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考點(diǎn)11氮及其化合物(好題沖關(guān))【基礎(chǔ)過關(guān)】1.(2022·重慶市育才中學(xué)模擬預(yù)測(cè))氯化汞與氨水發(fā)生反應(yīng)2NH3+H↓NH4,相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)用語正確的是()A.的結(jié)構(gòu)示意圖為 B.的結(jié)構(gòu)式為C.NH3的電子式為 D.中N的化合價(jià)為2.(2023·海南省??谑懈呷?lián)考)下列關(guān)于氮及其化合物的探究,結(jié)論和解釋正確的是()操作和現(xiàn)象結(jié)論和解釋A銅絲溶解于稀HNO3,生成無色氣體金屬能與強(qiáng)酸反應(yīng)置換出氫氣BNH3能使熱的氧化銅產(chǎn)生紅色物質(zhì)NH3有還原性CN2與H2混合加熱不反應(yīng)N的非金屬性弱DNO2被溶液吸收NO2是酸性氧化物3.下列制取NH4HCO3的實(shí)驗(yàn)原理與裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A.用裝置甲制取NH3 B.用裝置乙制取CO2C.用裝置丙制取NH4HCO3溶液 D.用裝置丁獲得NH4HCO3固體4.(2023·廣東省深圳市高三模擬)含氮化合物的反應(yīng)具有多樣性。下列有關(guān)反應(yīng)方程式書寫不正確的是()A.將少量濃氨水滴入盛有CaO的燒瓶制備NH3:NH3?H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3↑B.將Cu絲伸入裝有稀硝酸的試管:Cu+2HNO3=Cu(NO3)2+H2↑C.濃硝酸受熱分解:4H++4NO3-4NO2↑+O2↑+2H2OD.鎂條在N2中燃燒:3Mg+N2Mg3N25.(2023·河北省石家莊市高三聯(lián)考)利用如圖裝置進(jìn)行NH3的制備及性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是()A.使用A裝置制備NH3時(shí),分液漏斗中應(yīng)盛放濃氨水,利用了氨水的堿性弱于NaOHB.裝置B中盛放濕潤(rùn)藍(lán)色石蕊試紙,打開K2,關(guān)閉K1,可證明NH3為堿性氣體C.利用C裝置模擬候氏制堿法時(shí),可將a和c連接D.將a和d連接驗(yàn)證NH3與的配位能力強(qiáng)于H2O6.氨既是一種重要的化工產(chǎn)品,又是一種重要的化工原料。下圖為合成氨以及氨催化制硝酸的流程示意圖。下列說法不正確的是()A.可以利用NH3易液化的性質(zhì)分離出NH3B.合成氨以及氨催化制硝酸的流程中氮元素均被氧化C.可以用NH3進(jìn)行氨氧化物的尾氣處理D.吸收塔中通入A是為了提高原料的利用率7.以天然氣為原料合成氨是新的生產(chǎn)氮肥的方法,其工藝流程如下。下列說法正確的是()A.反應(yīng)①使用催化劑可提高反應(yīng)速率和甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率B.反應(yīng)②的原子利用率為100%C.生成1.0molNH4NO3至少需要0.75molCH4D.反應(yīng)③理論上當(dāng)n(NH3):n(O2)=4:3時(shí),恰好完全反應(yīng)8.氮及其化合物在生產(chǎn)生活中具有廣泛的應(yīng)用。氨氣可用于生產(chǎn)氮肥和處理NOx等氣體,氨水可用于吸收SO2,NOx可用于制取硝酸,硝酸可洗滌試管上的銀鏡。NO2能與懸浮在大氣中海鹽粒子相互作用,反應(yīng)為2NO2+NaCl=NaNO3+ClNO(ClNO中N為中心原子,各原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu))。NO能被FeSO4溶液吸收生成[Fe(NO)H2O)5]SO4。在給定條件下,下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是()A.NH3·H2O(aq)NH4HSO3(aq) B.NH3NO2C.NOHNO3 D.AgH29.氨催化氧化是工業(yè)制硝酸的重要反應(yīng):4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)
ΔH<0。在T℃時(shí),向1L密閉容器中投入4molNH3、5molO2,平衡時(shí)測(cè)得NH3的轉(zhuǎn)化率為60%。在指定條件下,下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化不能實(shí)現(xiàn)的是()A.NH3·H2O(aq)NH4HSO4 B.HNO3(濃)NO2C.NH4ClNH3 D.NON210.用氨氣可制備一系列物質(zhì)(如圖)。下列有關(guān)表述正確的是A.可加熱分解NH4Cl制NH3B.NH4Cl和NaHCO3都是常見的化肥C.NH3和NO2在一定條件下可發(fā)生反應(yīng)D.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受熱時(shí)都易分解11.(2023·福建省德化一中、永安一中、漳平一中三校協(xié)作體高三聯(lián)考)氮及其化合物的“價(jià)—類”二維圖如下所示。下列說法正確的是()A.X可通過加熱氯化銨固體制取B.從物質(zhì)類別角度分析,P和Z都屬于酸性氧化物C.將X轉(zhuǎn)化為Q的過程,屬于氮的固定D.濃的Y溶液保存在棕色試劑瓶中,并置于冷暗處12.在一定溫度和催化劑作用下,NO跟NH3可以發(fā)生反應(yīng)生成N2和H2O?,F(xiàn)有NO和NH3的混合物1mol,充分反應(yīng)后所得產(chǎn)物中,經(jīng)還原得到的N2比經(jīng)氧化得到的N2多1.4g。已知反應(yīng)的化學(xué)方程式:4NH3+6NO5N2+6H2O,則下列說法正確的是A.當(dāng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為3.612×1023時(shí),則標(biāo)況下有4.48L氨氣被還原B.氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量比為3:2C.若以上反應(yīng)進(jìn)行完全,原混合物中NO與NH3的物質(zhì)的量之比為可能為3:7D.若有混合物中有0.2molNH3,則參與反應(yīng)的NO為0.8mol13.空氣中的氮?dú)饪赏ㄟ^人工固氮獲得氨氣,氨氣是重要的化工原料,通過氨氧化法去可制得硝酸,反應(yīng)過程如圖:N2NH3NONO2HNO3硝酸是一種強(qiáng)氧化性酸,制硝酸工業(yè)產(chǎn)生的尾氣中含有氮氧化物,應(yīng)處理后才能排放。下列說法不正確的是A.常溫下,濃硝酸可盛放在鋁制或鐵制容器中B.BaSO3固體能溶于稀硝酸,生成Ba(NO3)2,放出SO2氣體C.工業(yè)上,當(dāng)轉(zhuǎn)化①的反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),需不斷地從混合氣體中分離出NH3,將未反應(yīng)的原料氣送回合成塔以提高原料的利用率D.轉(zhuǎn)化④中,當(dāng)V(NO2):V(O2)=4:1時(shí),理論上NO2全部轉(zhuǎn)化為HNO314.氮肥是保證我國(guó)糧食安全的重要物資,一種利用電化學(xué)制備NH3的轉(zhuǎn)化歷程如圖所示。下列說法不正確的是()A.步驟II中反應(yīng)屬于氮的固定B.H2O、LiOH均可視為該歷程中的催化劑C.該歷程總反應(yīng)為2N2+6H2O=4NH3+3O2D.由該歷程表明N2的氧化性弱于O215.氮氧化物(NO)是一類特殊的污染物,它本身會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人體健康造成危害。一種以沸石籠作為載體對(duì)氮氧化物進(jìn)行催化還原的原理如圖所示。下列說法不正確的是()A.過程①可表示為2B.過程③有元素的化合價(jià)發(fā)生變化C.過程④涉及極性共價(jià)鍵的斷裂與生成D.圖中總過程中NO、NH3、O2物質(zhì)的量之比為4:4:116.下表中,對(duì)陳述Ⅰ、Ⅱ的正確性及兩者間是否具有因果關(guān)系的判斷都正確的是()選項(xiàng)陳述Ⅰ陳述Ⅱ判斷A向濃鹽酸中加入濃硫酸可制備氯化氫氣體濃鹽酸易揮發(fā),濃硫酸與水作用放出大量的熱Ⅰ對(duì),Ⅱ?qū)?;有BCu能與濃HNO3反應(yīng)由于Cu具有還原性,濃HNO3具有氧化性,在任何條件下生成的氣體一定是NO2Ⅰ對(duì),Ⅱ錯(cuò);無C硫單質(zhì)在純氧中燃燒有少量SO3生成部分二氧化硫被氧化為SO3Ⅰ對(duì),Ⅱ?qū)?;無D硝酸銨和堿石灰共熱用于實(shí)驗(yàn)室制備NH3銨鹽與堿能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)Ⅰ對(duì),Ⅱ?qū)Γ挥?7.研究氮及其化合物的性質(zhì),可以有效改善人類的生存環(huán)境。