2022版步步高《大一輪復(fù)習(xí)講義》人教版第4章-第24講-氮及其化合物的轉(zhuǎn)化

第頁(yè)第24講氮及其化合物的轉(zhuǎn)化復(fù)習(xí)目標(biāo)1.了解氮及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系。2.了解NOx與H2O、金屬與HNO3的相關(guān)計(jì)算。3.了解其他含氮化合物的性質(zhì)?？键c(diǎn)一氮及其化合物的相互轉(zhuǎn)化1．氮在自然界中的循環(huán)2．含氮元素物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系(1)歧化——同一物質(zhì)中某元素的化合價(jià)在同一反應(yīng)中既升高又降低。如：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O(2)歸中——不同物質(zhì)中同一元素的不同化合價(jià)在同一反應(yīng)中只靠攏。如：6NO＋4NH3eq\o(=,\s\up7(△))5N2＋6H2ONO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O3．氮元素的“價(jià)類(lèi)二維圖”氮元素有多種可變化合價(jià)，物質(zhì)的種類(lèi)較多，在復(fù)習(xí)時(shí)要從物質(zhì)類(lèi)別和價(jià)態(tài)變化理解這些物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。題組一氮在自然界中的循環(huán)1．氮元素在海洋中的循環(huán)是整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。海洋中無(wú)機(jī)氮的循環(huán)過(guò)程可用下圖表示。下列關(guān)于海洋氮循環(huán)的說(shuō)法正確的是()A．海洋中的氮循環(huán)起始于氮的氧化B．海洋中的氮循環(huán)屬于固氮作用的是③C．海洋中的反硝化作用一定有氧氣的參與D．向海洋中排放含NOeq\o\al(－,3)的廢水會(huì)影響海洋中NHeq\o\al(＋,4)的含量答案D解析A項(xiàng)，海洋中的氮循環(huán)起始于氮的還原，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，海洋中的氮循環(huán)屬于固氮作用的是②，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，反硝化作用是氮元素化合價(jià)降低的過(guò)程，反硝化細(xì)菌在氧氣不足的條件下還原N，不一定有氧氣參與，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由氮的循環(huán)過(guò)程可知，硝酸根離子增多，反硝化作用增強(qiáng)，會(huì)進(jìn)一步影響海洋中NHeq\o\al(＋,4)的含量，正確。2．(2020·河南聯(lián)考)一定條件下，含氮元素的物質(zhì)可發(fā)生如圖所示的循環(huán)轉(zhuǎn)化?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)氮的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)_____________。(2)圖中屬于“氮的固定”的是__________(填字母，下同)；轉(zhuǎn)化過(guò)程中發(fā)生非氧化還原反應(yīng)的是________。(3)若“反應(yīng)h”是在NO2和H2O的作用下實(shí)現(xiàn)，則該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。(4)若“反應(yīng)i”是在酸性條件下由NOeq\o\al(－,3)與Zn的作用實(shí)現(xiàn)，則該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________________________________________________________________________。答案(1)(2)k和ca和l(3)2∶1(4)4Zn＋2NOeq\o\al(－,3)＋10H＋=4Zn2＋＋N2O↑＋5H2O解析(3)反應(yīng)h的化學(xué)方程式為3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，HNO3是氧化產(chǎn)物，NO是還原產(chǎn)物，因此氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1。題組二氮及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系的綜合應(yīng)用3．(2020·濟(jì)寧模擬)依據(jù)下圖中氮元素及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系，判斷下列說(shuō)法不正確的是()A．