学方程式
·73·
催化剂
: ;() 确;BaCl2 溶 液 显 中 性,SO2 通 入 BaCl2 溶 液 中,无为 4NH3+5O2 4NO+6H2O 2 ①该反应
△ BaSO3 沉淀生成,C项错误;将NH3 通入热的CuSO4
的正反应为气体物质的量减小的反应,其他条件不变 溶液中不能使Cu2+还原成Cu,D项错误。
时,增大压强,平衡向气体物质的量减小的方向移动, 4.(1)固 体 NH4Cl和 Ca(OH)2 2NH4Cl+
即向正反应方向移动,即压强越大,NO的平衡转化
( △
, , , CaOH
)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O(其他合理答率越大 根据图示知 相同温度下 压强p1时 NO的
案也可) (2)碱石灰(或CaO) 除去NH3 气流中的
转化率小于p2时 NO的转化率,故p1水汽 (3)黑色粉末部分逐渐变为红色 2NH3+
条件不变时,升高温度,平衡向着吸热反应方向移动,
△
又根据图示知,相同压强下,随着温度的升高,NO的 3CuO N2+3H2O+3Cu (4)出现无色液体 氨
转化率降低,即升高温度,平衡向逆反应方向移动,所 水 用红色石蕊试纸检验、试纸变蓝(或用无水硫酸
以逆反应方向为吸热反应,则正反应为放热反应,则 铜检验、无水硫酸铜变蓝)
随着温度的升高,该反应的平衡常数减小; 【解析】 由实验目的“氨可以与灼热的氧化铜反
(3)①2NO2(g) N2O4(g) ΔH1 ① 应得到氮气和金属铜”并结合装置图可知,A装置提
2NO2(g) N2O4(l) ΔH2 ② 供NH3,且是固、固加热制备气体,则 A中应加入固
根据盖斯定律:②-① 体 NH4Cl和 Ca(OH)2,发 生 反 应:2NH4Cl+
N2O4(g) N2O4(l) ΔH3=ΔH2-ΔH1,一 ( ) △CaOH 2 CaCl2+2NH3↑+2H2O。B装置是干
般来说,物质由气态变为液态,放出热量,即ΔH3= 燥装置,除去 NH3 中的水汽,应加入碱石灰或CaO
ΔH2-ΔH1<0,即ΔH1>ΔH2,又一般来说,化合反 等 碱 性 固 体 干 燥 剂。C装 置 中 发 生 反 应:2NH3+
应为放热反应,即0>ΔH1>ΔH2,即反应物2NO2 △
(g)的总能量大于生成物NO (g)和NO (l)的总能 3CuO N2+3H2O+3Cu,则C中黑色粉末逐渐变2 4 2 4
量,且前者放出的热量小,故答案为A; 为红色。反应生成的 N2 及水蒸气和未反应的 NH3
②N2O4 与氧气、水反应生成硝酸,化 学 方 程 式 均会从C装置中进入D试管中
,则D中收集到的是
为:2NO +O +2H O 4HNO ; 氨水
,因为水蒸气在冰水中转化为液态水,氨水极易
2 4 2 2 3
(4)电解NO制备硝酸铵, 。为使电解产物全部转 溶于水 E装置是气体收集装置,收集到的是N2。
, A , : NO 5.(1)A:NH3,E:H2SO4,F:化为硝酸铵 需补充物质 为 水 理 由 是 电 解 AgNO3,C:BaCl2
( ,
制备硝酸铵过程中,从质量守恒的角度来看,增加了 若C作为不能确定的溶液 进一步鉴别的方法合理,
H O, 。 同样给分
) (2)B:Na2CO3 或和 故需要补充水 K2CO3,用铂丝蘸取少
量B,在氧化焰中灼烧,若焰色呈黄色则B为Na
题源2 2
CO3
溶液,若透过蓝色钴玻璃观察焰色呈紫色,则 B为
1.B 【解析】 A.用重结晶法除去KNO3 中混 K2CO3 溶液;D:Al2(SO4)3 或 MgSO4,取少量D,向
有的NaCl,是利用硝酸钾的溶解度随温度变化较大 其中 滴 加 NaOH 溶 液 有 沉 淀 生 成,继 续 加 过 量
的原理;C.NH3 用于设计喷泉实验,是利用氨气极易 NaOH溶液,若沉淀溶解则D为Al2(SO4)3 溶液,若
溶于水的性质;D.Ca(OH)2 微溶,加入足量水可制 沉淀不溶则D为 MgSO4 溶液
成澄清石灰水,不能配制浓度较高的2.0mol L-1。 【解析】 本题主要考查物质的推断,意在考查考
2.AC 【解析】 A 项,NH4Cl受 热 分 解 生 成 生的逻辑推理能力。由 A有刺激性气味,且与浓盐
NH3 和 HCl,冷却后两者又化合生成NH4Cl,会堵塞 酸靠近有白烟,说明 A为浓氨水。而F能溶于过量
导气管;B项,CaO+H2O Ca(OH)2,同时放热, 的氨水,说明其为 AgNO3 溶液。纯E为油状液体,
使平 衡 NH3+H2O NH3·H O NH+2 4 + 故E为 H2SO4。由C与E(H2SO4)和F(AgNO3)产
OH-向逆反 应 方 向 移 动,有 利 于 NH3 的 产 生 和 逸 生不溶于硝酸的沉淀,故其为BaCl2 或BaBr2 等。B
出;C项,反应原理正确,但试管口应略向下倾斜;D 与 H2SO4 反 应 生 成 无 色 无 味 的 气 体,说 明 其 含
项,浓氨水受热挥发出NH3。 CO2-3 ,但阳离子不能确定。故可以确定的是:A为浓
3.B 【解析】 本题考查元素化合物,意在考查 氨水,F为AgNO3 溶液,E为 H2SO4。
考生对元素化合物知识的掌握程度。Li在氧气中燃 6.(1)红 褐 4Fe(OH)2+O2+2H2O
烧生成Li2O,A项错误;将CO2 通入次氯酸钙溶液 4Fe(OH)3 (2)黄色固体 向内 NaOH (3)NO
中发生反应:CO2+Ca(ClO)2+H2O CaCO3↓ 3NO2+H2O 2HNO3+NO (4)由黄绿色变
+2HClO[CO2 过 量 时,生 成 Ca(HCO3)2],B项 正 为无色 5
·74·
【解析】 (1)由于空气能溶解在溶液中,所以白 +H2O,向正反应方向移动,利于除氨。
色的Fe(OH)2 最终会变为红褐色的Fe(OH)3。(2) (2)①第一步反应中反应物总能量大于生成物总
反应为:2H2S+SO2 3S↓+2H2O,因为是气体 能量,为放热反应。②据盖斯定律,由第一步反应+
分子总数减小的反应,所以,气体体积应当减小,活塞 第二步反应得:NH+4 (aq)+2O2(g) NO-3 (aq)+
向内运动。(3)由于存在化学平衡:N2O4 2NO2, 2H+(aq)+H2O(l) ΔH = (-273 kJ/mol)+
随着反应的进行,N2O4 会全部转化为 NO2,NO2 与 (-73kJ/mol)= -346 kJ/mol。 (3)32 g
H2O反应产生无色气体NO。(4)据所给的数据和方 32g
程式可判断,氨气过量,所以最后的气体为无色。白 CH3OH的物质的量为 / =1mol,转移32 mol 6molg
烟 为 NH4Cl,总 反 应 为:3Cl2 +8NH3 N2 + 1
6NH4Cl。所以,15mL氯 气 消 耗40mL氨 气,产 生 电子时,根据 HNO3~ N2,由得失电子守恒,则参2
5mL氮气,最后剩余气体为5mL氮气。 加反应的 HNO3 的物质的量为1.2mol,故还原剂与
7.(1)减少CO和碳氢化合物的污染 光化学烟 氧化剂的物质的量之比为:1∶1.2=5∶6。
雾(或破坏臭氧层) (2)溶液显色所需要的时间 ·· ··
( + 2- +3)A 汽车尾气中含有一定量的 CO 和碳氢化合 5.(1)3 ⅡA Na [∶O∶O∶] Na (或·· ··
物,少消耗 NH3(或B 汽车尾气中含有一定量的 ·· ··K+[∶O∶O∶]2- K+)
NO2,多消耗NH3 或C 汽车尾气中同时含有CO、 ·· ··
碳氢化合物等还原性气体和 NO 等氧化性气体,二 (2)水分子之间存在氢键且比硒化氢的分子间作2
者相对含量的不同可导致NH3 的增多或减少) 点燃用力 强 (3)4NH3 +3O2 2N2 +6H2O
题源3 (4)Mg3N2+8HNO3 3Mg(NO3)2+2NH4NO3
1.A 【解析】 A中生成的NO或NO2 未经处 (5)2
理直接排入空气会造成污染。 【解析】 本题是综合性较强的无机框图推断题。
2.B 【解析】 由 反 应 Cu+4HNO3(浓) 关键要找出突破口。突破口往往需要将题目中的文
Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O和3Cu+8HNO3(稀) 字信息与框图相结合而确定。例如本题:根据有关B
3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O判断:消耗相同质 的描述判断它是 Mg,符合D的只能是 Mg3N2,淡黄
量的铜,反应的 HNO3 前者多,转移的电子数相同, 色化 合 物 C为 Na2O2(或 K2O2),结 合 Na2O2(或
生成的气体前者颜色深。浓硝酸的氧化性比稀硝酸 K2O2)的 性 质 与“蓝 色 沉 淀”确 定 G 为 NaOH(或
强,反应速率快。 KOH),而O为含Cu2+的物质。在此基础上,结合框
3.D 【解析】 本题考查氧化还原反应的知识。 , 。 “ H H H J图 可知A为N2 框图中 I →A →L →M →
0 +2 +5
由反应的产物可知:Zn→Zn,发生氧化反应;HNO3 N”是一条重要信息,该形式往往隐含“连续氧化”这
-3
→NH4NO ,发生还原反应。设被还原的硝 酸 的 物 一重要转化关系。又知 H 为单质,是3 Na2O2 与J反