氮元素化合價(jià)-物質(zhì)類別關(guān)系圖如圖回答下列問題:(1)在催化劑和加熱的條件下,物質(zhì)A生成NO是工業(yè)制硝酸的重要反應(yīng),化學(xué)方程式是_______。(2)在加熱條件下,物質(zhì)C的濃溶液與碳單質(zhì)反應(yīng),寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。(3)實(shí)驗(yàn)室中,檢驗(yàn)溶液中含有NH4+的操作方法是_______。(4)物質(zhì)B為紅棕色氣體,寫出該物質(zhì)與水反應(yīng)的離子方程式:_______,當(dāng)反應(yīng)消耗0.15mol物質(zhì)B時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_______。18.我國(guó)“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”成果顯著,肆虐的霧霾逐漸被遏止??茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)含氮化合物和含硫化合物在形成霧霾時(shí)與大氣中的氨有關(guān),轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示:回答下列問題:(1)從物質(zhì)分類的角度看,圖中的物質(zhì)屬于酸性氧化物的有_______(寫化學(xué)式)。(2)寫出SO2轉(zhuǎn)化為SO3的化學(xué)方程式:_______。(3)工業(yè)上合成氨的化學(xué)方程式為_______。(4)實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期保存濃硝酸,需使用棕色試劑瓶,并放置在陰涼處,其原因?yàn)開______(用化學(xué)方程式表示)。(5)氨與一氧化氮(NO)在一定條件下反應(yīng)可生成對(duì)空氣無污染的物質(zhì),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。19.某化學(xué)小組設(shè)計(jì)了如下有關(guān)氮的化合物的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)按要求回答下列問題。(1)氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn):如下圖裝置所示,干燥的圓底燒瓶里充滿NH3,欲觀察到燒瓶中產(chǎn)生噴泉,需進(jìn)行的操作是_______。(2)硝酸的制備實(shí)驗(yàn):如圖所示a~f裝置。①裝置a的最佳選擇為(填“圖3”或“圖4”)_______。②裝置b中Na2O2的作用是_______。(3)硝酸的性質(zhì)實(shí)驗(yàn):①常溫下,同學(xué)甲在上圖實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,用pH計(jì)測(cè)裝置e中溶液的pH=1.00。?。@說明e中發(fā)生的反應(yīng)可能為(寫化學(xué)方程式)_______。ⅱ.同學(xué)乙做同樣實(shí)驗(yàn),測(cè)得e中溶液的pH=6.00,可能原因是_______。②用如圖所示裝置進(jìn)行硝酸與銅的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。ⅰ.請(qǐng)?jiān)趆方框中補(bǔ)全該實(shí)驗(yàn)所需裝置圖并標(biāo)注所需試劑_______。ⅱ.硝酸一般盛放在棕色試劑瓶中,請(qǐng)用化學(xué)方程式說明其原因:_______。ⅲ.g中為稀硝酸時(shí),反應(yīng)開始后,g中溶液顏色變藍(lán)。寫出g中反應(yīng)的離子方程式:_______。ⅳ.g中為濃硝酸時(shí),g中溶液顏色變綠。反應(yīng)較ⅱ中劇烈許多的原因是_______。ⅴ.對(duì)比ⅲ與ⅳ反應(yīng)后g中溶液顏色,推測(cè)其原因是ⅳ反應(yīng)后g溶液中溶有NO2且達(dá)飽和。為證明該推測(cè)正確,向ⅳ反應(yīng)后g溶液中加入_______,會(huì)觀察到溶液顏色由綠色變?yōu)樗{(lán)色。ⅵ.已知[Cu(H2O)4]2+(aq)呈藍(lán)色、[CuCl4]2-(aq)呈黃色。?、≈猩倭克{(lán)色溶液于試管中,向其中滴加飽和NaCl溶液,觀察到溶液顏色由藍(lán)變?yōu)樗{(lán)綠色,再加熱該混合溶液,溶液顏色逐漸變?yōu)辄S綠色。結(jié)合離子反應(yīng)方程式解釋其原因:_______。20.含氮化合物的處理對(duì)環(huán)境保護(hù)意義重大。(1)用H2或CO催化還原NO均能達(dá)到消除污染的目的,反應(yīng)的氧化產(chǎn)物為_______。(2)實(shí)驗(yàn)室常用NaOH溶液吸收NOx(NO和NO2的混合氣體),反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:(已知NO不能與NaOH溶液反應(yīng),不考慮NO2與N2O4的轉(zhuǎn)化)NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O①若NOx能被NaOH溶液完全吸收,則x的取值范圍為_______②若nmolNaOH恰好完全反應(yīng),則被吸收的NOx的體積為_____L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(3)用V2O5作催化劑,NH3將NO還原成N2的一種反應(yīng)歷程如圖-1所示,則總反應(yīng)方程式為_____。(4)一種將氨氮(NH4+)廢水中的氮元素轉(zhuǎn)變?yōu)镹2脫除的機(jī)理如下:已知:氧氣濃度越高,厭氧氨氧化菌活性越低。①參與I中反應(yīng)的n(NH4+):n(O2)=_______②廢水溶解氧濃度(DO)對(duì)氮的脫除率的影響如圖-2所示。當(dāng)1mg/L<DO<2mg/L時(shí),隨著DO的增大氮的脫除率下降,其原因可能是_______。21.將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應(yīng),銅完全溶解,產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L。請(qǐng)回答:(1)NO的體積為________L,NO2的體積為________L。(2)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后,向溶液中加入VmLamol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化成沉淀,則原硝酸溶液的濃度為________mol·L-1。(3)欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO3,至少需要30%的雙氧水________g?!灸芰μ嵘?2.(2023·江蘇省無錫、常州、蘇州、鎮(zhèn)江市等4地高三二模)煤燃燒時(shí),煙氣中NO含量隨溫度和氧氣含量的變化如圖所示。下列說法不正確的是()A.燃煤過程中發(fā)生了氮的固定 B.燃煤溫度越高NO污染越重C.含氧量越高越容易生成NO D.煤燃燒不影響自然界氮循環(huán)23.(2023·江蘇省揚(yáng)州市高三聯(lián)考)NH3是重要的化工原料,可用于某些配合物的制備,如N溶于氨水形成[N。液氨可以微弱的電離產(chǎn)生NH2-和NH4+,NH3中的一個(gè)H原子若被-NH2取代可形成N2H4(聯(lián)氨),若被-OH取代可形成NH2OH(羥胺)。NH3經(jīng)過轉(zhuǎn)化可形成N2、NO、NO2、N2O4(無色)HNO3等。N2H4與NO2反應(yīng)有氣體生成,同時(shí)放出大量熱。下列化學(xué)反應(yīng)的表示不正確的是()A.向硫酸鎳中通入過量氨氣:NNH3·H2ONB.氨氣的燃燒熱:4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1526kJ·mol-1C.向稀硝酸中加入過量鐵粉:3↑D.硫酸銨溶液和氫氧化鋇溶液反應(yīng):2NH4+SO42-+BaBa↓+2NH3·H2O24.(2023·重慶市拔尖強(qiáng)基聯(lián)合高三定時(shí)檢測(cè))某實(shí)驗(yàn)小組探究NiO能否催化NO和CO反應(yīng)生成無毒物質(zhì)。已知:①Ni、Fe的氫氧化物化學(xué)性質(zhì)相似;②2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH<0