X是N2O5B．可用排空氣法收集NO氣體C．工業(yè)上以NH3、空氣、水為原料生產(chǎn)硝酸D．從原理上看，NH3可與NO2反應(yīng)實(shí)現(xiàn)NH3→N2的轉(zhuǎn)化答案B解析NO遇空氣中的氧氣被氧化為NO2，不可用排空氣法收集NO氣體，故B錯(cuò)誤。4．(2020·哈爾濱三中高三開(kāi)學(xué)考試)合成氨及其衍生工業(yè)是化工生產(chǎn)的重要門(mén)類(lèi)，請(qǐng)結(jié)合圖示判斷下列說(shuō)法正確的是()A．合成氨采用400～500℃是為了提高原料轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率B．濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙可以鑒別氣體2和溴蒸氣C．在飽和NaCl溶液中先通入過(guò)量CO2再通入過(guò)量NH3可得到固體1D．1L氣體1、2的混合氣與1LNH3在一定條件下轉(zhuǎn)化為對(duì)環(huán)境無(wú)害的物質(zhì)，混合氣中二者的體積比為1∶1答案D解析由圖可知：氣體1為NO，氣體2為NO2，NO2與水反應(yīng)生成硝酸，固體1為NaHCO3，NaHCO3受熱分解生成的固體2為Na2CO3；1LNO、NO2的混合氣體與1LNH3在一定條件下轉(zhuǎn)化為對(duì)環(huán)境無(wú)害的物質(zhì)，反應(yīng)方程式為2NH3＋NO＋NO2eq\o(=,\s\up7(一定條件))2N2＋3H2O，NO、NO2的體積之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，為1∶1，故D正確。5．如圖是氮元素的幾種價(jià)態(tài)與物質(zhì)類(lèi)別的對(duì)應(yīng)關(guān)系，回答下列問(wèn)題：(1)寫(xiě)出N2的一種用途：________________________________________________________。(2)從N元素化合價(jià)分析，N2具有氧化性和還原性。各舉一例說(shuō)明(用化學(xué)方程式表示)氧化性：________________________________________________________________________。還原性：________________________________________________________________________。(3)HNO3與圖中的物質(zhì)C常用于檢驗(yàn)Cl－的存在，則C的化學(xué)式為_(kāi)_____________________。(4)實(shí)驗(yàn)室制取物質(zhì)B的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________________________。(5)NO2與水反應(yīng)生成物質(zhì)A的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________。(6)濃硝酸與木炭在加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________。答案(1)作保護(hù)氣、保存糧食(或合成氨、制硝酸等)(2)N2＋3H2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(高溫、高壓))2NH3(或N2＋3Mgeq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Mg3N2)N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放電或高溫))2NO(3)AgNO3(4)Ca(OH)2＋2NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O(5)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO(6)4HNO3(濃)＋Ceq\o(=====,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O考點(diǎn)二氮氧化物(NOx)、HNO3的相關(guān)計(jì)算一、NOx與水、氧氣反應(yīng)的理解及有關(guān)計(jì)算1．關(guān)系式法(1)NO和O2的混合氣體通入水中由2NO＋O2=2NO2和3NO2＋H2O=2HNO3＋NO得總反應(yīng)為4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3。(2)NO2和O2的混合氣體通入水中由3NO2＋H2O=2HNO3＋NO和2NO＋O2=2NO2得總反應(yīng)為4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3。