质的量为x,根据氧化还原反应过程中得失电子数守 应后的 产 物,可 确 定 H 为 O2。以 上 转 化 关 系 为:
恒,得:1mol×(2-0)=[5-(-3)]·x,则x=0.25 “ O2 O2 O2 H2ONH3 →N2 →NO →NO2 →HNO3”,其他问
mol,故D项正确。 题即可迎刃而解。Mg3N2 与 HNO3 反应也可理解为
4.(1)①NH++OH-4 NH3·H2O ②废水 Mg3N2+H2O →Mg(OH)2↓+NH3↑,产物又与
中的 NH3 被空气带走,使 NH3·H2O NH3+ HNO3 反应。既作氧化剂,又 作 还 原 剂 的 有 两 个 反
H2O的平衡向正反应方向移动,利于除氨 (2)①放 应:Na2O2 与水反应:2Na2O2+2H2O 4NaOH+
热 ΔH=-273kJ/mol<0(反应物的总能量大于生 O2↑;3NO2+H2O 2HNO3+NO。
成物总能量) ②NH+4 (aq)+2O2(g) 2H+(aq) ··
- -
+NO-3 (aq)+ H2O(l) ΔH = -346 kJ/
(
mol 6.1
)[∶O∶H] (2)2NH3(l) NH2 +··
() NH+ 35∶6 4 (3)①打开止水夹,通入少量氧气 ②P2O5+
【解析】 (1)①加 NaOH 溶 液, 6OH- 2PO3-氨 氮 废 水 中 的 4 +3H2O ③Cu片逐渐溶解,有无
NH+ - + - +4 与 OH 发 生 反 应:NH4 +OH NH3· 色气泡产生,溶液由无色变为蓝色 3Cu+8H +
H2O。②通空气将 NH3 带走,NH ·H O NH 2NO- 3Cu2+3 2 3 3 +2NO↑+4H2O (4)①2NO2
·75·
2NO+O2 ②30.7 n(HNO3)=2x=0.035mol
【解析】 本题以粒子结构、氮的化合物为载体考 (ⅱ)
1
n(NaNO2)=2n(NO)+ [n(NO2)
查物质推断、实验、计算的综合能力。(1)依题意,X、 2
Y、Z、W所含的电子数相同,且所含元素的原子序数 -n(NO)]=0.0887(mol)
小于10,可推知它们所含元素位于周期表第1、2周 m(NaNO2)=0.0887×69×90%=5.5(g)
期。X含5个原子核,联想到 NH+4 ,因此,这四种粒 【解析】 ()
0.4g×0.851 / ×22.4L/30 mol mol=02.5L
。
g
子都含10个 电 子,常 温 下 呈 液 态 的 是 H2O,2H2O ·
()( ) 1000ρ ω
H O++OH-,Z为 NH ,NH+
△ 2cNa2CO3 =
3 3 4 +Y NH3+ M
-1
H2O,Y为 OH-。(2)液 氨 的 电 离 方 程 式 为2NH3 1000mL×11.6g·mL ×0.15= · -1 =16.4mol·L
-1。
NH-2 +NH+4 (生成10电子离子)。(3)实验目的
106g mol ×1L
1
是制备NO和验证 NO还原性。实验步骤a、b、c能 (4)(ⅰ)30n(NO)+9×46n
(NO)=2g
制取纯净的NO(红磷燃烧消耗了瓶中氧气),不能验 n(NO)=0.057mol
证NO具有还原性,所以,应打开止水夹,向广口瓶里 NO+2HNO3 3NO2+H2O
通入适量氧气,观察到无色气体变成红棕色气体。红 x 2x 3x
磷燃烧产物是五氧化二磷,与足量氢氧化钠反应生成 1
磷酸钠和水。反应的化学方程式为PO +6NaOH 9×0.057+3x2 5 3
= x=0.0176mol
2Na3PO4+3H2O。(4)依题意,温度升高至T1: 0.057-x 2
N2O4(无色) 2NO2(红棕色),升温,气体由无色 n(HNO3)=2x=0.035mol。
变为红棕色,说明生成NO 的方向是吸热反应,根据 (ⅱ)加入 HNO3 使 NO与 NO2 物质的量之比2
图中气体物质的量,1molN2O4 生成2molNO2;T1 1达到2∶3时 NO2 的实际物质的量已经变为:
到T 9
×
2 继续升温,气体颜色变浅,气体物质的量增大,
, , 的实际物质的量已经变说明一定 发 生 了 分 解 反 应 NO 浓 度 变 小;温 度 不 0.057+3x=0.059molNO2
变, 为: 。增大压强,气体由无色变为红棕色,说明该反应生 0.057-x=0.039mol
根据题()中 两个方程式可以得出:
成NO2 的方向是气体分子数减小的方向,结合实验 3 ①②
(3)联系 NO与 O2 反 应,T1~T2 之 间 发 生 反 应 为 ( 1n NaNO2)=2n(NO)+ [( ) ( )]2 n NO2 -n NO
2NO2 2NO+O2;T2 时气体为3mol,根据反应 =0.0887mol
式知,2molNO2 生成2molNO+1molO2,T2~T3 m(NaNO2)=0.0887×69×90%=5.5g。
之间气体总物质的量为3mol,说明二氧化氮完全分
解,1molN2O4 →2molNO2(T1) →NO(2mol) B组
+O2(1mol)(T2),M(NO,O2)=(30×2+32)/3= 1.D 【解析】 中 和 NaOH 使 酚 酞 褪 色———
30.7(g/mol)。或根据摩 尔 质 量 定 义,开 始 有1mol 酸性。
N2O4,m=92g,最终生成3mol(NO+O2),M(平 2.C 【解析】 雷电作用属于自然固氮,发生的
均)=92g/3mol=30.7g/mol。 放电
7.(1)0.25 (2)1.64 (3)不符合 因吸收后烟 反应是:N2+O2 2NO,A错误;工业合成氨属于
气总体积减小,NO 含量仍超过400mg/m3 人工固氮,B错;固氮是氮元素由游离态转化成化合x
1 2000 态,合成尿素是由化合物转化成化合物,不属于固氮,(4)(ⅰ)30n(NO)+9×46n
(NO)=1000 D错误。
n(NO)=0.057mol 3.BD
NO+2HNO3 3NO2+H2O 4.C 【解析】 Fe足 量 时:3Fe+8HNO3(稀)
x 2x 3x 3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O;当Fe不足时:Fe
1 +4HNO3(稀) Fe(NO3)3+NO↑+2H2O。题
9×0.057+3x 3 1 3
= x=0.0176 述中Fe、HNO3 均无剩余,故0.057-x 2 4≤a
/b≤ 。8
·76·
5.C 【解析】 无论是NaNO 还是NaNO ,Na (2)大 于 3Cu+8H+ +2NO- 3Cu2+2 3 3 +
元素与N元素的物质的量之比都是1∶1。根据元素 2NO↑+4H2O
守恒原理可知n(Na)=n(N)=a+b+2c。 12.(1)H2O N2 Ag HCl
6.B 【解析】 A项,溶质的质量增大1倍,但溶 催化剂(2)4NH3+5O2 4NO+6H2O
液 的 质 量 大 于 100 g;B 项,w (NH3 )= △
100g×3.4%+25g×20.4% (3)AgN3
100 +25 ×100%=6.8%
;C、D两
g g 【解析】 (1)由G为极易溶于水的碱性气体知G
项,加热 氨 水 时,不 仅 水 分 蒸 发,而 且 有 NH3 挥 发 电解
为
。 NH3
;又D+E →NH3;A(无色液体) →D+C,
出来
则D为 H2(因电解液体时不可能得到N2),E为N2,
7.C
【 】 又C+NH3 →A+J则 C为 O2
,A 为 H O,J为
8.C 解析 NF3 与 H2O的反应的方程式为
2
() NO;因为Y为胃酸的主要成分,则 为3NF +5H O Y HCl
,又I+
3 2 g 9HF+2NO+HNO3,A.只有
N元素化合价发生变化,被氧化生成 HNO ,被还原 HCl →X+K
(不溶于稀 HNO3 的白色沉淀),则 K
3
NO, 为AgCl
,X为 酸 且 物 质I中 含 Ag+。又 由 反 应生成 由方程式可知氧化产物与还原产物的物质 ⑤
, ; 催化剂的量之比为1∶2 故 A错误 B.NF3 在空气中泄漏 4NH3+5O2 4NO+6H2O是制备 X的主要
△
时,生成的NO可被氧化生成红棕色的 NO2,有明显
反应之一,所以 为 ,而
, ; , X HNO3 H2O+H →NO+的现象 故B错误 C.反应生成 NO和硝酸 可与氧
、 HNO3
,则 H为 NO2,又F+HNO3 →H2O+NO2
气 氢氧化钠反应生成硝酸钠、亚硝酸钠,则一旦NF3
, , +I(含Ag
+),所以I为A NO ,F为A 。
泄漏 可以用NaOH溶液喷淋的方法减少空气污染 g 3 g
; , (3)因B →N2+Ag,故B中只含 和 两种故C正确 D.若反应中生成1.0molHNO3 转移2
N Ag
, 23, 元素,根据题意设B的化学式为 AgNn,则有mol电 子 转 移 的 电 子 数 目 为2×6.02×10 故 D 1∶n=
错误。 72% 28%∶ ,n=3,B的化学式为108 14 AgN3
。
9.B 【解析】 题中给出的12mol·L-1的硝酸
13.(1)NH4NO3 或 NH4NO2 (2)浓 氨 水
是浓硝酸,如果铁少量,只发生反应Fe+6HNO3(浓)
NH HCO (3)用热毛巾捂锥形瓶(或用冷毛巾捂
△ 4 3
Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O,如果铁过量,发生 烧瓶) 水倒吸至锥形瓶,浸没导管后,在烧瓶中形成