?,F(xiàn)采用如下兩個(gè)裝置完成探究實(shí)驗(yàn)(夾持裝置略去)。下列有關(guān)說法正確的是()A.從理論上推斷,NO(g)與CO(g)生成N2(g)和CO2(g)的反應(yīng),高溫有利于自發(fā)進(jìn)行B.在空氣中加熱Ni(OH)2可制備NiOC.打開裝置1中氣球,通過觀察氣體是否變?yōu)榧t棕色判斷是否生成N2D.若以上實(shí)驗(yàn)證明NiO能夠成功催化該反應(yīng),且固體A是Ni2O3,則裝置2中的反應(yīng)方程式為:Ni2O3+CO2NiO+CO225.化學(xué)小組探究銅與硝酸反應(yīng)的快慢及產(chǎn)物。實(shí)驗(yàn)Ⅰ開始無明顯現(xiàn)象,漸有小氣泡生成,液面上方出現(xiàn)淺紅棕色氣體,溶液呈藍(lán)色。實(shí)驗(yàn)Ⅱ最初反應(yīng)較慢,隨后加快,反應(yīng)劇烈;產(chǎn)生紅棕色氣體;溶液呈綠色。資料:銅與濃HNO3反應(yīng)一旦發(fā)生就變快,生成的NO2可溶于水形成HNO2(弱酸),反應(yīng)就加快。下列說法正確的是()A.NO2與H2O反應(yīng)生成HNO2和NOB.亞硝酸能加快反應(yīng)速率,是因?yàn)閬喯跛峥勺鲢~與硝酸反應(yīng)的催化劑C.I中反應(yīng)慢的原因可能是因?yàn)橄∠跛岵荒軐O氧化為NO2,體系中不能生成HNO2D.分別向1mL濃硝酸中加入幾滴30%H2O2溶液或一定量NaNO2固體,再加入銅片,預(yù)計(jì)反應(yīng)均較慢26.氨氮廢水是造成河流湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因,處理氨氮廢水(主要以NH4+和NH3·H2O的形式存在)的主要流程如圖所示:下列說法不正確的是()A.過程I降低氮元素濃度的方法:加入NaOH溶液,調(diào)節(jié)pH為堿性,升高溫度,再通入空氣,趕出氨氣B.過程II是在堿性條件下通入氧氣實(shí)現(xiàn):NH4+→NO2-→NO3-轉(zhuǎn)化,NH4+被氧氣氧微生物化為NO3-,總反應(yīng)的離子方程式:NH4++2O2NO3-+H2O+2H+C.過程III中甲醇的作用是作還原劑,將NO3-還原為N2D.過程III的轉(zhuǎn)化過程為NO3-→NO2-→N2,每生成1molN2轉(zhuǎn)移10mol電子27.為探究氨及銨鹽性質(zhì),將NH4Cl晶體裝入如圖所示T形三通管兩端,進(jìn)行微型實(shí)驗(yàn)。下列說法錯(cuò)誤的是()A.輕輕擠壓任一乳膠頭,若蒸餾水中有氣泡冒出,則裝置氣密性良好B.同時(shí)點(diǎn)燃兩個(gè)酒精燈后,兩端濕潤(rùn)的pH試紙均變藍(lán)C.實(shí)驗(yàn)過程中豎直支管上方會(huì)出現(xiàn)白煙D.停止加熱后可以交替擠壓兩邊乳膠頭,使氣體更充分吸收,減少污染28.鹽酸羥胺NH3OH是一種常見的還原劑和顯像劑,其化學(xué)性質(zhì)與NH4類似。工業(yè)上主要采用圖1所示的方法制備。其電池裝置中含F(xiàn)e的催化電極反應(yīng)機(jī)理如圖2所示。不考慮溶液體積的變化,下列說法正確的是()A.電池工作時(shí),含F(xiàn)e的催化電極作負(fù)極B.圖2中,M為H+和,N為NH3OH+C.電池工作時(shí),每消耗(標(biāo)準(zhǔn)狀況),左室溶液質(zhì)量增加3.3gD.電池工作一段時(shí)間后,正極區(qū)溶液的減小、負(fù)極區(qū)溶液的增大29.部分含氮物質(zhì)的分類與相應(yīng)氮元素化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A.a(chǎn)可使紫色石蕊試液變紅B.b的分子含有極性共價(jià)鍵,不含非極性共價(jià)鍵C.一定條件下,c、d、e之間存在轉(zhuǎn)化關(guān)系:c→d→eD.實(shí)驗(yàn)室用e的濃溶液與反應(yīng)制備d,用排水法收集30.用如下方法回收廢舊CPU中的單質(zhì)Au(金)、Ag和Cu已知:濃硝酸不能單獨(dú)將Au溶解,通常采用王水[V(濃硝酸):V(濃鹽酸)=1∶3]溶解Au。下列說法不正確的是()A.濃、稀HNO3均可作酸溶試劑,溶解等量的Cu,選擇稀硝酸可節(jié)約原料B.HNO3-Na與王水溶金原理相同,反應(yīng)原理可以表示為:Au+4Na+5HNO3=HAu↑NaC.用王水溶金時(shí),利用了HNO3的氧化性,濃鹽酸的主要作用是增強(qiáng)溶液的酸性D.用適當(dāng)濃度的鹽酸、氯化鈉溶液、氨水和鐵粉可從酸溶后的溶液中回收Cu和Ag,試劑1應(yīng)選擇NaCl溶液31.硫酸工業(yè)尾氣(含有SO2、SO3)可以使用氨水進(jìn)行吸收,防止了有害物質(zhì)的排放,同時(shí)生產(chǎn)副產(chǎn)品氮肥。已知吸收尾氣后的氨水全部轉(zhuǎn)化為含三種銨鹽的溶液。為測(cè)定此銨鹽溶液的成分,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)。下列說法錯(cuò)誤的是()A.每份銨鹽溶液中n[(NH4)2SO3]+n(NH4HSO3)=0.9molB.沉淀C中BaSO3的質(zhì)量為195.3gC.每份銨鹽溶液中n[(NH4)2SO4]=0.1molD.銨鹽溶液中c[(NH4)2SO3]:c(NH4HSO3):c[(NH4)2SO4]=4:5:132.(2023·福建省龍巖市高三聯(lián)考)某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)Cu與HNO3的反應(yīng)進(jìn)行研究,實(shí)驗(yàn)如下。(1)試管①中反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______。(2)已知綠色是棕色和藍(lán)色的混合色,綠色溶液變藍(lán)是因?yàn)镹O2與水生成了HNO2和_______。(3)對(duì)比③和⑤中現(xiàn)象,為探究③中立即產(chǎn)生氣泡的原因,實(shí)驗(yàn)小組提出如下假設(shè),并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。假設(shè)1:Cu2+對(duì)該反應(yīng)有催化作用。假設(shè)2:NO2對(duì)該反應(yīng)有催化作用。假設(shè)3:HNO2對(duì)該反應(yīng)有催化作用。序號(hào)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論3向④中溶液加入少量_______(填化學(xué)式)固體后,加入銅片溶液藍(lán)色加深,無其他明顯現(xiàn)象假設(shè)1不成立4_______(填實(shí)驗(yàn)操作)銅片表面立即產(chǎn)生氣泡假設(shè)2成立5向②中溶液通入少量_______(填化學(xué)式)氣體后,加入銅片無明顯變化6向④中溶液加入少量_______(填化學(xué)式)溶液,再加入銅片銅片表面立即產(chǎn)生氣泡假設(shè)3成立(4)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論后,有同學(xué)認(rèn)為還應(yīng)補(bǔ)充對(duì)比實(shí)驗(yàn):向④溶液加入幾滴較濃的硝酸后加入銅片。補(bǔ)充該實(shí)驗(yàn)的目的是_______。(5)某工廠用硝酸溶解廢銅屑制備Cu(NO3)2·3H2O,為避免NO的生成,實(shí)驗(yàn)小組提出還應(yīng)加入H2O2溶液,反應(yīng)的離子方程式為_______;消耗含銅元素80%的廢銅屑240kg固體時(shí),得到653.4kg產(chǎn)品,產(chǎn)率為_______。33.(2023·安徽省淮南市一模)某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組為了探究氨氣的性質(zhì)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)一:探究氨氣的溶解性氨氣具有強(qiáng)刺激性氣味,會(huì)污染空氣。實(shí)驗(yàn)小組經(jīng)過多次嘗試,最終將氨氣的制備、收集、檢驗(yàn)和噴泉實(shí)驗(yàn)于一體,設(shè)計(jì)出如圖裝置。(1)寫出氣體發(fā)生裝置儀器A中產(chǎn)生氨氣的方程式___________。(2)儀器B的名稱___________,為了保證噴泉實(shí)驗(yàn)的良好效果,B中可以放入的試劑___________。(3)實(shí)驗(yàn)時(shí),打開K2,關(guān)閉K3,打開K1,將注射器中的濃氨水注入A中開始制備和收集氨氣。已知儀器C中放入的是滴有酚酞溶液的濕棉花,則儀器C的作用___________。在不拆除裝置的前提下,引發(fā)噴泉的操作是___________。實(shí)驗(yàn)二:探究氨氣的還原性已知:Cu2O呈紅色固體,在酸性溶液中不穩(wěn)定:Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O。(4)裝置G用于制備氨氣,儀器的鏈接順序?yàn)閑,f接___________、___________、___________、___________、___________、___________接i,________,裝置H的作用___________。實(shí)驗(yàn)開始前應(yīng)先通一段時(shí)間的N2,其目的是___________。