(3)NO、NO2和O2三種混合氣體通入水中先按3NO2＋H2O=2HNO3＋NO計(jì)算出生成NO的體積，再加上原來(lái)混合氣體中NO體積，再按(1)計(jì)算。2．電子守恒法NOx轉(zhuǎn)化為硝酸時(shí)失去電子，如果是NOx與O2的混合氣體，則反應(yīng)中O2得到的電子數(shù)與NOx失去的電子數(shù)相等。4NO2＋O2和4NO＋3O2從組成上均相當(dāng)于2N2O5，都與N2O5＋H2O=2HNO3等效；當(dāng)NO、NO2、O2的混合氣體溶于水時(shí)利用混合氣體中N、O原子個(gè)數(shù)比進(jìn)行分析判斷。二、金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算1．金屬與硝酸反應(yīng)計(jì)算的思維流程2．“四法”突破金屬與硝酸的計(jì)算原子守恒法HNO3與金屬反應(yīng)時(shí)，一部分HNO3起酸的作用，以NOeq\o\al(－,3)的形式存在于溶液中；一部分作為氧化劑轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物，這兩部分中氮原子的總物質(zhì)的量等于反應(yīng)消耗的HNO3中氮原子的物質(zhì)的量得失電子守恒法HNO3與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，HNO3中氮原子得電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量電荷守恒法HNO3過(guò)量時(shí)反應(yīng)后溶液中(不考慮OH－)，c(NOeq\o\al(－,3))＝c(H＋)＋nc(Mn＋)(Mn＋代表金屬離子)離子方程式計(jì)算法金屬與H2SO4、HNO3的混合酸反應(yīng)時(shí)，由于硝酸鹽中NOeq\o\al(－,3)在H2SO4提供H＋的條件下能繼續(xù)與金屬反應(yīng)，因此此類(lèi)題目應(yīng)用離子方程式來(lái)計(jì)算，先作過(guò)量判斷，然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H＋或NOeq\o\al(－,3)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，且溶液中要符合電荷守恒題組一NOx與H2O、O2反應(yīng)的計(jì)算1．有一充有20mLNO和NO2混合氣體的試管，倒置于盛有水的水槽中，充分反應(yīng)后，仍有12mL無(wú)色氣體，則原混合氣體中NO和NO2的體積之比為(氣體體積均在相同狀況下測(cè)得)()A．2∶3B．3∶2C．1∶4D．4∶1答案A解析二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮和水不反應(yīng)，所以，剩余的氣體為一氧化氮，設(shè)混合氣體中二氧化氮的體積為V，則：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO氣體體積減少312V20mL－12mL＝8mL所以V＝eq\f(3×8mL,2)＝12mL，即二氧化氮的體積為12mL，則原混合氣體中一氧化氮的體積為20mL－12mL＝8mL，則原混合氣體中NO和NO2的體積之比為8mL∶12mL＝2∶3。2．(2020·貴陽(yáng)模擬)同溫同壓下，在3支相同體積的試管中分別充有等體積混合的2種氣體，它們是①NO和NO2，②NO2和O2，③NH3和N2。將3支試管均倒置于盛水的水槽中，充分反應(yīng)后，試管中剩余氣體的體積分別為V1、V2、V3，則下列的關(guān)系正確的是()A．V1＞V2＞V3 B．V1＞V3＞V2C．V2＞V3＞V1 D．V3＞V1＞V2答案B解析設(shè)各種氣體的體積都為1。①根據(jù)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，即剩余NO的體積V1＝1＋eq\f(1,3)。②根據(jù)4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，即剩余O2的體積V2＝1－eq\f(1,4)。③剩余N2的體積V3＝1，即B項(xiàng)符合題意。3．將盛有12mLNO2和O2的混合氣體的量筒倒立于水槽中，充分反應(yīng)后，還剩余2mL無(wú)色氣體。(1)若剩余的氣體是________，則NO2、O2的體積分別是________。(2)若剩余的氣體是________，則NO2、O2的體積分別是________。答案(1)O28mL、4mL(2)NO10.8mL、1.2mL解析解題依據(jù)的化學(xué)方程式：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3；3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。設(shè)O2的體積為x，剩余的氣體有兩種可能：(1)若剩余O2，則V剩＝x－eq\f(1,4)×(12mL－x)＝2mL，解得x＝4mL，則NO2體積是8mL；(2)若剩余NO，則V剩＝eq\f(1,3)×[(12mL－x)－4x]＝2mL，解得x＝1.2mL，則NO2體積是10.8mL。