: △两个反应 Fe+4HNO3(浓) Fe(NO )+2NO ↑
催化剂
3 2 2 喷 泉 (4)4NH3+6NO 5N2+6H2O
+2H2O;3Fe+8HNO3(稀) 3Fe(NO3)2+2NO↑ (5) CH CH2
+4H2O。因此溶液中一定有NO-3 ,烧瓶中的气体一
定有NO 。 【 】 ()因此本题选项B正确。 解析 1 三种非金属元素形成离子化合物,2
10.B 【解析】 因两种金属都是+2价,可推知 故为铵盐。(2)限定一种药品并用碱石灰来干燥和净
消耗1mol金属生成2molNO ,所以两种金属总的 化,故选NH3·H2O或 NH4HCO3。因(NH4)2SO42
4480mL+336mL×2 受热难 分 解,故 不 选。NH4Cl分 解 生 成 的 NH3 与
物质的量为:
22400mL·mol-1×2=0.115mol
。两
HCl,它 们 很 容 易 重 新 化 合 成 NH4Cl,故 不 选。
种氢氧化物的总质量可用金属合金的质量加氢氧根 NH4NO3 受热有爆炸的危险,也不能选用。(3)创造
离子的质量来计算,即为:4.6g+0.115mol×2×17g 条件使NH3 与 HCl接触是关键。(4)由NH3 与NO
·mol-1=8.51g。 反应生成对环境无污染的物质,很容易想到是 N2 和
11.(1)①Cu+H2O2+2HCl CuCl2+2H2O H2O。(5)CO2 与 H2O的物质的量之比为2∶1,故
烃中C、H原子个数比为1∶1。不能是苯,因为苯不
能使酸性KMnO4 溶液褪色,也不能是甲苯(C7H8),
② 当 分 子 组 成 为 C8H8 时, 可 写 出
CH CH2 ,符合题意。也不能是C9H9。

14.(1)3Cu+8H++2NO-3 3Cu2++2NO↑
·77·


+4H2O (2)A (3)①防止CO与空气混合加热爆 加热试管,D项错误。
炸 ②检验CO是否转化为CO2 ③出现红棕色气 5.D 【解析】 本题考查有机物。甲烷与氯气
1 完全取 代 的 产 物 为 CCl4,碘 不 易 溶 于 水 而 易 溶 于体 ④尾气处理装置 (4)9 CCl4,且CCl4 与水互不相溶,CCl4 可萃取碘水中的
【 △解析】 (2)由“液+液 →气”,所以选用 A装 碘,A项正确;石油和天然气的主要成分都是碳氢化
置。(3)审清一句话“……一氧化碳和氮氧化物大部 合物,B项正确;乙醇能溶于饱和碳酸钠溶液,乙酸能
分发生反应转化为……”,还剩有 NO和CO,所以③ 与饱和碳酸钠溶液反应产生二氧化碳,乙酸乙酯不溶
可发生反应2NO+O2 2NO2,而出现红棕色 气 于饱和碳酸钠溶液,因此三者可以用饱和碳酸钠溶液
体。(4)设n(NO)=2mol,则n(NO2)=3mol。第 鉴别,C项正确;苯不能使KMnO4 溶液褪色,但苯在
二个反应消耗NO22mol,生成NaNO24mol;由第一 空气中的燃烧为氧化反应,D项错误。
个反应得生成 NaNO20.5mol,NaNO30.5mol。故
() Fe
n( ) n( ) ( ) 。 6.1C6H6+Br2 →C6H5Br+HBr
(2)反应
NaNO3 ∶ NaNO2 =0.5∶ 0.5+4 =1∶9
液微沸,有红棕色气体充满A容器 (3)除去溶于溴
第四部分 有机化合物 苯中的溴 Br2+2NaOH NaBr+NaBrO+H2O
或3Br2+6NaOH 5NaBr+NaBrO3+3H2O
专题23 重要的烃 化石燃料 (4)除去溴化氢气体中的溴蒸气 (5)石蕊试液 石
十年高考母题原型训练 蕊试液变红色
【解析】 第(1)题中反应原理的化学方程式和第
A组 (2)题中实验现象都是课本上有明确叙述的。第(3)
题实际上是所得产品溴苯的除杂问题。第(4)题是产题源1
物 HBr检验前的除杂装置。第(5)题是对用宏观现
1.D 【解析】 A项中橙花醇含有双键和醇羟
象证明微观反应原理的考查。实际上是一种假设的
基,所以能发生取代反应和加成反应,故A项正确;B
验证:若发生了取代反应,会有哪些实验现象 取代
项中,在浓硫酸催化下加热脱水,发生消去反应,能生
, ; , 反应有哪些性质 只要设计实验验证即可。成2种四烯烃 故B项正确 C项中 1mol橙花醇在
氧气中充分燃烧,需消耗470.4L氧气(标况),故C 题源2
项正确;D项中1mol橙花醇在室温下与溴的四氯化 1.D 【解析】 一元取代物同分异构体的数目
碳溶液反 应,最 多 消 耗3mol溴,480g溴,故 D项 等于等效氢的数目。戊烷有3种同分异构体,每种异
错误。 构体等效氢的数目分别为3、4、1,即该有机物的同分
2.C 【解析】 饱和烃的特征反应是与卤素发 异构体为3+4+1=8种,故D项正确。
生取代反应,而不饱和烃具有能使溴的四氯化碳溶液 2.C 【解析】 根 据 题 中 信 息,把 它 分 为4循
褪色的性质,在CH3—CH CH2 中,甲基部分具有 环,26=4×6+2,也就是说第24项为C7H14O2,接着
饱和烃的性质,而双键具有不饱和烃的性质。
后面就是第25项为C8H16,这里要注意第一项是从2
3.B 【解析】 本题考查分子共面问题。丙烯
个碳原子开始的,故C项正确。
中存在甲基,甲基中所有原子不能共面,错误;氯乙烯
3.C 【解析】 一元取代物的同分异构体的数
分子中存在碳碳双键,所有原子共面;苯分子中12个
; 目等于该烃有几种等效氢,即等于等效氢的数目。用原子处在同一个平面 甲苯分子中存在甲基,所有原
子不能都在同一个平面,错误。 “缩短碳链法”写出C5H12的同分异构体,正戊烷有3
4.A 【解析】 实验室制溴苯时,利用苯和液溴 种等效氢即一氯代物有三种同分异构体,异戊烷有4
在单质铁催化下反应,A项正确;实验室制硝基苯时, 种等效氢,新戊烷有1种等效氢,故C5H11Cl共有3
将浓 HNO3 和浓 H2SO4 混合冷却至常温后再滴加 +4+1=8种结构。
苯,B项错 误;实 验 时 手 指 沾 上 苯 酚,立 即 用 酒 精 清 4.C 【解析】 β 月桂烯和溴以1∶2加成的产
洗,C项错误;实验室制取乙酸丁酯时,直接用酒精灯 物共有四种,如下:
·78·专题22 氮及其化合物
考纲·题型解读
1.以选择题考查氮元素的存在和自然界中的氮循环,了解氮气的分子结构和性质。
2.以选择题、填空题考查氮氧化物、氨和铵盐、硝酸等含氮化合物的性质和用途,掌握氨的分子结构和实验室制法,掌握硝
酸的性质,知道含氮化合物的应用对社会生产的作用和对自然环境的影响。
3.了解硝酸的工业制法。通过NH3、HNO3、氮的氧化物等的有关计算,培养计算能力。
形体,A正确;N4 和 N2 分 子 式 不 同,不 是 同 分 异 构 体,B不 正题源1 氮及其氧化物 确;相同质量的同一元素的单质,不论其存在形式如何,其原子
个数比一定为1∶1,C不正确;摩尔质量的单位为g·mol-1,D
解题模型1.1 不正确。
氮气的结构和性质 [答案] A
(1)氮元素的存在
解题模型
既有游离态,又有化合态。它以双原子分子(N 1.22)存在
于大气中,约占空气总体积的78%或总质量的75%。氮是 氮的氧化物
生命物质中的重要组成元素,是构成蛋白质和核酸不可缺 (1)氮有多种化合价,可形成 N2O、NO、N2O3、NO2、
少的元素,是农作物生长所必需的元素。 N2O4、N2O56 种 氧 化 物,其 中 N2O3 和 N2O5 分 别 为
(2)结构:电子式为··N N··,结构式为N≡N,氮氮 HNO2 和 HNO3 的酸酐。
三键的键能高达946kJ·mol-1,键能大,分子结构稳定, (2)NO、NO2 性质比较
化学性质不活泼。 NO NO2
(3)N2 的性质 颜色 无色 红棕色
①物理性质:无色、无味的气体,密度比空气的稍小,
毒性 有毒 有毒
难溶于水,是空气的主要成分。
②化学性质:在常温下不活泼,在高温下与不少物质 水溶性 不溶于水 易溶于水
反应。 与O2 反应 2NO+O2 2NO2 不反应
: △a.氧化性 3Mg+N2 Mg3N2(与Li、Ca、Sr、Ba也 3NO2+H2O 与 H2O反应 不反应
高温、高压 2HNO3+NO
反应),N2+3H2 2NH3。
催化剂 注意:①氮的氧化物都是大气污染物。
放电
b.还原性:N +O 2NO。 ②空气中NO2 是造成酸雨的光化学烟雾的主要因素。2 2
(4)氮的固定 ③通常“纯净”的NO2 或N2O4 并不纯,因为在常温、常
将空气中游离的氮气转变为氮的化合物的方法,统称 压下能发生反应:2NO2 N2O4。由于此可逆反应的发
为氮的固定。自然界中氮的固定有三种途径: 生,通常实验测得NO2 的相对分子质量大于它的实际值。
①生物固氮:豆科作物根瘤菌将N2 转化为化合态氮。
②自然固氮:
[ ] ( · ) ,
打雷闪电时,N 转化为NO。 真题2 2022 上海 下列实验过程中 始终无明显现象2
③工业固氮:
的是 (
在一定的条件下,N 和 H 人工合成氨。
)
2 2
A.NO2 通入FeSO4 溶液中
[真题1] (2005·上海)据报道,科学家已成功合成了少量 B.CO2 通入CaCl2 溶液中
N4,有关N 通入 溶液中4 的说法正确的是 ( ) C.NH3 AlCl3
A.N4 是N2 的同素异形体 D.SO2 通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中