(5)反應(yīng)結(jié)束后裝置F中的氧化銅完全反應(yīng)生成紅色固體,為了探究紅色固體的成分,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):取15.6g紅色固體于燒杯中,加入足量稀硫酸充分?jǐn)嚢?、靜置、過濾、洗滌、干燥、稱重,得固體9.6g,則紅色固體的成分及其物質(zhì)的量為___________。34.疊氮化鈉(NaN3)是一種防腐劑和分析試劑,在有機(jī)合成和汽車行業(yè)也有重要應(yīng)用。學(xué)習(xí)小組對(duì)疊氮化鈉的制備和產(chǎn)品純度測(cè)定進(jìn)行相關(guān)探究。查閱資料:I.氨基鈉(NaNH2)熔點(diǎn)為208℃,易潮解和氧化;N2O有強(qiáng)氧化性,不與酸、堿反應(yīng);疊氮酸(HN3)不穩(wěn)定,易分解爆炸。II.2HNO3+8HCl+4SnCl2=4SnCl4+5H2O+N2O↑,2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3。回答下列問題:(1)制備NaN3①按氣流方向,上述裝置合理的連接順序?yàn)閍→_______→_______→_______→_______→b→c→h(填儀器接口字母)。②D的作用為_______。③實(shí)驗(yàn)時(shí)E中生成SnO2·xH2O沉淀,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。④C處充分反應(yīng)后,停止加熱,需繼續(xù)進(jìn)行的操作為_______,其目的為_______。(2)用如圖所示裝置測(cè)定產(chǎn)品純度(反應(yīng)原理為:ClO-+2N3-+H2O=Cl-+3N2↑+2OH-)①儀器F的名稱為_______;②管q的作用為_______________________。③若G的初始讀數(shù)為37.20mL、末讀數(shù)為1.20mL,本實(shí)驗(yàn)條件下氣體摩爾體積為VmL·mol-1,則產(chǎn)品中NaN3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______。25.制備銀氨溶液的反應(yīng):AgNO3+NH3?H2O=AgOH↓+NH4NO3;AgOH+2NH3?H2O=[Ag(NH3)2]OH+2H2O。因此認(rèn)為銀氨溶液的溶質(zhì)主要為強(qiáng)堿性的[Ag(NH3)2]OH。某研究小組認(rèn)為第二步反應(yīng)生成的OH-將與第一步反應(yīng)生成的NH4+反應(yīng),銀氨溶液的溶質(zhì)應(yīng)是[Ag(NH3)2]NO3。該小組擬用自制的氨水制取銀氨溶液,并探究其主要成分?;卮鹣铝袉栴}:I.氨水的制備(如圖1)(1)C裝置的名稱是________;C裝置的作用是________________。(2)A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________;A裝置還能用于制備____氣體。(3)使用加裝單向閥的導(dǎo)管,目的是____________;為有利于制備氨水,裝置B的大燒杯中應(yīng)盛裝_______(填“熱水”或“冰水”),氨氣溶于水時(shí)放熱或吸熱的主要原因是____________________________。(4)制得的氨水稀釋到質(zhì)量分?jǐn)?shù)約2%,并用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定,測(cè)得濃度為1.275mol·L-1,標(biāo)定時(shí)應(yīng)選用的指示劑為____(填“酚酞”或“甲基橙”)。II.銀氨溶液的制備及其主要成分探究如圖2所示裝置,向25.00c(AgNO3)=0.12mol·L-1溶液中逐滴加入上述自制氨水,所加氨水體積由滴數(shù)傳感器測(cè)量,實(shí)驗(yàn)測(cè)得燒杯內(nèi)溶液的pH隨氨水加入體積的變化曲線如圖3所示。(5)滴加氨水過程中,BC段溶液的pH變化不大,原因是________________。關(guān)于D點(diǎn)溶液有兩種假設(shè)。假設(shè)1:溶質(zhì)為強(qiáng)堿性的[Ag(NH3)2]OH。25.00mLc(AgNO3)=0.12mol·L-1溶液中加入5.00mL氨水恰好澄清時(shí),計(jì)算溶液的理論pH約為________。假設(shè)2:溶質(zhì)為[Ag(NH3)2]NO3。由于銀氨離子一定程度解離出氨,理論計(jì)算pH=10.26,非常接近實(shí)驗(yàn)值;假設(shè)1或假設(shè)2成立的是_______________。(6)乙醛發(fā)生銀鏡反應(yīng)的化學(xué)方程式被認(rèn)為是CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O,若銀氨溶液的溶質(zhì)為[Ag(NH3)2]NO3,則上述化學(xué)方程式應(yīng)改為____________________。
考點(diǎn)11氮及其化合物(好題沖關(guān))【基礎(chǔ)過關(guān)】1.(2022·重慶市育才中學(xué)模擬預(yù)測(cè))氯化汞與氨水發(fā)生反應(yīng)2NH3+H↓NH4,相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)用語正確的是()A.的結(jié)構(gòu)示意圖為 B.的結(jié)構(gòu)式為C.NH3的電子式為 D.中N的化合價(jià)為【答案】D【解析】A項(xiàng),氯離子的核電荷數(shù)為17,核外3個(gè)電子層,最外層電子數(shù)為8,離子的結(jié)構(gòu)示意圖為,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng),銨根離子帶一個(gè)單位正電荷,結(jié)構(gòu)式為,故B錯(cuò)誤;C項(xiàng),氨分子為共價(jià)化合物,電子式為,故C錯(cuò)誤;D項(xiàng),由化合價(jià)的代數(shù)和為0可知,中氮元素的化合價(jià)為—2價(jià),故D正確;故選D。2.(2023·海南省??谑懈呷?lián)考)下列關(guān)于氮及其化合物的探究,結(jié)論和解釋正確的是()操作和現(xiàn)象結(jié)論和解釋A銅絲溶解于稀HNO3,生成無色氣體金屬能與強(qiáng)酸反應(yīng)置換出氫氣BNH3能使熱的氧化銅產(chǎn)生紅色物質(zhì)NH3有還原性CN2與H2混合加熱不反應(yīng)N的非金屬性弱DNO2被溶液吸收NO2是酸性氧化物【答案】B【解析】A項(xiàng),銅絲溶解于稀HNO3,生成硝酸銅、NO、水,無色氣體為NO,不會(huì)生成氫氣,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng),NH3能使熱的氧化銅產(chǎn)生紅色物質(zhì),原理是:3O+2NH3N2+3+3H2O,說明氨氣具有還原性,故B正確;C項(xiàng),N2與H2混合,在催化劑、加熱的條件下反應(yīng)生成氨氣,沒有催化劑時(shí),加熱速率慢,生成物的含量少,但不能說明N的非金屬性弱,故C錯(cuò)誤;D項(xiàng),NO2被NaOH溶液吸收,生成硝酸鈉、亞硝酸鈉和水,發(fā)生歧化反應(yīng),體現(xiàn)NO2的氧化性和還原性,沒有體現(xiàn)酸性,故D錯(cuò)誤;故選B。3.下列制取NH4HCO3的實(shí)驗(yàn)原理與裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A.用裝置甲制取NH3 B.用裝置乙制取CO2C.用裝置丙制取NH4HCO3溶液 D.用裝置丁獲得NH4HCO3固體【答案】C【解析】A項(xiàng),制備氨氣的時(shí)候,試管口應(yīng)該略微向下傾斜,A錯(cuò)誤;B項(xiàng),硫酸會(huì)和碳酸鈣反應(yīng)生成硫酸鈣,覆蓋在碳酸鈣表面阻擋反應(yīng)進(jìn)行,應(yīng)該把硫酸換成鹽酸,B錯(cuò)誤;C項(xiàng),氨氣易溶于水,應(yīng)該防倒吸,C正確;D項(xiàng),碳酸氫銨受熱易分解,不能蒸發(fā)結(jié)晶,D錯(cuò)誤;故選C。4.(2023·廣東省深圳市高三模擬)含氮化合物的反應(yīng)具有多樣性。下列有關(guān)反應(yīng)方程式書寫不正確的是()A.將少量濃氨水滴入盛有CaO的燒瓶制備NH3:NH3?H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3↑B.將Cu絲伸入裝有稀硝酸的試管:Cu+2HNO3=Cu(NO3)2+H2↑C.濃硝酸受熱分解:4H++4NO3-4NO2↑+O2↑+2H2OD.鎂條在N2中燃燒:3Mg+N2Mg3N2【答案】B【解析】A項(xiàng),將少量濃氨水滴入盛有CaO的燒瓶,氧化鈣與氨水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氨氣,NH3?H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3↑,A正確;B項(xiàng),將Cu絲伸入裝有稀硝酸的試管:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O↑,B錯(cuò)誤;C項(xiàng),濃硝酸受熱分解生成二氧化氮和氧氣,4H++4NO3-4NO2↑+O2↑+2H2O,C正確;D項(xiàng),鎂條在N2中燃燒生成氮化鎂,3Mg+N2Mg3N2,D正確;故選B。