題組二金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算4．(2020·湖北鄂東南市級(jí)示范高中學(xué)校聯(lián)考)銅和鎂的合金4.6g完全溶于濃硝酸，若反應(yīng)中硝酸被還原只產(chǎn)生4480mL的NO2氣體和336mL的N2O4氣體(都已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)，在反應(yīng)后的溶液中，加入足量的氫氧化鈉溶液，生成沉淀的質(zhì)量為()A．9.02gB．8.51gC．8.26gD．7.04g答案B解析最終生成的沉淀是氫氧化鎂和氫氧化銅，所以沉淀增加的質(zhì)量就是和金屬陽(yáng)離子結(jié)合的OH－的質(zhì)量。由于金屬陽(yáng)離子結(jié)合的OH－的物質(zhì)的量就是金屬失去電子的物質(zhì)的量，所以B項(xiàng)正確。5．(2020·河南洛陽(yáng)模擬)有稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL，平均分成兩份。向其中一份中逐漸加入銅粉，最多溶解9.6g。向另一份中逐漸加入鐵粉，產(chǎn)生氣體的體積隨鐵粉質(zhì)量增加的變化如圖所示，且每一階段只對(duì)應(yīng)一個(gè)反應(yīng)(已知硝酸只被還原為NO氣體)。下列分析或結(jié)果錯(cuò)誤的是()A．原混合酸中NOeq\o\al(－,3)的物質(zhì)的量為0.1molB．OA段產(chǎn)生的是NO，AB段的反應(yīng)為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，BC段產(chǎn)生H2C．第二份溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4D．H2SO4濃度為2.5mol·L－1答案A解析鐵粉既能與硝酸反應(yīng)也能與硫酸反應(yīng)，題圖中，OA段產(chǎn)生的是NO，反應(yīng)為Fe＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=Fe3＋＋NO↑＋2H2O；AB段的反應(yīng)為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；BC段產(chǎn)生的是H2，反應(yīng)為Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。根據(jù)OA段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式可知第二份溶液中NOeq\o\al(－,3)的物質(zhì)的量為eq\f(5.6g,56g·mol－1)＝0.1mol，則原混合酸中NOeq\o\al(－,3)的物質(zhì)的量為0.2mol。第二份溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4，此時(shí)參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量是14.0g，物質(zhì)的量為0.25mol，F(xiàn)eSO4中n(Fe2＋)∶n(SOeq\o\al(2－,4))＝1∶1，故n(H2SO4)＝n(Fe)＝0.25mol，原混合酸中H2SO4濃度為eq\f(0.25mol,0.1L)＝2.5mol·L－1。綜上所述，A項(xiàng)符合題意。1．(2018·全國(guó)卷Ⅱ，8)研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時(shí)與大氣中的氨有關(guān)(如下圖所示)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．霧和霾的分散劑相同B．霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨C．NH3是形成無(wú)機(jī)顆粒物的催化劑D．霧霾的形成與過(guò)度施用氮肥有關(guān)答案C解析NH3參與反應(yīng)生成銨鹽，是反應(yīng)物，不是催化劑，C項(xiàng)錯(cuò)誤；霧和霾的分散劑都是空氣，A項(xiàng)正確；霧霾中的無(wú)機(jī)顆粒物含有硝酸銨和硫酸銨，B項(xiàng)正確；過(guò)度施用氮肥會(huì)增加大氣中氨的含量，D項(xiàng)正確。2．(2018·海南，2)某工業(yè)廢氣所含氮氧化物(NOx)的氮氧質(zhì)量比約為7∶4，該NOx可表示為()A．N2OB．NOC．N2O3D．NO2答案A解析eq\f(nN,nO)＝eq\f(\f(7,14),\f(4,16))＝eq\f(2,1)，故NOx可表示為N2O。1．(2020·廣州高三調(diào)研測(cè)試)下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．