B.N 是N 的同分异构体 [解析]4 2 NO2 通 入 FeSO4 溶 液 中,NO2 与 水 反 应 生 成
C.相同质量的N 和N 所含原子个数比为1∶2 HNO 能将Fe2+氧化为Fe3+4 2 3 ,溶液由浅绿色变为黄色,A项错
D.N4 的摩尔质量是56g 误;CaCl2 溶液显中性,向其中通入CO2,无明显现象,B项正确;
[解析] N4 和N2 是由氮元素形成的不同单质,为同素异 NH3 通入AlCl3 溶液中:Al3+ +3NH3·H2O Al(OH)3↓
·199·
+3NH+4 ,产 生 Al(OH)3 沉 淀,C项 错 误;SO2 通 入 已 酸 化 的 >V2。故选B。
Ba(NO3)2溶 液 中,HNO3 能 将 SO2 氧 化 为 SO2-4 ,最 终 得 到 [答案] B
BaSO4沉淀,D项错误。 [真题4] (2019·四川)足量铜与一定量浓硝酸反应,得到
[答案] B 硝酸铜溶液和 NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与1.68L
O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝
解题模型1.3 酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5mol·L-1 NaOH 溶液至
2+
氮的氧化物溶于水的计算 Cu 恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是 ( )
1.关系式法 A.60mL B.45mL
(1)NO2 与NO、N2 等气体的混合气体溶于水时可依 C.30mL D.15mL
据:3NO2+H2O 2HNO3+NO利用气体体积变化差 [解析] 1.68LO2 氧化 NO、N2O4、NO2 的混合气体得到
值进行计算。 的电子的物质的量与Cu→Cu
2+失去电子的物质的量相等,所以
(2)NO2 和O2 的混合气体溶于水时,由4NO2+O2+ 1.68L有n(Cu)×2=22.4L·mol-1×4
,即n(Cu)=0.15mol,由Cu2+
2H2O 4HNO3 可知,当体积比:
+2OH- Cu(, ; OH
)2↓得n(NaOH)=0.30mol,所 以 消 耗
=4∶1 恰好完全反应
V(NO2){ , , ; 5mol·L-1的NaOH溶液的体积为60mL。( ) >4∶1NO2 过量 剩余气体为V O NO2 [答案]<4∶1, AO2 过量,剩余气体为O2。
(3)NO和O2 同时通入水中时,由4NO+3O2+2H2O 题源2 氨 铵盐
4HNO3 可知,当体积比:
=4∶3,恰好完全反应;
V(NO)
解题模型2.1
V(O ){>4∶3,剩余NO;2 , 。 氨的结构、性质和制法<4∶3 剩余O2
( 1.
物理性质
4)NO、NO2、O2 三种混合气体通入水中,可先按(1)
氨气是无色、有刺激性气味的气体,极易溶于水,易液
求出NO2 与 H2O反应生成的 NO的体积,再加上原混合
化,液氨常用作制冷剂。
气体中NO的体积即为NO的总体积,再按(3)进行计算。
规律总结:
H
解决此类问题还可以从以下角度考虑: H··
· ·
4NO2+O2 和4NO+3O2 从组成上均相当于2NO 2.结构 电子式:H · N·2 5 H,结构式:H N H,空··
的组成,即(2)(3)两 种 情 况 中 的 总 反 应 式 都 与 N2O5+ 间构型:三角锥形,是极性分子。
H2O 2HNO3 等效,因此可以利用混合气体中的 N、O 3.化学性质
原子个数比进行分析判断。 (1)与水反应
<2∶5,剩余{ O2
; NH3+H2O NH3·H2O NH+4 +OH-
N∶O =2∶5,恰好完全反应; NH3 是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,常
>2∶5,剩余NO。 用此性质检验NH3。
2.电子守恒法 氨水的有关问题:
当NO2 或NO转化为 HNO3 时要失去电子,若上述 ①氨气或液氨溶于水得氨水,氨水的密度都比水小,
两种气体与O2 混合,O2 得电子,且得失电子数必然相等, 并且氨水浓度越大,密度越小。计算氨水浓度时,溶质是
这是电子守恒法解答此类题目的依据。 NH3 而不是NH3·H2O。
②氨水 是 混 合 物,溶 液 中 存 在 的 粒 子 有 三 种 分 子:
[真题3] (2003·江苏、广东)同温同压下,在3支相同体 NH ·H O、NH + -3 2 3、H2O;三种离子:NH4 、OH 及少量的
积的试管中分别充有等体积混合的2种气体,它们是①NO和
H+。氨水是弱电解质溶 液,但 电 解 质 是 NH3·H2O,不
NO2,②NO2 和O2,③NH3 和N2。现将3支试管均倒置于水槽
是NH 。
中, 3充分反应后,试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3,则下
③氨水受热或加入CaO(或NaOH固体)可放出氨气。
列关系正确的是 ( )
△
A.V1>V2>V3 B.V1>V3>V2 NH3·H2O NH3↑+H2O
C.V2>V3>V1 D.V3>V1>V2 ④氨水是很好的沉淀剂,可使多种阳离子生成沉淀。
[解析] ①中 NO不溶于水,设 NO、NO2 各为3体积,则 如:Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3NH+4
由3NO2+H2O 2HNO3+NO可得,NO2 与 H2O反应后, (2)与酸反应
, 4 2 NH +HCl NHCl
(生成白烟)
变为1体积的NO 此时剩余NO为原总体积的 即 ;②中由 3 46 3 NH3+CO2+H2O NH4HCO3(碳酸氢铵)
4NO2+O2+2H2O 4HNO3 可知:等体积的 NO2 与 O2 混 (3)与氧气反应(氨的催化氧化)
合溶于水时 O2 过量,若 NO2、O2 均为4体积,则最后剩余 O2 催化剂
3 4NH3+5O2 4NO+6H2O
为3体积,即剩余体积为原总体积的 ;③中N2 不溶于水,8 NH
△
3
4.实验室制法
完全溶于水,剩余气体 N2 为原总体积的一半。显然有V1>V3
·200·
是 。
药品 铵盐(NH4Cl)与碱[Ca(OH)2] [解析] (1)氨在催化剂和加热的条件下与 O2 反应生成
反应原理 △ 和Ca(OH)+2NH Cl CaCl+2NH ↑+2H O NO H2O
。
2 4 2 3 2
△ (2)玻璃管2中发生的是氨的催化氧化反应。停止加热仍装置 固+固 →气(可用于制取O2、NH3 等)
保持红热,说明该反应不需要加热也能进行,故为放热反应。
收集方法 向下排空气法(用棉团堵住管口)
(3)氨气的催化氧化有水生成,氨气从氨水中逸出时也可以
①湿润的红色石蕊试纸(变蓝)
验满 带出水,故装置3需要对NO气体进行干燥,防止NO与氧气反
②蘸有浓盐酸的玻璃棒(白烟) 应生成的NO2 溶解在水中生成硝酸,硝酸与逸出的氨气反应会
可用 碱 石 灰,不 能 用 浓 HSO 、无 水 CaCl、PO 生成硝酸铵(白烟)。2 4 2 2 5
干燥
防止生成铵盐及CaCl2·8NH3 (4)装置5为制备混合反应气体(氨气和氧气)的装置。
催化剂
[答案] (1)4NH3+5O2 4NO+6H2O (2)放热
[真题5] (2020· )右图的装置中, △上海
, (3)浓H2SO4 生成的NO与O2 反应生成干燥烧瓶内盛有某种气体 烧杯和滴管内盛放 NO2,NO2 与水反
。 , 应生成 ,某种溶液 挤压滴管的胶头 下列与实验事实 HNO3 NH3 与 HNO3 反应生成了 NH4NO3 (4)1
不相符的是 ( ) NH4Cl
与 HCl反应生成氧气(合理答案均给分)
A.CO2(NaHCO3 溶液)/无色喷泉 解题模型2.2
B.NH3(含酚酞的 H2O)/红色喷泉
C.HS(CuSO 溶液)/黑色喷泉 铵盐的结构和性质2 4
+
D.HCl(AgNO3 溶液)/白色喷泉 1.NH3 与NH4 的比较
[解析] CO2 不易溶于NaHCO3 溶液中,也不与 NaHCO3 NH3 NH+4
反应,不会形成喷泉。
·· é H ù +[答案] A · ·
电子式 H· N ·H ê
··
H · N · ú·· · ·H
[点评] (1)喷泉原理:由于产生压强差而形成喷泉———气 H ê ·· úH
体迅速溶解于水或某种溶液中,容器内压强小于容器外压强,从
空间结构 三角锥形 正四面体
而产生喷泉现象。因此,只要容器内外存在压强差,就可形成
电性 呈电中性 带一个单位的正电荷
喷泉。
酸(H+)
(2)易 溶 于 水 的 气 体(如 NH3、HCl)的 喷 泉 实 验 的 成 功 相互转化 NH3 ( - )NH
+
4
碱 OH
关键:
2.铵盐的性质
①装置的气密性要好;②烧瓶要干燥;③气体的纯度要大。 (1)物理性质:晶体,易溶于水。
(3)常见的能形成喷泉的几种气体: (2)化学性质:水解、碱解、分解
CO2、Cl2、
气体 HCl NH NO 、O CH =CH ①水解反应:NH
+
4 +H2O NH3·H2O+H+
3
H2S、
2 2 2 2