5.(2023·河北省石家莊市高三聯(lián)考)利用如圖裝置進(jìn)行NH3的制備及性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是()A.使用A裝置制備NH3時(shí),分液漏斗中應(yīng)盛放濃氨水,利用了氨水的堿性弱于NaOHB.裝置B中盛放濕潤(rùn)藍(lán)色石蕊試紙,打開K2,關(guān)閉K1,可證明NH3為堿性氣體C.利用C裝置模擬候氏制堿法時(shí),可將a和c連接D.將a和d連接驗(yàn)證NH3與的配位能力強(qiáng)于H2O【答案】D【解析】A項(xiàng),一水合氨分解產(chǎn)生NH3和H2O,堿石灰吸水且放熱促使該反應(yīng)正向有利于氨氣的逸出,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng),檢驗(yàn)氨氣用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙遇堿性氣體變藍(lán),B項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng),氨氣極易溶于水為了防止倒吸從b口通入,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng),CuSO4溶液中存四水合銅離子,通入氨氣后溶液變成深藍(lán)色即產(chǎn)生了四氨合銅離子,即NH3的配位能力強(qiáng)于H2O,D項(xiàng)正確;故選D。6.氨既是一種重要的化工產(chǎn)品,又是一種重要的化工原料。下圖為合成氨以及氨催化制硝酸的流程示意圖。下列說法不正確的是()A.可以利用NH3易液化的性質(zhì)分離出NH3B.合成氨以及氨催化制硝酸的流程中氮元素均被氧化C.可以用NH3進(jìn)行氨氧化物的尾氣處理D.吸收塔中通入A是為了提高原料的利用率【答案】B【解析】A項(xiàng),利用NH3易液化的性質(zhì)分離出NH3,促進(jìn)平衡正向移動(dòng),A項(xiàng)正確;B項(xiàng),合成氨中氮?dú)庵械鼗蟽r(jià)降低做氧化劑,被還原發(fā)生還原反應(yīng),氨催化制硝酸的流程中氮元素化合價(jià)由-3價(jià)升高到+2價(jià),被氧化,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng),氨氣具有還原性,氮氧化物具有氧化性,二者反應(yīng)生成無毒氣體氮?dú)?,可以用NH3進(jìn)行氮氧化物的尾氣處理,C項(xiàng)正確;D項(xiàng),一氧化氮與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮,二氧化氮、氧氣和水反應(yīng)生成硝酸,A為O2,吸收塔中通入A是為了提高原料的利用率,D項(xiàng)正確;故選B。7.以天然氣為原料合成氨是新的生產(chǎn)氮肥的方法,其工藝流程如下。下列說法正確的是()A.反應(yīng)①使用催化劑可提高反應(yīng)速率和甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率B.反應(yīng)②的原子利用率為100%C.生成1.0molNH4NO3至少需要0.75molCH4D.反應(yīng)③理論上當(dāng)n(NH3):n(O2)=4:3時(shí),恰好完全反應(yīng)【答案】C【解析】A項(xiàng),反應(yīng)①使用催化劑可以提高反應(yīng)速率,但不能提高甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率,A錯(cuò)誤;B項(xiàng),反應(yīng)②的化學(xué)方程式為CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O,則該反應(yīng)的原子利用率小于100%,B錯(cuò)誤;C項(xiàng),由天然氣經(jīng)過各步轉(zhuǎn)化,最終生成NH4NO3涉及的化學(xué)反應(yīng)有:CH4+2H2OCO2+4H2,N2+3H22NH3,2NH3+2O2=NH4NO3+H2O,則有NH4NO3~2NH3~3H2~CH4,故生成1.0molNH4NO3至少需要0.75molCH4,C正確;D項(xiàng),反應(yīng)③中,NH3和O2反應(yīng)生成NH4NO3,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH3+2O2=NH4NO3+H2O,則理論上當(dāng)n(NH3):n(O2)=1:1時(shí),恰好完全反應(yīng),D錯(cuò)誤;故選C。8.氮及其化合物在生產(chǎn)生活中具有廣泛的應(yīng)用。氨氣可用于生產(chǎn)氮肥和處理NOx等氣體,氨水可用于吸收SO2,NOx可用于制取硝酸,硝酸可洗滌試管上的銀鏡。NO2能與懸浮在大氣中海鹽粒子相互作用,反應(yīng)為2NO2+NaCl=NaNO3+ClNO(ClNO中N為中心原子,各原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu))。NO能被FeSO4溶液吸收生成[Fe(NO)H2O)5]SO4。在給定條件下,下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是()A.NH3·H2O(aq)NH4HSO3(aq) B.NH3NO2C.NOHNO3 D.AgH2【答案】A【解析】A項(xiàng),一水合氨溶液顯堿性,與過量二氧化硫溶液反應(yīng)生成NH4HSO3,A正確;B項(xiàng),NH3與NO反應(yīng),可能發(fā)生歸中反應(yīng)生成N2,不可能生成生成NO2,B錯(cuò)誤;C項(xiàng),NO不溶于水,不能和水反應(yīng)生成硝酸,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),稀硝酸為氧化性酸,與Ag反應(yīng)生成NO,不會(huì)生成氫氣,D錯(cuò)誤;故選A。9.氨催化氧化是工業(yè)制硝酸的重要反應(yīng):4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)
ΔH<0。在T℃時(shí),向1L密閉容器中投入4molNH3、5molO2,平衡時(shí)測(cè)得NH3的轉(zhuǎn)化率為60%。在指定條件下,下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化不能實(shí)現(xiàn)的是()A.NH3·H2O(aq)NH4HSO4 B.HNO3(濃)NO2C.NH4ClNH3 D.NON2【答案】A【解析】A項(xiàng),一水合氨與SO2反應(yīng)生成NH4HSO3或(NH4)2SO3,A符合題意;B項(xiàng),濃硝酸不穩(wěn)定,光照條件下分解生成NO2、H2O和O2,B不符合題意;C項(xiàng),氯化銨不穩(wěn)定,受熱分解生成NH3和HCl,C不符合題意;D項(xiàng),NO與CO在催化劑作用下可發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成N2和CO2,D不符合題意;故選A。10.用氨氣可制備一系列物質(zhì)(如圖)。下列有關(guān)表述正確的是A.可加熱分解NH4Cl制NH3B.NH4Cl和NaHCO3都是常見的化肥C.NH3和NO2在一定條件下可發(fā)生反應(yīng)D.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受熱時(shí)都易分解【答案】C【解析】A項(xiàng),NH4Cl受熱分解生成氨氣和氯化氫,二者冷卻后又重新化合生成氯化銨,不能用來制備氨氣,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng),NH4Cl是常見的化肥,NaHCO3不是,故B錯(cuò)誤;C項(xiàng),NO2跟NH3可以發(fā)生反應(yīng):6NO2+8NH3=7N2+12H2O,故C正確;D項(xiàng),NH4Cl受熱易分解生成HCl和NH3、HNO3受熱時(shí)分解生成二氧化氮、氧氣和水,Na2CO3性質(zhì)穩(wěn)定,難以分解,故D錯(cuò)誤;故選C。11.(2023·福建省德化一中、永安一中、漳平一中三校協(xié)作體高三聯(lián)考)氮及其化合物的“價(jià)—類”二維圖如下所示。下列說法正確的是()A.X可通過加熱氯化銨固體制取B.從物質(zhì)類別角度分析,P和Z都屬于酸性氧化物C.將X轉(zhuǎn)化為Q的過程,屬于氮的固定D.濃的Y溶液保存在棕色試劑瓶中,并置于冷暗處【答案】D【解析】根據(jù)化合價(jià)以及所屬物質(zhì)類別可知,X為NH3,Q為NO,Z為NO2,P為N2O5,Y為HNO3,W為NH3·H2O。