氮肥均含有NHeq\o\al(＋,4)B．雷電作用固氮中氮元素被氧化C．碳、氫、氧三種元素參與了自然界中氮循環(huán)D．合成氨工業(yè)的產(chǎn)品可用于侯氏制堿法制備純堿答案A解析氮肥是含氮元素的肥料，尿素[CO(NH2)2]和KNO3中不含NHeq\o\al(＋,4)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；雷電作用固氮發(fā)生反應(yīng)：N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放電))2NO，氮元素被氧化，B項(xiàng)正確；由硝酸鹽制造蛋白質(zhì)、動(dòng)物攝食蛋白質(zhì)、由動(dòng)物排泄物及遺體得到氨或銨鹽，這些過(guò)程中碳、氫、氧三種元素參與了自然界中氮循環(huán)，C項(xiàng)正確；侯氏制堿法的反應(yīng)原理：NaCl＋H2O＋CO2＋NH3=NaHCO3↓＋NH4Cl，2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑，氨氣作為原料氣，D項(xiàng)正確。2．關(guān)于氮的變化關(guān)系圖如圖：則下列說(shuō)法不正確的是()A．路線①②③是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的主要途徑B．路線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷電固氮生成硝酸的主要途徑C．上述所有反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)D．上述反應(yīng)中只有③屬于氮的固定答案D解析工業(yè)上生產(chǎn)硝酸的流程：氮?dú)夂蜌錃馍砂睔猓睔馀c氧氣反應(yīng)：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O(路線①)，一氧化氮與氧氣反應(yīng)：2NO＋O2=2NO2(路線②)，二氧化氮被水吸收：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO(路線③)，路線①②③是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的主要途徑，故A正確；在放電條件下，氮?dú)夂脱鯕獍l(fā)生化合反應(yīng)：N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放電))2NO(路線Ⅰ)；NO不穩(wěn)定，易被氧氣氧化為二氧化氮：2NO＋O2=2NO2(路線Ⅱ)，二氧化氮溶于水生成硝酸：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO(路線Ⅲ)，故B正確；從氮的變化關(guān)系圖可知：N從N2(0價(jià))→NO(＋2價(jià))→NO2(＋4價(jià))→HNO3(＋5價(jià))，都是氧化還原反應(yīng)，故C正確；上述反應(yīng)中路線Ⅰ是空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)變?yōu)楹衔?，符合氮的固定的定義，屬于氮的固定，路線②、③是含氮化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)，是氮的化合物之間的轉(zhuǎn)化，不是氮的固定，故D錯(cuò)誤。3．某無(wú)色透明的混合氣體中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的兩種或多種氣體?，F(xiàn)將此混合氣體通過(guò)品紅溶液后，品紅溶液褪色，向剩余氣體中通入空氣，很快變?yōu)榧t棕色。下列對(duì)于原混合氣體成分的判斷中正確的是()A．肯定有SO2、O2和NOB．肯定沒(méi)有Cl2、O2和NO2C．可能有Cl2和O2D．肯定只有NO答案B解析無(wú)色氣體，說(shuō)明無(wú)Cl2、NO2；使品紅褪色，說(shuō)明有SO2；通入空氣變紅棕色，說(shuō)明有NO，無(wú)O2。4．(2020·福建三明高三期末)下圖是某元素的價(jià)類(lèi)二維圖，其中X是一種強(qiáng)堿，A為正鹽，通常條件下Z是無(wú)色液體，D的相對(duì)分子質(zhì)量比E小16，各物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．A是可與草木灰混合使用的肥料B．C可用排空氣法收集C．F和B能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成鹽D．B在一定條件下可直接與Y反應(yīng)生成D答案D解析A為正鹽，X是一種強(qiáng)堿，二者反應(yīng)生成氫化物B，則A為銨鹽、B為NH3，B連續(xù)與Y反應(yīng)得到氧化物D與氧化物E，且E的相對(duì)分子質(zhì)量比D大16，則Y為O2、C為N2、D為NO、E為NO2，通常條件下Z是無(wú)色液體，E與Z反應(yīng)得到含氧酸F，則Z為H2O、F為HNO3，F(xiàn)與強(qiáng)堿X發(fā)生酸堿中和反應(yīng)得到G為硝酸鹽。