SO2 ②与碱 共 热 产 生 NH3,如(NH4)2SO4、NH4NO3 与
水、NaOH
吸收剂 水、盐酸 NaOH溶液 H O 溴水 NaOH共热发生反应的化学方程式为:2
溶液
( △NH4)2SO4+2NaOH Na2SO4+2NH3↑+2H2O
[真题6] (2022·重庆)某兴趣小组用下图装置探究氨的 △
催化氧化。 NH4NO3+NaOH NaNO3+NH3↑+H2O
若上述反应在溶液中进行,其离子方程式为:
NH+ -
△
4 +OH NH3↑+H2O
③受热分解
NH4Cl、NH4HCO3 受热分解的化学方程式为:
△
NH4Cl NH3↑+HCl↑
△
(1)氨催化氧化的化学方程式为 。 NH4HCO3 NH3↑+CO2↑+H2O
+
(2)加热玻璃管2一段时间后,挤压1中打气球鼓入空气, 3.NH4 的检验
观察到2中物质呈红热状态;停止加热后仍能保持红热,该反应 样品与碱共热产生刺激性气味的气体,该气体能使湿
+
是 反应(填“吸热”或“放热”)。 润的红色石蕊试纸变蓝,则样品中一定存在NH4 。
(3)为保证在装置4中仅观察到红棕色气体,装置3应装入
[真题7] (; , , 2021
·上海)用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕
若取消3 在4中仅观察到大量白烟 原因是
布不易着火。其原因是 ( )
。
①幕布的着火点升高 幕布的质量增加 氯化铵分解(4)为实现氨催化氧化,
② ③
也可用装置5替换装置
吸收热量,降低了温度 ④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气(填装置代号);化合物X为 (只写一种),Na2O2 的作用
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
·201·
[解析] 本题考查铵盐的性质及其应用。NH4Cl在加热的
条件下可以分解生成 NH3 和 HCl气体,且 NH4Cl分解属于吸 注意:Ⅰ.Mg、Zn等活泼金属与硝酸反应时,HNO3 的还原
热反应,分解产生的混合气体能够使幕布与空气隔绝,故用浓氯 产物比 较 多,随 HNO3 浓 度 的 变 稀,可 能 被 还 原 为 NO、
化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。 N2O、N2、NH4NO3 等;Ⅱ.Cu、Ag等 金 属 与 浓 硝 酸 反 应
[答案] B 时,随反应的进行,硝酸会变稀,故生成的为NO2、NO的混
合气体。
题源3 硝酸
[真题8] (2022·重庆)能鉴别 MgI2、AgNO3、Na2CO3、
解题模型3.1 NaAlO2 四种溶液的试剂是 ( )
A.HNO
硝酸的性质 3
B.KOH C.BaCl2 D.NaClO
[解析] 在四种 溶 液 中 滴 入 硝 酸 时 的 现 象 分 别 是 变 棕 色
1.硝酸的物理性质 (碘水)、无 现 象、产 生 气 体(二 氧 化 碳)和 先 出 现 沉 淀 后 溶 解;
纯硝酸是无色,易挥发,有刺激性气味的液体,密度比
( ), , KOH
不能 鉴 别 Na2CO3 和 NaAlO2;BaCl2 滴 入 四 种 溶 液 中,
水大 硝酸溶液的密度随浓度的增大而增大 沸点低 能
MgI2 和NaAlO2 无明显现象,AgNO3 和Na2CO3 溶液中都产生
与水以任意比混溶。常用的浓 HNO3 的质量分数大约为
白色沉淀,无法区别;NaClO与, Na2CO3
、NaAlO2 都不反应。
69% 98%以上的浓 HNO3 在空气中 由 于 挥 发 出 HNO3 [答案]
“ A而产生 发烟”现象,通常叫做发烟硝酸。
[真题9] (2021·北京)某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性
2.硝酸的化学性质
的相对强弱,按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表
(1)强酸性:HNO3 H++NO-3 ,具有酸的通性。 明浓硝酸能将NO氧化成 NO
() 2
,而稀硝酸不能氧化 NO。由此
2 硝酸的特性
得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
△或光照
①不稳定性:4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O
浓硝酸常 呈 黄 色 是 因 为 硝 酸 分 解 产 生 的 NO2 溶 于
硝酸。
硝酸的存放:存放于棕色试剂瓶中,置于阴凉处。
特别提醒:
要除去浓 HNO3 中的黄色,可向浓 HNO3 中通入少
量O2 或 空 气,使 之 发 生 反 应4NO2+O2+2H2O
4HNO3,但不能加水,否则浓 HNO3 会被稀释。
②强氧化性(HNO3 中 N为+5价,有很强的得电子
可选药品:浓硝酸、3mol/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化
能力)
钠溶液及二氧化碳
a.与金属反应
: , 。
Cu+4HNO3( ) ( )
已知 氢氧化钠溶液不与NO反应 能与NO
浓 2
反应
Cu NO3 2+2NO2↑+2H2O
( ) 2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H O实验室制NO 22 (1)实验应避免有害气体排放到空气中。装置③、④、⑥中
3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
盛放的药品依次是
( )
。
实验室制NO (
: : 2
)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性,加入药
注意 金属与硝酸反应规律
品,打开弹簧夹后
、 、 。
。
Ⅰ.浓 稀 HNO3 能氧化AuPt以外的所有金属 (3)装置①中发生反应的化学方程式是
Ⅱ.可用通式表示:M+HNO3 →M(NO3)n+还原
。
产物+H2O。 (4)装置②的作用是 ,发生反应的化学
Ⅲ.常温下,浓 HNO3 使铁、铝钝化,可用铝槽车装运 方程式是 。
浓硝酸。(钝化发生了化学变化) (5)该小组得出的结论所依据的实验现象是
Ⅳ.王水:浓 HNO3 与浓 HCl按体积比1∶3混合,能 。
溶解Au、Pt。 (6)实验结束后,同学们发现装置①中溶液呈绿色,而不显
Ⅴ.氧化性:浓HNO3>稀HNO3。(稀HNO3 使石蕊 蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致,而
试液变红后不褪色)
乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了
b.与非金属(C、S、P等)反应(S、P被氧化成最高价含 以下4个实验来判断这两种看法是否正确。这些方案中可行的
氧酸)
是(填序号字母) 。
△
C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O a.加热该绿色溶液,观察颜色变化
③与还原性物质(I-、S2-、SO2-3 、Fe2+等)反应。如: b.加水稀释该绿色溶液,观察颜色变化
3Fe2++4H++NO- 3Fe3++NO↑+2H O c.向该绿色溶液中通入氮气,观察颜色变化3 2
6I-+8H++2NO-3 3I2+2NO↑+4H O d.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,2
观察颜色变化
·202·
[解析] 实验题要先看目的,即要验证什么,由此再来理解 (2)参加反应的 HNO3 分两部分:一部分没有被还原,显酸
或设计实验。本题要证明浓 HNO3 能将NO氧化成 NO2,而稀 性,生成Cu(NO3)2;另一部分被还原成 NO2 和 NO,所以参加
硝酸不 能 氧 化 NO。①产 生 NO2,而 非 NO,所 以②中 盛 水 与 反应的 HNO3 的物质的量为:
NO2 反应生成NO。而NO极易与O2 反应产生NO2,故反应前 0.51mol×2+0.5mol=1.52mol。
应用CO2 将装置中的空气 排 尽。(6)的 思 路 是 从 溶 液 中 赶 出 (3)HNO3 在反应中一部分变成气体,一部分以 NO-3 的形
NO2,或在Cu(NO3)2 溶液中通入NO2,不能采用稀释绿色溶液 式留在溶液中。
的方案,是因为Cu(NO3)2 溶液稀释后,颜色也会发生相应的变 变成气体的 HNO3 的物质的量为0.5mol。
化,而不能得出正确的结论。 加入NaOH溶液至正好使溶液中Cu2+全部转化为沉淀,则
[答案] (1)3mol·L-1稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液 溶液中只有NaNO3,其物质的量为10-3aVmol,也就是以NO-3
(2)通入CO2 一段时间,关闭弹簧夹,将装置⑤中导管末端 形式留在溶液中的 HNO -33 的物质的量为10 aVmol。
伸入倒置的烧瓶内 aV×10-3+0.5
(3)Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO 所以,c(HNO3)= mol/L。2↑+2H2O 0.14