A項(xiàng),直接加熱氯化銨固體分解生成的HCl又會(huì)和氨氣反應(yīng)生成氯化銨,需加熱氯化銨和氫氧化鈣的混合物,A錯(cuò)誤;B項(xiàng),Z為NO2,NO2與堿發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成兩種鹽,不是酸性氧化物,B錯(cuò)誤;C項(xiàng),氮的固定是指將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài),X轉(zhuǎn)化為Q的過程是一種化合態(tài)轉(zhuǎn)化為另一種化合態(tài),不屬于氮的固定,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),濃硝酸見光易分解,需保存在棕色試劑瓶中,并置于冷暗處,D正確;故選D。12.在一定溫度和催化劑作用下,NO跟NH3可以發(fā)生反應(yīng)生成N2和H2O?,F(xiàn)有NO和NH3的混合物1mol,充分反應(yīng)后所得產(chǎn)物中,經(jīng)還原得到的N2比經(jīng)氧化得到的N2多1.4g。已知反應(yīng)的化學(xué)方程式:4NH3+6NO5N2+6H2O,則下列說法正確的是A.當(dāng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為3.612×1023時(shí),則標(biāo)況下有4.48L氨氣被還原B.氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量比為3:2C.若以上反應(yīng)進(jìn)行完全,原混合物中NO與NH3的物質(zhì)的量之比為可能為3:7D.若有混合物中有0.2molNH3,則參與反應(yīng)的NO為0.8mol【答案】C【解析】A項(xiàng),當(dāng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為3.612×1023時(shí),電子的物質(zhì)的量為0.6mol,發(fā)生反應(yīng)的NH3的物質(zhì)的量為:0.2mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為:4.48L,但是氨氣化合價(jià)升高被氧化,A錯(cuò)誤;B項(xiàng),根據(jù)分析過程可知氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量比為:2:3;C項(xiàng),原混合物中NO與NH3的物質(zhì)的量之比為可能為3:7或者4:1,C正確;D項(xiàng),分析反應(yīng)方程式可知,有0.2molNH3參加反應(yīng),需要NO0.3mol,此時(shí)還有0.5molNO剩余,D錯(cuò)誤;故選C。13.空氣中的氮?dú)饪赏ㄟ^人工固氮獲得氨氣,氨氣是重要的化工原料,通過氨氧化法去可制得硝酸,反應(yīng)過程如圖:N2NH3NONO2HNO3硝酸是一種強(qiáng)氧化性酸,制硝酸工業(yè)產(chǎn)生的尾氣中含有氮氧化物,應(yīng)處理后才能排放。下列說法不正確的是A.常溫下,濃硝酸可盛放在鋁制或鐵制容器中B.BaSO3固體能溶于稀硝酸,生成Ba(NO3)2,放出SO2氣體C.工業(yè)上,當(dāng)轉(zhuǎn)化①的反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),需不斷地從混合氣體中分離出NH3,將未反應(yīng)的原料氣送回合成塔以提高原料的利用率D.轉(zhuǎn)化④中,當(dāng)V(NO2):V(O2)=4:1時(shí),理論上NO2全部轉(zhuǎn)化為HNO3【答案】B【解析】A項(xiàng),常溫下鋁或鐵遇濃硝酸鈍化,濃硝酸可盛放在鋁制或鐵制容器中,A正確;B項(xiàng),硝酸是氧化性酸,BaSO3固體能溶于稀硝酸,被氧化生成硫酸鋇,硝酸被還原生成NO,B錯(cuò)誤;C項(xiàng),工業(yè)上,當(dāng)轉(zhuǎn)化①的反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),需不斷地從混合氣體中分離出NH3,降低生成物濃度,同時(shí)將未反應(yīng)的原料氣送回合成塔,增大反應(yīng)物濃度,因此可以提高原料的利用率,C正確;D項(xiàng),轉(zhuǎn)化④中,當(dāng)V(NO2):V(O2)=4:1時(shí)發(fā)生反應(yīng)4NO2+O2+2H2O=4HNO3,理論上NO2全部轉(zhuǎn)化為HNO3,D正確;故選B。14.氮肥是保證我國(guó)糧食安全的重要物資,一種利用電化學(xué)制備NH3的轉(zhuǎn)化歷程如圖所示。下列說法不正確的是()A.步驟II中反應(yīng)屬于氮的固定B.H2O、LiOH均可視為該歷程中的催化劑C.該歷程總反應(yīng)為2N2+6H2O=4NH3+3O2D.由該歷程表明N2的氧化性弱于O2【答案】B【解析】三步反應(yīng)分別為4LiOH4Li+O2↑+2H2O、6Li+N2=2Li3N、Li3N+3H2O=3LiOH+NH3。A項(xiàng),游離態(tài)的氮元素轉(zhuǎn)化為化合態(tài)為氮元素的固定,步驟II中N2與Li反應(yīng)生成Li3N,屬于氮的固定,A正確;B項(xiàng),H2O先由步驟I生成再在步驟III被消耗,是中間產(chǎn)物,不是催化劑,B錯(cuò)誤;C項(xiàng),三步反應(yīng)分別為4LiOH4Li+O2↑+2H2O、6Li+N2=2Li3N、Li3N+3H2O=3LiOH+NH3,將三步加起來可得總反應(yīng)為2N2+6H2O=4NH3+3O2,C正確;D項(xiàng),非金屬性越強(qiáng),單質(zhì)得電子能力越強(qiáng),其單質(zhì)氧化性越強(qiáng),由非金屬性:O>N,則O2的氧化性強(qiáng)于N2,D正確;故選B。15.氮氧化物(NO)是一類特殊的污染物,它本身會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人體健康造成危害。一種以沸石籠作為載體對(duì)氮氧化物進(jìn)行催化還原的原理如圖所示。下列說法不正確的是()A.過程①可表示為2B.過程③有元素的化合價(jià)發(fā)生變化C.過程④涉及極性共價(jià)鍵的斷裂與生成D.圖中總過程中NO、NH3、O2物質(zhì)的量之比為4:4:1【答案】D【解析】A項(xiàng),過程①的反應(yīng)為和O2,生成為為,反應(yīng)方程式為:2,A項(xiàng)正確;B項(xiàng),過程③只有O-O非極性共價(jià)鍵斷裂,元素化合價(jià)沒有變化,B項(xiàng)正確;C項(xiàng),過程④有N2的生成,形成了非極性共價(jià)鍵,C項(xiàng)正確;D項(xiàng),分析總反應(yīng)過程可知,總反應(yīng)方程式為2NO+4NH3+2O2=3N2+6H2O,由此可知,總過程中NO、NH3、O2物質(zhì)的量之比為1:2:1,D項(xiàng)錯(cuò)誤;故選D。16.下表中,對(duì)陳述Ⅰ、Ⅱ的正確性及兩者間是否具有因果關(guān)系的判斷都正確的是()選項(xiàng)陳述Ⅰ陳述Ⅱ判斷A向濃鹽酸中加入濃硫酸可制備氯化氫氣體濃鹽酸易揮發(fā),濃硫酸與水作用放出大量的熱Ⅰ對(duì),Ⅱ?qū)?;有BCu能與濃HNO3反應(yīng)由于Cu具有還原性,濃HNO3具有氧化性,在任何條件下生成的氣體一定是NO2Ⅰ對(duì),Ⅱ錯(cuò);無C硫單質(zhì)在純氧中燃燒有少量SO3生成部分二氧化硫被氧化為SO3Ⅰ對(duì),Ⅱ?qū)?;無D硝酸銨和堿石灰共熱用于實(shí)驗(yàn)室制備NH3銨鹽與堿能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)Ⅰ對(duì),Ⅱ?qū)Γ挥小敬鸢浮緼【解析】A項(xiàng),濃硫酸具有吸水性,溶于水放出大量的熱,又因?yàn)闈恹}酸易揮發(fā),所以向濃鹽酸中加入濃硫酸可制備氯化氫氣體,A正確;B項(xiàng),銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO,B錯(cuò)誤;C項(xiàng),硫單質(zhì)在純氧中燃燒只能生成SO2,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),硝酸銨受熱易發(fā)生爆炸,實(shí)驗(yàn)室一般用氯化銨與熟石灰共熱制備氨氣,D錯(cuò)誤。17.研究氮及其化合物的性質(zhì),可以有效改善人類的生存環(huán)境。氮元素化合價(jià)-物質(zhì)類別關(guān)系圖如圖回答下列問題:(1)在催化劑和加熱的條件下,物質(zhì)A生成NO是工業(yè)制硝酸的重要反應(yīng),化學(xué)方程式是_______。(2)在加熱條件下,物質(zhì)C的濃溶液與碳單質(zhì)反應(yīng),寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。(3)實(shí)驗(yàn)室中,檢驗(yàn)溶液中含有NH4+的操作方法是_______。(4)物質(zhì)B為紅棕色氣體,寫出該物質(zhì)與水反應(yīng)的離子方程式:_______,當(dāng)反應(yīng)消耗0.15mol物質(zhì)B時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_______?!敬鸢浮?1)4NH3+5O24NO+6H2O(2)C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O(3)取少量溶液于試管中,加入氫氧化鈉溶液,稍微加熱,若有使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體產(chǎn)生,證明溶液中含有NH4+(4)3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO0.1mol【解析】氮元素化合價(jià)一物質(zhì)類別關(guān)系分析,A為氨氣,B為二氧化氮,C為硝酸,