物質(zhì)A為銨鹽，草木灰的主要成分是K2CO3，水溶液呈堿性，二者混合會(huì)發(fā)生反應(yīng)放出氨氣，使肥效降低，A錯(cuò)誤；C是N2，氮?dú)獾拿芏扰c空氣接近，不宜采取排空氣法收集，B錯(cuò)誤；B是NH3，F(xiàn)是HNO3，二者發(fā)生化合反應(yīng)生成NH4NO3，C錯(cuò)誤；B是NH3，Y為O2，NH3在催化劑存在并加熱的條件下，與O2反應(yīng)生成NO和H2O，D正確。5．“封管試驗(yàn)”具有簡(jiǎn)易、方便、節(jié)約、綠色等優(yōu)點(diǎn)。觀察下列四個(gè)“封管試驗(yàn)”(夾持裝置已略去)，判斷下列說(shuō)法正確的是()A．加熱時(shí)，a上部聚集了固體NH4Cl，說(shuō)明NH4Cl的熱穩(wěn)定性比較好B．加熱時(shí)，發(fā)現(xiàn)b中I2變?yōu)樽仙魵?，在上部又聚集為紫黑色的固體C．加熱時(shí)，c中溶液紅色變深，冷卻后又變淺D．水浴時(shí)，d內(nèi)氣體顏色變淺，e內(nèi)氣體顏色加深答案B解析A項(xiàng)，NH4Cl受熱易分解，遇冷又生成NH4Cl；B項(xiàng)，I2易升華；C項(xiàng)，加熱含NH3的酚酞溶液，NH3逸出，紅色變淺；D項(xiàng)，NO2存在：2NO2(紅棕色)N2O4(無(wú)色)ΔH<0，加熱，上述平衡左移，d內(nèi)顏色加深。6．(2020·遼寧鐵嶺協(xié)作體聯(lián)考)已知Cu(NO3)2受熱分解的化學(xué)方程式為2Cu(NO3)2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO＋4NO2↑＋O2↑，將少量的Cu(NO3)2固體放入試管中加熱，然后用帶火星的木條放入試管中，木條復(fù)燃，則下列說(shuō)法正確的是()A．NO2能支持燃燒B．NO2不能支持燃燒C．木條復(fù)燃是因?yàn)橄跛徙~分解產(chǎn)生了氧氣的緣故D．木條復(fù)燃是因?yàn)橄跛徙~分解產(chǎn)生的CuO催化作用的結(jié)果答案A解析氧氣具有助燃性，純氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃，但空氣中由于含有大量不能助燃的N2，而氧氣量較少，所以空氣不能使帶火星的木條復(fù)燃，反應(yīng)2Cu(NO3)2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO＋4NO2↑＋O2↑中，產(chǎn)物中NO2、O2的體積比與空氣中N2、O2體積比近似相同，即為4∶1，帶火星的木條放入Cu(NO3)2受熱分解得到的混合氣體的試管中，木條復(fù)燃，說(shuō)明NO2能支持燃燒，A項(xiàng)正確。7．科學(xué)家從化肥廠生產(chǎn)的(NH4)2SO4中檢出化學(xué)式為N4H4(SO4)2的物質(zhì)，該物質(zhì)的晶體中含有SOeq\o\al(2－,4)和N4Heq\o\al(4＋,4)兩種離子，當(dāng)N4Heq\o\al(4＋,4)遇到堿性溶液時(shí)，會(huì)生成N4分子。下列說(shuō)法正確的是()A．14N、N4與N2互為同位素B．N4H4(SO4)2的電離方程式為N4H4(SO4)2N4Heq\o\al(4＋,4)＋2SOeq\o\al(2－,4)C．N4H4(SO4)2不能與草木灰、K3PO4等化肥混合施用D．N4H4(SO4)2中只含共價(jià)鍵，不含離子鍵答案C解析同位素是指同種元素的不同原子的互稱(chēng)，N4與N2為兩種單質(zhì)，故A錯(cuò)誤；N4H4(SO4)2的晶體中含有SOeq\o\al(2－,4)和N4Heq\o\al(4＋,4)，可知該物質(zhì)為離子化合物，完全電離，電離方程式為N4H4(SO4)2=N4Heq\o\al(4＋,4)＋2SOeq\o\al(2－,4)，故B錯(cuò)誤；草木灰、K3PO4等化肥顯堿性，根據(jù)題給信息N4Heq\o\al(4＋,4)遇到堿性溶液時(shí)，會(huì)生成N4分子判斷會(huì)使肥效降低，不能混用，故C正確；根據(jù)晶體中含有SOeq\o\al(2－,4)和N4Heq\o\al(4＋,4)兩種離子可知該晶體中還含離子鍵，故D錯(cuò)誤。8．亞硝酸鈉是一種工業(yè)鹽，在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛?，F(xiàn)用下圖所示裝置(夾持裝置已省略)及藥品探究亞硝酸鈉與硫酸的反應(yīng)及氣體產(chǎn)物的成分。已知?dú)怏w的沸點(diǎn)為NO2：21℃，NO：－152℃。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．用裝置b代替裝置a的好處是便于控制反應(yīng)的發(fā)生與停止B．反應(yīng)前應(yīng)打開(kāi)彈簧夾，先通入一段時(shí)間氮?dú)?