(4)将NO2 转化为NO 3NO2+H2O 2HNO3+NO (4)由 得 失 电 子 守 恒 得:2×n(Cu)=2×n(H2O2),
(5)装置③中液面上方气体仍为无色,装置④中液面上方气 32.64g
· -1×2=n(H2O2)×2,体由无色变为红棕色 64g mol
(6)acd n(H2O2)=0.51mol,则m(H2O2)=17.34g。
需30%的双氧水:17.34g÷30%=57.8g。
解题模型3.2 [答 案] (1)5.824 5.376 (2)1.52 mol
金属与硝酸反应的计算技巧 aV×10-3() +0.53 ()0.14 457.8 1.原子守恒法
HNO3 与金属反应时,一部分 HNO3 起酸的作用,以 【点评】 对于硝酸与金属(Mg、Zn、Fe、Cu、Ag等)的反应,
NO- 的形式存在于溶液中;一部分作氧化剂转化为还原 有四点特别重要:一是从离子方程式的角度把握反应的实质和3
产物,这两部 分 中 氮 原 子 的 总 物 质 的 量 等 于 反 应 消 耗 的 关系式(如Cu与 HNO3、H2SO4 的混酸反应);二是要注意反应
HNO3 中氮原子的物质的量。 中硝酸扮演两种角色:氧化剂(被还原为 NOx)和酸(生成硝酸
2.电子守恒法 盐);三是把握原子守恒、电子守恒等关系列等式;四是当条件不
HNO3 与金属的反应属氧化还原反应,HNO 中氮原 足时要运用极限法、讨论法等数学思维方法灵活处理问题。3
子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。
解题模型3.3
3.离子方程式计算法
金属与 H2SO4、HNO3 的混合酸反应时,由于硝酸盐 硝酸的工业制法
中NO-3 在 H2SO4 提供 H+的条件下能继续与金属反应, (1)氨的催化氧化法:
因此此类题目应用离子方程式来计算,先作过量判断,然 NH3→NO→NO2→HNO3
后根据完全反应的金属或 H+或NO-3 进行相关计算。 (2)原料:氨气、水、空气。
(3)步骤:①氨气的催化氧化。
[真题10] (2019·天津)将32.64g铜与140mL一定浓度 设备:氧化炉。空气净化以防止催化剂中毒:
的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2 混合气体在标准状 铂、铑、金4NH3+5O2 4NO+6H2O ΔH =-907
况下的体积为11.2L。请回答: 800℃
(1)NO的体积为 L,NO2 的体积为 L。 kJ·mol
-1
(2)参加反应的 HNO3 的物质的量是 。 ②硝酸的生成。
(3)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入V mLamol/L 2NO+O2 2NO -12 ΔH=-1.3kJ·mol
的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸 设备:吸收塔 用稀硝酸或水吸收
溶液的浓度为 mol/L。 3NO2+H2O 2HNO3+NO ΔH=-136kJ·mol-1
(4)欲使铜与硝酸反应生成的气体在 NaOH溶液中全部转 特别提醒:
化为NaNO3,至少需要30%的双氧水 g。 一氧化氮可以循环使用,循环操作的意义在于:在吸收
[解析] () ( 32.64 1n Cu)= g
过程中补充一些空气,使一氧化氮的氧化经过多次循环,尽
64 /mol=0.51mol
,设混合气体中
g 可能多地转化为硝酸,提高了氨气中氮转化为硝酸的百分
NO的物质的量为x,NO2 的物质的量为y。 率,所以计算中可以认为1molNH3~1molHNO3。
根据气体的总体积为11.2L,有:x+y=0.5mol。 ③尾气的处理:用碱吸收。
根据得失电子守恒,有:3x+y=0.51×2mol。 NO2+NO+2NaOH 2NaNO2+H2O
等式左边为N得电子数,右边为Cu失电子数,得失电子数
相等。 [真题11] (2020·四川)1mol水蒸气和炽热的焦炭反应
解方程组得:x=0.26mol,y=0.24mol。 生成水煤气,反应吸热131.4kJ/mol。利用该反应生成的氢气和
则:V(NO)=0.26mol×22.4L·mol-1=5.824L 空气中的氮气合成氨,其反应的 ΔH<0。氨可以用于制备硝
V(NO2)=11.2L-5.824L=5.376L。 酸。请回答:
·203·
(1)生成水煤气的热化学反应方程式是 ②设生产硝酸铵的质量为x,
。 NH3+HNO3 NH4NO3
(2)合成氨需要在较大压力下进行的原因是 17 80
。 100kg×46% x
(3)温度过高或者过低对合成氨的影响分别是 80
x=100k ×46%× g
/mol
g =216.47kg。
。 17g/mol
(4)由氨生成 HNO3 的各步反应的化学方程式是 [答案] (1)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH=
。 +131.4kJ/mol
(5)某化肥厂由NH3 制备HNO3,进而生产硝铵(NH4NO3)。 (2)合成氨是气体体积减小的反应,加大压力有利于平衡向
假设由NH 氧化生产HNO 的总产率是85%,而HNO 和NH 生成氨的正反应方向移动3 3 3 3
完全反应生成NHNO 。列式计算: (3)温度过低反应速率慢;合成氨为放热反应,温度过高反4 3
①从NH3 制取 NH4NO3 过程中,用于中和硝酸所需的氨 应向氨分解的方向进行
占总的氨消耗量的分数; 催化剂(4)4NH3+5O2 4NO+6H2O,2NO+O2
②若氨的消耗总量为100kg,可生产NH △4NO3 的量。
[解析] (5)① ,取中和硝酸的氨气为1mol,NH 2NO2 3NO2+H2O 2HNO3+NO3+NHO3
NH4NO3,
()
则需要硝酸1mol,因为氨气氧化制硝酸的总产 5 ①中 和 硝 酸 所 需 的 氨 占 总 的 氨 的 消 耗 量 的 分 数 为
率为85%,工业制硝酸采用循环氧化,且充入过量空气,由 NH 13
1 ×100%=46%
→NO →NO2 →HNO3 知,制1mol硝酸需要氨的物质的 1+0.85
1
量为 。所以,与硝酸反应的氨气占总氨气量(物质的量 80 /mol
0.85mol ②可生 产 NH4NO3 的 量 为100k
g
g×46%×17g/mol
=
1
或质量)的分数为 ×100%=46%。 216.47kg 1
1+0.85
(★代表高考出现的频次)
A组
题源1 氮及其氧化物(★★★★★) A.NO2 B.N2O3 C.N2O D.N2O4
1.(2023·福建)下列实验能达到目的的是 ( ) 4.(2022·全国Ⅱ)A、B、C、D、E、F、G、H和I是中学化学中
A.只滴加氨水鉴别NaCl、AlCl3、MgCl2、Na2SO4 四种溶液 常见的气体,它们均由短周期元素组成,具有如下性质:
B.将NH4Cl溶液蒸干制备NH4Cl固体 ①A、B、E、F、G能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,I能使湿润
C.用萃取分液的方法除去酒精中的水 的红色石蕊试纸变蓝,C、D、H不能使湿润的石蕊试纸变色;
D.用可见光束照射以区别溶液和胶体 ②A和I相遇产生白烟;
2.(2021·江苏)下表所列各组物质中,物质之间通过一步 ③B和E都能使品红溶液褪色;
反应就能实现如图所示转化的是 ( ) ④将红热的铜丝放入装有B的瓶中,瓶内充满棕黄色的烟;
⑤将点燃的镁条放入装有F的瓶中,镁条剧烈燃烧,生成白
色粉末,瓶内壁附着黑色颗粒;
⑥C和D相遇生成红棕色气体;
⑦G在D中燃烧可以产生E和 H2O;
物质 ⑧将B和 H在瓶中混合后于亮处放置几分钟,瓶内壁出现
a b c
选项 油状液滴并产生A。
A Al AlCl3 Al(OH)3 回答下列问题:
(
B HNO NO NO 1)A的化学式是 ,②中白烟的化学3 2
式是 。
C Si SiO2 H2SiO3 (2)④中发生反应的化学方程式是 。
D CH2=CH2 CH3CH2OH CH3CHO (3)⑤中发生反应的化学方程式是 。
3.(2021·宁夏)将22.4L某气态氮氧化合物与足量的灼热 (4)C的化学式是 ,D的化学式是 。
铜粉完全反应后,气体体积变为11.2L(体积均在相同条件下测 (5)⑦中发生反应的化学方程式是 。
定),则该氮氧化合物的化学式为 ( ) (6)H的化学式是 。
·204·
5.(2023·北京)NH3 经一系列反应可以得到 HNO3,如下 题源 氨 铵盐(
图所示。 2 ★★★★★)
1.(2023· 广东)下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并有因果关系的是
( )
选项 叙述Ⅰ 叙述Ⅱ
KNO3 的 溶 解 用重结晶法除去 KNO3 中混有
A
(1)Ⅰ中,NH3和O2 在催化剂作用下反应,其化学方程式是 度大 的NaCl
。 B BaSO4 难溶于酸 用盐酸和BaCl 溶液检验SO2-2 4
(2)Ⅱ中,2NO(g)+O2 2NO2(g)。在其他条件相同时,