(1)在催化劑和加熱的條件下,物質(zhì)A生成NO,是氨氣的催化氧化生成一氧化氮和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:4NH3+5O24NO+6H2O;(2)在加熱條件下,物質(zhì)C為硝酸,硝酸的濃溶液與碳單質(zhì)反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化氮和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O;(3)實(shí)驗(yàn)室中,檢驗(yàn)溶液中含有NH4+的操作方法是:取少量試液于試管中,加入氫氧化鈉溶液,稍微加熱,有濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體產(chǎn)生,證明溶液中含有NH4+;(4)物質(zhì)B為紅棕色氣體為NO2,二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮,反應(yīng)的離子方程式為:3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO,反應(yīng)中3molNO2參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為2mol,當(dāng)反應(yīng)消耗0.15mol物質(zhì)B時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.15mol×=0.1mol。18.我國(guó)“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”成果顯著,肆虐的霧霾逐漸被遏止??茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)含氮化合物和含硫化合物在形成霧霾時(shí)與大氣中的氨有關(guān),轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示:回答下列問題:(1)從物質(zhì)分類的角度看,圖中的物質(zhì)屬于酸性氧化物的有_______(寫化學(xué)式)。(2)寫出SO2轉(zhuǎn)化為SO3的化學(xué)方程式:_______。(3)工業(yè)上合成氨的化學(xué)方程式為_______。(4)實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期保存濃硝酸,需使用棕色試劑瓶,并放置在陰涼處,其原因?yàn)開______(用化學(xué)方程式表示)。(5)氨與一氧化氮(NO)在一定條件下反應(yīng)可生成對(duì)空氣無污染的物質(zhì),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______?!敬鸢浮?1)SO2、SO3、N2O5(2)2SO2+O22SO3(3)N2+3H22NH3(4)4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O(5)6NO+4NH35N2+6H2O【解析】(1)酸性氧化物是能與堿反應(yīng)得到鹽和水的氧化物,符合要求的有SO2、SO3和N2O5;(2)二氧化硫在催化劑存在條件下可以轉(zhuǎn)化為三氧化硫:2SO2+O22SO3;(3)工業(yè)上用氮?dú)夂蜌錃夂铣砂睔猓篘2+3H22NH3;(4)濃硝酸見光或受熱時(shí)易分解,因此要保存在棕色試劑瓶中:4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O;(5)氨氣中的氮為-3價(jià),一氧化氮中的氮為+2價(jià),因此二者可以在一定條件下發(fā)生歸中反應(yīng)得到氮?dú)猓?NO+4NH35N2+6H2O。19.某化學(xué)小組設(shè)計(jì)了如下有關(guān)氮的化合物的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)按要求回答下列問題。(1)氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn):如下圖裝置所示,干燥的圓底燒瓶里充滿NH3,欲觀察到燒瓶中產(chǎn)生噴泉,需進(jìn)行的操作是_______。(2)硝酸的制備實(shí)驗(yàn):如圖所示a~f裝置。①裝置a的最佳選擇為(填“圖3”或“圖4”)_______。②裝置b中Na2O2的作用是_______。(3)硝酸的性質(zhì)實(shí)驗(yàn):①常溫下,同學(xué)甲在上圖實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,用pH計(jì)測(cè)裝置e中溶液的pH=1.00。?。@說明e中發(fā)生的反應(yīng)可能為(寫化學(xué)方程式)_______。ⅱ.同學(xué)乙做同樣實(shí)驗(yàn),測(cè)得e中溶液的pH=6.00,可能原因是_______。②用如圖所示裝置進(jìn)行硝酸與銅的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。?。?qǐng)?jiān)趆方框中補(bǔ)全該實(shí)驗(yàn)所需裝置圖并標(biāo)注所需試劑_______。ⅱ.硝酸一般盛放在棕色試劑瓶中,請(qǐng)用化學(xué)方程式說明其原因:_______。ⅲ.g中為稀硝酸時(shí),反應(yīng)開始后,g中溶液顏色變藍(lán)。寫出g中反應(yīng)的離子方程式:_______。ⅳ.g中為濃硝酸時(shí),g中溶液顏色變綠。反應(yīng)較ⅱ中劇烈許多的原因是_______。ⅴ.對(duì)比ⅲ與ⅳ反應(yīng)后g中溶液顏色,推測(cè)其原因是ⅳ反應(yīng)后g溶液中溶有NO2且達(dá)飽和。為證明該推測(cè)正確,向ⅳ反應(yīng)后g溶液中加入_______,會(huì)觀察到溶液顏色由綠色變?yōu)樗{(lán)色。ⅵ.已知[Cu(H2O)4]2+(aq)呈藍(lán)色、[CuCl4]2-(aq)呈黃色。?、≈猩倭克{(lán)色溶液于試管中,向其中滴加飽和NaCl溶液,觀察到溶液顏色由藍(lán)變?yōu)樗{(lán)綠色,再加熱該混合溶液,溶液顏色逐漸變?yōu)辄S綠色。結(jié)合離子反應(yīng)方程式解釋其原因:_______?!敬鸢浮?1)打開止水夾、擠壓膠頭滴管至水進(jìn)入燒瓶(2)
圖4
和水蒸汽反應(yīng)生成氧氣(3)3NO2+H2O=NO+2HNO32NO+O2=2NO2或4NO+3O2+2H2O=4HNO3或4NO2+O2+2H2O=4HNO3(合理即可)
過量的氨中和了生成的硝酸生成了硝酸銨(合理即可)
4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O
濃硝酸的氧化性較稀硝酸強(qiáng)(合理即可)
適量的水(合理即可)
[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O,ΔH>0,該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),溫度升高時(shí)平衡正向移動(dòng)【解析】實(shí)驗(yàn)室可用氯化銨與堿石灰加熱制備氨氣,也可用濃氨水滴入固體NaOH中制氨氣,氨氣具有還原性,能與氧氣在催化劑作用下氧化生成NO,進(jìn)一步氧化生成硝酸,濃硝酸氧化性強(qiáng)于稀硝酸,與銅反應(yīng)是更劇烈,[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O,ΔH>0,該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),溫度升高時(shí)平衡正向移動(dòng)。(1)氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn):干燥的圓底燒瓶里充滿NH3,欲觀察到燒瓶中產(chǎn)生噴泉,需進(jìn)行的操作是打開止水夾、擠壓膠頭滴管至水進(jìn)入燒瓶;(2)①用濃氨水滴入NaOH固體制氨氣不需加熱,操作簡(jiǎn)單,裝置a的最佳選擇為圖4;②裝置b中Na2O2的作用是和水蒸汽反應(yīng)生成氧氣,提供氨催化氧化的原料;(3)硝酸的性質(zhì)實(shí)驗(yàn):①常溫下,同學(xué)甲在上圖實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,用pH計(jì)測(cè)裝置e中溶液的pH=1.00,說明e中產(chǎn)生了硝酸。?。