，除去裝置中的空氣C．裝置中冰水浴的作用是冷凝，使NO2液化D．裝置中熱水浴有利于促進(jìn)NO2生成，便于檢驗(yàn)是否有NO生成答案A解析b代替a利于液體流下，不能控制反應(yīng)的發(fā)生與停止。9．將充有mmLNO和nmLNO2的量筒倒立于水槽中，然后通入mmLO2，若m<n，則充分反應(yīng)后，量筒內(nèi)剩余的氣體體積為()A．3(m－n)mL B．(m＋n)mLC．(m－n)mL D.eq\f(n－m,3)mL答案D解析發(fā)生反應(yīng)4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3，故NO與NO2按1∶1混合的總反應(yīng)為：NO＋NO2＋O2＋H2O=2HNO3，充有mmLNO和nmLNO2的量筒倒立于水槽中，然后通入mmLO2，由于m<n，故按總反應(yīng)進(jìn)行，NO2有剩余，剩余NO2的體積為nmL－mmL＝(n－m)mL，再發(fā)生3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，故生成NO的體積為eq\f(1,3)(n－m)mL。10．向200mL2mol·L－1HNO3溶液中，逐漸加入鐵粉至過(guò)量(假設(shè)生成的氣體只有一種)，在此過(guò)程中，n(Fe2＋)隨n(Fe)的變化如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．該過(guò)程中產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣4.48LB．向c點(diǎn)處的反應(yīng)液中加入稀鹽酸后無(wú)明顯現(xiàn)象C．圖中a＝1.5、b＝1.5D．當(dāng)加入鐵粉nmol時(shí)(0.1<n<0.15)，溶液中n(Fe3＋)＝(0.3－2n)mol答案D解析硝酸與鐵反應(yīng)生成硝酸鐵、NO和水，不生成氫氣，A錯(cuò)誤；c點(diǎn)處溶液的溶質(zhì)是硝酸亞鐵，若加入鹽酸，H＋、NOeq\o\al(－,3)和Fe2＋發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe3＋，溶液變?yōu)樽攸S色，B錯(cuò)誤；向硝酸中加入鐵粉發(fā)生的反應(yīng)為Fe＋4HNO3=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，硝酸的物質(zhì)的量為0.4mol，則消耗鐵的物質(zhì)的量為0.1mol，b＝0.1，生成硝酸鐵0.1mol，隨后發(fā)生反應(yīng)2Fe(NO3)3＋Fe=3Fe(NO3)2，生成硝酸亞鐵為0.15mol，則a＝0.15，C錯(cuò)誤；根據(jù)上述分析，當(dāng)加入鐵粉nmol時(shí)(0.1<n<0.15)，參加反應(yīng)2Fe(NO3)3＋Fe=3Fe(NO3)2的鐵為(n－0.1)mol，消耗硝酸鐵為2(n－0.1)mol，則溶液中n(Fe3＋)＝0.1mol－2(n－0.1)mol＝(0.3－2n)mol，D正確。11．如圖表示鐵與不同濃度硝酸反應(yīng)時(shí)，各種還原產(chǎn)物的相對(duì)含量與硝酸溶液濃度的關(guān)系，則下列說(shuō)法不正確的是()A．一般來(lái)說(shuō)，硝酸與鐵反應(yīng)的還原產(chǎn)物不是單一的B．用一定量的鐵粉與大量的9.75mol·L－1HNO3溶液反應(yīng)得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體2.24L，則參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為0.1molC．硝酸的濃度越大，其還原產(chǎn)物中價(jià)態(tài)越高的成分越多D．當(dāng)硝酸濃度為9.75mol·L－1時(shí)還原產(chǎn)物是NO、NO2、N2O，且其物質(zhì)的量之比為5∶3∶1答案B解析根據(jù)圖像可知硝酸的還原產(chǎn)物有多種，因此一般來(lái)說(shuō)，硝酸與鐵反應(yīng)的還原產(chǎn)物不是單一的，A正確；參加反應(yīng)的硝酸包括被還原的，以及沒(méi)有被還原的(轉(zhuǎn)化為硝酸鐵)，因此參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量大于0.1mol，B錯(cuò)誤；根據(jù)圖像可知隨著硝酸濃度的升高，NO2的含量增大，這說(shuō)明硝酸的濃度越大，其還原產(chǎn)物中價(jià)態(tài)越高的成分越多，C正確；根據(jù)圖像可知當(dāng)硝酸濃度為9.75mol·L－1時(shí)還原產(chǎn)物是NO、NO2、N2O，且其物質(zhì)的量之比為10∶6∶2＝5∶3∶1，D正確。12．某小組的同學(xué)欲探究NH3經(jīng)一系列反應(yīng)得到HNO3和NH4NO3的過(guò)程。NH3的轉(zhuǎn)化過(guò)程如圖所示。