分别测得 NO的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下温度变化的 NH3
能使酚 酞 溶
C NH3 可用于设计喷泉实验
曲线(如下图)。 液变红
Ca(OH)2 能制成 可配制2.0mol L-1的Ca(OH)2
D
澄清石灰水 溶液
2.(2003·上海)下面是实验室制取氨气的装置和选用的试
剂,其中错误的是 ( )
①比较p1、p2 的大小关系: 。
②随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是 。
(3)Ⅲ中,将NO2(g)转化为N2O4(l),再制备浓硝酸。
①已知:2NO2(g) N2O4(g) ΔH1
2NO2(g) N2O4(l) ΔH2
下列能量变化示意图中,正确的是(选填字母) 。
3.(2022·全国Ⅰ)下列叙述中正确的是 ( )
A A.Li在氧气中燃烧主要生成Li2O2
B.将CO2 通入次氯酸钙溶液中可生成次氯酸
C.将SO2 通入BaCl2 溶液中可生成BaSO3 沉淀
D.将NH3 通入热的CuSO4 溶液中能使Cu2+还原成Cu
4.(2021·全国Ⅱ)已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮
气和金属铜,用示意图中的装置可以实验该反应。
B C
②N2O4 与O2、H2O化合的化学方程式是 。
(4)Ⅳ中,电解NO制备 NH4NO3,其工作原理如下图所示,
为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质A,A是 ,
说明理由: 。
回答下列问题:
(1)A中加入的物质是 ,发生
反应的化学方程式是 。
(2)B中加入的物质是 ,其作用是
。
(3)实验时在C中观察到的现象是
,发生反应的化学方程式是 。
(4)实验时在D中观察到的现象是 ,
·205·
D中收集到的物质是 ,检验该物质的方法 时汽车尾气中主要污染物的含量变化如图所示。
和现象是 。
5.(2022·全国Ⅰ)有 A、B、C、D、E和F六瓶无色溶液,它
们都是中学化学中常用的无机试剂。纯E为无色油状液体;B、
C、D和F是盐溶液,且它们的阴离子均不同。现进行如下实验:
①A有刺激性气味,用蘸有浓盐酸的玻璃棒接近 A时产生
白烟;
②将A分别加入其他五种溶液中,只有 D、F中有沉淀生
成;继续加入过量A时,D中沉淀无变化,F中沉淀完全溶解;
③将B分别加入C、D、E、F中,C、D、F中产生沉淀,E中有 (1)稀薄燃烧技术除能节约能源外,还具有优点是
无色、无味气体逸出; (填一项)。排放到大气中的NOx 会导致酸雨、 等
④将C 分 别 加 入 D、E、F中,均 有 沉 淀 生 成,再 加 入 稀 环境问题(填一项)。
HNO3,沉淀均不溶。 (2)某校化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下,
根据上述实验信息,请回答下列问题: 按下列流程探究不同催化剂对NH3 还原NO反应的催化性能。
(1)能确定的溶液是(写出溶液标号与相应溶质的化学式): NO、NH3
→ 催化反应器 → 检测 → 尾气处理 混合气体
。 若控制其他实验条件均相同,在催化反应器中装载不同的
(2)不能确定的溶液,写出其标号、溶质可能的化学式及进 催化剂,将经催化反应后的混合气体通入滴有酚酞的稀硫酸溶
一步鉴别的方法: 液(溶液的体积、浓度均相同)。为比较不同催化剂的催化性能,
需要测量并记录的数据是 。
。 (3)若某一催化剂能同时催化 NH3 等还原性气体与 NOx
6.(2020·上海)如图所示,将甲、乙两个装有不同物质的针 的反应。将该催化剂分别用于催化还原含等物质的量 NOx 的
筒用导管连接起来,将乙针筒内的物质压到甲针筒内,进行下表 两种气体:①纯 NO气体,②汽车尾气。消耗 NH3 的物质的量
所列的不同实验(气体在同温同压下测定)。 较多的可能是 (填字母),原因是
。
A.① B.② C.都有可能
题源3 硝酸(★★★★★)
实验
甲针筒内物质 乙针筒内物质 甲针筒的现象 1.(2020·广东)从绿色化学的理念出发,下列
序号
实验不宜用右图所示装置进行的是 ( )
生成白色沉淀, A.不同浓度的硝酸与铜反应1 10mLFeSO4 溶液 10mLNH3
后变色 B.稀硫酸与纯碱或小苏打反应
2 20mLH2S 10mLSO2 C.铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应
D.H2O2 在不同催化剂作用下分解
剩有无色气体,活塞
3 30mLNO2(主要) 10mLH2O(l)
自动向内压缩 2.(2018·上海)将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝
酸反应,下列叙述正确的是 ( )
4 15molCl2 40mLNH3 A.反应速率:两者相同
试回答下列问题: B.消耗硝酸的物质的量:前者多,后者少
(1)实验1中,沉淀最终变为 色,写出沉淀变色的 C.反应生成气体的颜色:前者浅,后者深
化学方程式: 。 D.反应中转移的电子总数:前者多,后者少
(2)实验2甲针筒内的现象是:有 生成,活塞 3.(2020·海南)锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵
移动(填“向外”、“向内”或“不”)。反应后甲针筒内有少量的残 和水。当生成1mol硝酸锌时,被还原的硝酸的物质的量为
留气体,正确的处理方法是将其通入 溶液中。 ( )
(3)实验3中,甲中的30mL气体是 NO2 和 N2O4 的混合 A.2mol B.1mol
气体,那么甲中最后剩余的无色气体是 ,写出 NO2 与 C.0.5mol D.0.25mol
H2O反应的化学方程式: 。 4.(2022·北京)某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以 NH+4
(4)实验4中,已知:3Cl2+2NH3 N2+6HCl。甲针筒除 和NH3·H2O的形式存在,该废水的处理流程如下:
活塞有移动、针筒内有白烟产生外,气体的颜色变化为 ,
最后针筒中剩余气体的体积约为 mL。
7.(2018·江苏)稀薄燃烧是指汽油在较大空/燃比(空气与
燃油气的体积比)条件下的燃烧。随着全球能源危机的加剧,稀
薄燃烧技术的研究受到了人们的重视,但稀薄燃烧时,常有的汽
油尾气净化装置不能有效地将 NOx 转化为 N2。不同空/燃比 (1)过程Ⅰ:加NaOH溶液,调节pH至9后,升温至30℃,
·206·
通空气将氨赶出并回收。 a.向广口瓶内注入足量热
①用离子方程式表示加NaOH溶液的作用: 。 NaOH溶液,将盛有铜片的小烧
②用化学平衡原理解释通空气的目的: 。 杯放入瓶中。
(2)过程Ⅱ:在微生物作用的条件下,NH+4 经过两步反应被 b.关闭止水夹,点燃红磷,
氧化成NO-3 。两步反应的能量变化示意图如下: 伸入瓶中,塞好胶塞。
c.待红磷充分燃烧,一段时
间后打开分液漏斗旋塞,向烧杯
中滴入少量稀硝酸。
①步骤c后还缺少的一步主要操作是
。
②红磷充分燃烧的产物与NaOH溶液反应的离子方程式是
。
③步骤c滴入稀硝酸后烧杯中的现象是( “ ” “ ”), ①第一步反应是 反应 填 放热 或 吸热 判断
。
,反应的离子方程式是 。
依据是
(4)一 定 温 度 下,将
②1molNH+4 (aq)
1 mol
全部氧化成NO-3 (aq)的热化学方程式是
。 N2O4 置于密闭容器中
,保持压强
,
() : , 不变 升高温度至 的过程中
,
3 过程Ⅲ 一定条件下 向废水中加入
T
CH3OH,将 HNO
1
3
。 气体由无色逐渐变为红棕色。温还原成N2 若该反应消耗32gCH3OH转移6mol电子,则参
度由 继续升高到 的过程
加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是 。 T1 T2
5.( ·
中,气体逐渐变为无色。若保持
2021 四川)已知A~O分别代表一种物质,它们之间
的转化关系如下图所示(反应条件略去)。A、B、H分别是由短 T2
,增大压强,气体逐渐变为红棕
。 , , 色。气体的物质的量周期元素组成的单质 B与冷水缓慢反应 与沸水迅速反应 放 n
随温度T
。 变化的关系如图所示。出氢气 D是一种离子化合物,其阴阳离子的个数比为2∶3,且
。 温度在 之间,反应的化学方程式是能与水反应得到两种碱 C为淡黄色固体化合物,O能与 G的 ① T1~T2
。
水溶液反应生成蓝色沉淀。
②温度在T2~T3 之间,气体的平均相对分子质量是(保留
1位小数) 。
7.(2021·上海)烟气中 NOx 是 NO和 NO2 的混合物(不
含N2O4)。
(1)根 据 废 气 排 放 标 准,1 m3 烟 气 最 高 允 许 含400 mg
NOx。若NOx 中NO质量分数为0.85,则1m3 烟气中最高允
许含NO L(标准状况,保留2位小数)。
(2)工业上通常用溶质质量分数为0.150的Na
: 2
CO3 水溶液
请回答下列问题 (密度1.16g/mL)作为NOx 吸收剂,该碳酸钠溶液物质的量浓(1)组成B单质的元素位于周期表第 周期,第
度为 mol/L(保留2位小数)。
族。化合物C的电子式为 。 (3)已知:NO+NO2+Na2CO3 2NaNO() ( ) , 2