甲、乙兩同學(xué)分別按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。用于A、B裝置中的可選藥品：濃氨水、30%H2O2溶液、蒸餾水、NaOH固體、MnO2。(1)裝置A的圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________________________________________________________________________________________。裝置E有多種作用，下列關(guān)于裝置E的作用或其中所盛液體的說(shuō)法中，不正確的是________(填字母)。a．使氨氣和氧氣充分混合b．控制通入氨氣和氧氣的體積比c．平衡裝置內(nèi)的壓強(qiáng)d．錐形瓶?jī)?nèi)液體是飽和食鹽水(2)甲同學(xué)先點(diǎn)燃酒精燈，再打開(kāi)K1、K2、K3、K4，反應(yīng)一段時(shí)間后，成功模擬了反應(yīng)過(guò)程，并將實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體持續(xù)通入裝置H一段時(shí)間后，H中的溶液變成藍(lán)色，則其中銅片所參與反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________________________________________________，若制得的氨氣僅按Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ的順序完全轉(zhuǎn)化為硝酸，欲使裝置H中所得溶液為純凈的CuSO4溶液(忽略Cu2＋的水解)，理論上所需氨氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_(kāi)_______L(假設(shè)硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的還原產(chǎn)物全部排出反應(yīng)裝置)。(3)乙同學(xué)為模擬過(guò)程Ⅳ的反應(yīng)，在甲同學(xué)操作的基礎(chǔ)上對(duì)該裝置進(jìn)行了下列各項(xiàng)中的一項(xiàng)操作，使G處圓底燒瓶中產(chǎn)生大量白煙，你認(rèn)為這項(xiàng)操作是__________(填字母)。a．關(guān)閉K3并熄滅酒精燈b．關(guān)閉K4并熄滅酒精燈c．關(guān)閉K3、K4并熄滅酒精燈(4)丙同學(xué)認(rèn)為該系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置存在一處明顯的設(shè)計(jì)缺陷，你認(rèn)為該設(shè)計(jì)缺陷是______________________________________________________________________________。答案(1)2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑d(2)3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O2．24(3)a(4)缺少尾氣處理裝置解析(1)由題給條件和實(shí)驗(yàn)裝置圖可知，裝置A是制備氧氣的裝置，裝置B是制備氨氣的裝置，裝置A的圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑；裝置E可以使氨氣和氧氣充分混合，觀察裝置E中氣泡的速率可以控制通入氨氣和氧氣的體積比，裝置E還可以平衡裝置內(nèi)的壓強(qiáng)。因?yàn)榘睔鈽O易溶于水，所以錐形瓶中液體不能是飽和食鹽水，選d。(2)銅與稀硫酸不反應(yīng)，溶液呈藍(lán)色，說(shuō)明銅與硝酸發(fā)生了反應(yīng)：3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。n(H2SO4)＝0.15L×1mol·L－1＝0.15mol，n(H＋)＝0.15mol×2＝0.3mol，n(SOeq\o\al(2－,4))＝0.15mol，根據(jù)上述反應(yīng)和題目要求，可知SOeq\o\al(2－,4)～Cu2＋～eq\f(2,3)HNO3，故需要HNO3的物質(zhì)的量為0.1mol，根據(jù)NH3～NO～NO2～HNO3，可知需要NH3的物質(zhì)的量為0.1mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24L。(3)過(guò)程Ⅳ的反應(yīng)是NH3與HNO3的反應(yīng)，則應(yīng)停止供O2，關(guān)閉K3，熄滅酒精燈，使氨氣進(jìn)入G發(fā)生反應(yīng)，選a。(4)整套裝置沒(méi)有尾氣處理裝置。13．(2020·煙臺(tái)模擬)某課題組同學(xué)查閱文獻(xiàn)知，3(NH4)2SO4(s)eq\o(=,\s\up7(△))4NH3↑＋3SO2↑＋N2↑＋6H2O。他們擬