+CO2 ①
2J的沸点比硒化氢 H2Se 的沸点高 其原因是 2NO2+Na2CO3 NaNO。 2
+NaNO3+CO2 ②
3 含
() 1m 2000mgNOx
的烟气用质量分数为0.150的碳酸
3 写出I与 H在点燃条件下反应生成 A和J的化学方程
钠溶液吸收。若吸收率为 ,吸收后的烟气 排放标
式: 。
80%
准(填“符号”或“不符合”),理由:
() 4 写 出 D 与 足 量 的 N 反 应 生 成 E 和 F 的 化 学 方 程 。
式: 。 (4)加入硝酸可改变烟气中NO和NO2 的比,反应为:(5)上图中,在同一反应里一种物质既作氧化剂,又作还原
, NO+2HNO3 3NO2+H2O剂 这样的反应共有 个。
当烟气中n(NO)∶n(NO2)=2∶3时,吸收率最高。
6.(2020·北京)X、Y、Z、W 为含有相同电子数的分子或离
1m3 烟气含2000mgNOx,其中n(NO)∶n(NO2)=9∶1。子,均由原子序数小于10的元素组成,X有5个原子核。通常
3
, 。 计算:(i)为了达到最高吸收率,1m 烟气需用硝酸的物质状况下 W为无色液体
的量(保留3位小数)。△
已知:X+Y →Z+W (i)1m3 烟气达到最高吸收率90%时,吸收后生成 NaNO2
(1)Y的电子式是 。 的质量(假设上述吸收反应中,反应①比反应②迅速。计算结果
(2)液态Z与 W 的电离相似,都可电离出电子数相同的两 保留1位小数)。
种离子,液态Z的电离方程式是 。
(3)用图示装置制备 NO 并验证其还原性。有下列主要
操作:
·207·
B组
(测试时间:60分钟 总分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分。) 中与水蒸气能发生氧化还原反应,其反应的产物有 HF、NO和
1.硝酸被称为“国防工业之母”,下列实验事实与硝酸性质 HNO3。则下列说法正确的是 ( )
不相对应的是 ( ) A.反应过程中,被氧化与被还原的元素的物质的量之比为
A.浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色———酸性和强氧 2∶1
化性 B.NF3 是一种无色、无臭的气体,因此 NF3 在空气中泄漏
B.将硫粉投入热的浓硝酸中会产生红棕色气体———强氧 时不易被察觉
化性 C.一旦NF3 泄漏,可以用NaOH溶液喷淋的方法减少空气
C.要用棕色瓶盛装浓硝酸———不稳定性 污染
D.能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去———强氧化性 D.若反应中生成1.0molHNO3,转移的电子数目为6.02
2.下列对氮的固定解释、分类都正确的是 ( ) ×1023
-1
选项 事实 解释(或化学方程式) 固氮方式 9.如图所示,向一定量的铁粉中加入一定体积12mol·L
, ,
A 雷雨肥庄稼 3NO2+H2O 2HNO3+NO(主要)
的硝酸 加热充分反应后 下列微粒在体系中一定大量存在的是
自然固氮
( )
催化剂
B 工业合成氨 N2+3H2 2NH3 生物固氮高温高压
豆科植物的
C 吸收氮气转化成氨或铵盐 生物固氮
根瘤固氮
D 工业合成尿素 2NH3+CO2 CO(NH2)2+H2O 人工固氮
3.将17.6gFeS跟足量的浓硝酸反应,生成Fe(NO3)3,
H2SO4,NO2,H2O,在参加反应的硝酸中没有被还原的硝酸为
( ) ①NO- ②Fe3+ +3 ③H ④NO ⑤NO2
A.25.2g B.37.8g C.0.4mol D.0.6mol A.只有① B.只有①⑤
4.将amol纯铁粉投入含HNO3bmol的稀溶液里,恰好完 C.只有②④⑤ D.①②③⑤
全反应并放出NO气体,则a和b的关系是 ( ) 10.铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸,若反应中硝酸被
A.a/b=1/4 B.a/b=3/8 还原只产生4480mL的 NO2 气体和336mL的 N2O4 气体(都
C.1/4≤a/b≤3/8 D.a/b的值无法确定 已折算成标准状况),在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠,
5.为了消除NO、NO2、N2O4 对大气的污染,常采用氢氧化 生成沉淀的质量为 ( )
钠溶液进行吸收处理(反应方程式:2NO2+2NaOH NaNO3 A.0.02g B.8.51g
+NaNO2+H2O;NO2+NO+2NaOH 2NaNO2+H2O)。 C.8.26g D.7.04g
现有由amolNO、bmolNO2、cmolN2O4 组成的混合气体恰好 二、非选择题(本题包括4小题,共50分。)
被VL氢氧化钠溶液吸收(无气体剩余),则此氢氧化钠溶液的 11.(10分)盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”。
物质的量浓度最小为 ( ) 请根据三大酸与金属铜反应的情况,回答下列问题:
a+b+c
A. mol·L-1 (1)①我 们 知 道,稀 盐 酸 与 铜 不 反 应。在 稀 盐 酸 中 加 入V H2O2 后,则可使铜顺利溶解。该反应的化学方程式为
2(a+b+c)
B. mol·L-1V
。
3
②某同学未加入氧化剂,而是设计了一个实验装置,也能使a+b+2c
C. V mol
·L-1 铜溶于稀盐酸,请在方框中画出该装置:
b+2c
D. mol·L-1V
6.现有100g3.4%的氨水,欲使其质量分数w(NH3)增大1
倍,可采用的正确方法是 ( )
A.使溶液再溶解0.2molNH3
B.加入20.4%的浓氨水25g (2)在一定体积的18mol/L的浓硫酸中加入过量铜片,加
C.加热蒸发掉一半水 热使之反应,被还原的硫酸为0.9mol,则该浓硫酸的实际体积
D.加热蒸发掉50gH O (填“大于”、“等于”或“小于”)100mL。欲使剩余的铜2
7.15LNO 通过水后(未完全反应),收集到7L气体(同 片继续溶解,可在其中加入硝酸盐溶液(如KNO3 溶液),则该反2
温同压),被氧化的NO 有 ( ) 应的离子方程式为2 。
A.4L B.6L C.8L D.12L 12.(14分)下图中,A是一种无色液体,G是极易溶于水的
8.三氟化氮(NF )是一种新型电子材料,它在潮湿的空气 碱性气体,Y是胃酸的主要成分,K是不溶于稀硝酸的白色沉3
·208·
淀,反应⑤是工业制X的主要反应之一。 验现象为 。
(4)ZX3 与ZM在催化剂作用下可生成两种对环境无污染
的物质,反应的化学方程式为 。
(5)某芳香化合物由X、Y两种元素组成,分子中 Y原子数
小于10,完 全 燃 烧 时 生 成 YM2 与 X2M 的 物 质 的 量 之 比 为
2∶1。该化合物可使酸性高锰酸钾溶液褪色。写出该化合物的
结构简式: 。
14.(14分)某课外小组对污染大气的部分非金属氧化物进
行探究。请根据题目要求回答下列问题。
(1)写出实验室制取一氧化氮反应的离子方程式:
。
浓硫酸
(2)查资料得知 HCOOH →CO↑+H2O,现实验室
微热
请按要求填空: 有如下图的装置,制取CO可选用的装置为 。(填序
(1)写出下列物质的化学式:A: ,E: , 号)
F: ,Y: 。
(2)反应⑤的化学方程式为 。
(3)1molB通过反应②得到1molF,B中F的质量分数为
72%,则B的化学式为 。
13.(12分)X、Y、Z、M、W 均为短周期非金属元素,其原子
序数按由小到大排列。X可分别与Y、Z、M组成10电子共价化
合物,X与 W可组成18电子共价化合物。X、Z、M 三种元素可
形成离子化合物。试回答:
(3)查资料得知,利用催化剂可以使汽车尾气中的一氧化碳
和氮氧化物大部分发生反应转化为二氧化碳和氮气。该小组在
实验室模拟汽车尾气处理,设计了如下图所示装置:(部分夹持
物体和装置已略去)
(1)X、Z、M 三种元素组成的离子化合物的化学式为
。
(2)实验室若用一种药品(气体发生装置不限)和用上图所
示装置净化、收 集 装 置 制 取 ZX3,这 种 药 品 可 能 是 ①实验前关闭旋塞K,先通N2 排净装置中的空气,其目的是
或 。 ,
(3)用下图所示装置完成实验。 ②装置Ⅲ的主要作用是 ,
③加热停止后,打开旋塞 K,通入适量氧气时,装置Ⅱ中可
观察到的现象是 ,
④该套装置中有不完善之处,应在装置Ⅳ后补充
。
(4)工业上通常用 NaOH溶液吸收 NO、NO2 的混合气体。
相关反应为:2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2O 和
NO2+ NO+2NaOH 2NaNO2 + H2O。将 体 积 比 为
V(NO) 2
为使图中的两种气体在烧瓶中发生反应,首先打开弹簧夹a 的混合气体通入足量的 溶液中,气体完全V(NO2)=3 NaOH
(弹簧夹b已处于关闭状态),未见明显现象,随后需要进行的操
, n
(NaNO )
反应后 所得溶液中 3 。
作是 ; n(NaNO )= 2
待烧瓶中出现明显实验现象后打开弹簧夹b,可观察到的实
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