@說明e中發(fā)生的反應(yīng)是氮的氧化物與水、氧氣反應(yīng)生成硝酸,可能為(寫化學(xué)方程式)3NO2+H2O=NO+2HNO32NO+O2=2NO2或4NO+3O2+2H2O=4HNO3或4NO2+O2+2H2O=4HNO3(合理即可);ⅱ.同學(xué)乙做同樣實(shí)驗(yàn),測(cè)得e中溶液的pH=6.00,可能原因是過量的氨中和了生成的硝酸生成了硝酸銨(合理即可);②?。捎脡A吸收氮的氧化物,在有氧氣的條件下,最后轉(zhuǎn)化為硝酸鹽或亞硝酸鹽,在h方框中補(bǔ)全該實(shí)驗(yàn)所需裝置圖并標(biāo)注所需試劑;ⅱ.硝酸一般盛放在棕色試劑瓶中,防止其見光分解,用化學(xué)方程式說明其原因:4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O;ⅲ.g中為稀硝酸時(shí),反應(yīng)開始后,g中溶液顏色變藍(lán),銅與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和NO,g中反應(yīng)的離子方程式:3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O;ⅳ.g中為濃硝酸時(shí),g中溶液顏色變綠。反應(yīng)較ⅱ中劇烈許多的原因是濃硝酸的氧化性較稀硝酸強(qiáng)(合理即可)。故答案為:濃硝酸的氧化性較稀硝酸強(qiáng)(合理即可);ⅴ.對(duì)比ⅲ與ⅳ反應(yīng)后g中溶液顏色,推測(cè)其原因是ⅳ反應(yīng)后g溶液中溶有NO2且達(dá)飽和。為證明該推測(cè)正確,向ⅳ反應(yīng)后g溶液中加入適量的水(合理即可),3NO2+H2O=NO+2HNO3,會(huì)觀察到溶液顏色由綠色變?yōu)樗{(lán)色;ⅵ.已知[Cu(H2O)4]2+(aq)呈藍(lán)色、[CuCl4]2-(aq)呈黃色。?、≈猩倭克{(lán)色溶液于試管中,向其中滴加飽和NaCl溶液,觀察到溶液顏色由藍(lán)變?yōu)樗{(lán)綠色,部分[Cu(H2O)4]2+轉(zhuǎn)化為[CuCl4]2-,再加熱該混合溶液,溶液顏色逐漸變?yōu)辄S綠色,[CuCl4]2-濃度增大。結(jié)合離子反應(yīng)方程式解釋其原因:[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O,ΔH>0,該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),溫度升高時(shí)平衡正向移動(dòng)。20.含氮化合物的處理對(duì)環(huán)境保護(hù)意義重大。(1)用H2或CO催化還原NO均能達(dá)到消除污染的目的,反應(yīng)的氧化產(chǎn)物為_______。(2)實(shí)驗(yàn)室常用NaOH溶液吸收NOx(NO和NO2的混合氣體),反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:(已知NO不能與NaOH溶液反應(yīng),不考慮NO2與N2O4的轉(zhuǎn)化)NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O①若NOx能被NaOH溶液完全吸收,則x的取值范圍為_______②若nmolNaOH恰好完全反應(yīng),則被吸收的NOx的體積為_____L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(3)用V2O5作催化劑,NH3將NO還原成N2的一種反應(yīng)歷程如圖-1所示,則總反應(yīng)方程式為_____。(4)一種將氨氮(NH4+)廢水中的氮元素轉(zhuǎn)變?yōu)镹2脫除的機(jī)理如下:已知:氧氣濃度越高,厭氧氨氧化菌活性越低。①參與I中反應(yīng)的n(NH4+):n(O2)=_______②廢水溶解氧濃度(DO)對(duì)氮的脫除率的影響如圖-2所示。當(dāng)1mg/L<DO<2mg/L時(shí),隨著DO的增大氮的脫除率下降,其原因可能是_______?!敬鸢浮?1)H2O、CO2(2)①1.5≤X<2②22.4n(3)4NH3+4NO+O24N2+6H2O(4)①2:3②隨著DO的增大,厭氧氨氧化菌活性降低;部分NO2-被氧化為NO3-【解析】(1)用H2或CO催化還原NO均能達(dá)到消除污染的目的,反應(yīng)中氫氣、CO是還原劑,所以反應(yīng)的氧化產(chǎn)物為H2O、CO2。(2)①根據(jù)方程式可知若NOx能被NaOH溶液完全吸收,則二氧化氮和一氧化氮的物質(zhì)的量之比≥1,所以x的取值范圍為1.5≤X<2;②由于生成物是NaNO2、NaNO3,若nmolNaOH恰好完全反應(yīng),根據(jù)Na和N原子守恒可知被吸收的NOx的物質(zhì)的量是nmol,體積為22.4nL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(3)根據(jù)反應(yīng)歷程可判斷反應(yīng)物是氨氣、NO和氧氣,生成物是氮?dú)夂退?,則總反應(yīng)方程式為4NH3+4NO+O24N2+6H2O。(4)①I中反應(yīng)是氧氣氧化銨根生成亞硝酸根和水,1mol氧氣得到4個(gè)電子,1mol銨根失去6個(gè)電子,則根據(jù)電子得失守恒可知參與I中反應(yīng)的n(NH4+):n(O2)=2:3;②由于隨著DO的增大,厭氧氨氧化菌活性降低,且部分NO2-被氧化為NO3-,所以當(dāng)1mg/L<DO<2mg/L時(shí),隨著DO的增大氮的脫除率下降。21.將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應(yīng),銅完全溶解,產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L。請(qǐng)回答:(1)NO的體積為________L,NO2的體積為________L。(2)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后,向溶液中加入VmLamol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化成沉淀,則原硝酸溶液的濃度為________mol·L-1。(3)欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO3,至少需要30%的雙氧水________g?!敬鸢浮?1)5.8245.376(2)eq\f(aV×10-3+0.5,0.14)(3)57.8【解析】(1)Cu與HNO3反應(yīng)過程中,Cu作還原劑失去的電子等于HNO3作氧化劑得到的電子,由得失電子守恒可得n(Cu)×2=n(NO)×3+n(NO2)×1,即eq\f(32.64g,64g·mol-1)×2=eq\f(V(NO),22.4L·mol-1)×3+eq\f(11.2L-V(NO),22.4L·mol-1)×1,得V(NO)=5.824L,則V(NO2)=5.376L。(2)硝酸與Cu反應(yīng)中,硝酸顯酸性和氧化性,其中顯氧化性的硝酸全部轉(zhuǎn)化為NO、NO2,當(dāng)溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化為沉淀時(shí),所得溶液為NaNO3溶液,則n(NOeq\o\al(-,3))溶液=n(NaOH)=V×10-3L×amol·L-1=aV×10-3mol,根據(jù)N元素守恒,作氧化劑的硝酸與生成的氣體的物質(zhì)的量相等,則有n(HNO3)被還原=n(氣體)=eq\f(11.2L,22.4L·mol-1)=0.5mol。n(HNO3)=n(NOeq\o\al(-,3))溶液+n(HNO3)被還原=aV×10-3mol+0.5mol。(3)根據(jù)(1)中計(jì)算可得n(NO)=0.26mol,n(NO2)=0.24mol。從反應(yīng)的始終態(tài)分析:即要將NO中的+2價(jià)的N元素和NO2中的+4價(jià)的N元素完全轉(zhuǎn)化為NaNO3中的+5價(jià)的N元素。根據(jù)得失電子守恒得n(NO)×3+n(NO2)×1=n(H2O2)×2,即0.26mol×3+0.24mol=n(H2O2)×2,求得n(H2O2)=0.51mol。m(H2O2)=0.51mol×34g·mol-1=17.34g,需要30%的雙氧水的質(zhì)量為17.34g÷30%=57.8g。【能力提升】22.(2023·江蘇省無錫、常州、蘇州、鎮(zhèn)江市等4地高三二模)煤燃燒時(shí),煙氣中NO含量隨溫度和氧氣含量的變化如圖所示。下列說法不正確的是()A.燃煤過程中發(fā)生了氮的固定 B.燃煤溫度越高NO污染越重C.含氧量越高越容易生成NO D.煤燃燒不影響自然界氮循環(huán)【答案】D【解析】A項(xiàng),燃煤過程中氮?dú)廪D(zhuǎn)化為一氧化氮,發(fā)生了氮的固定,A正確;項(xiàng),由圖可知,隨著溫度升高,一氧化氮的含量升高,污染加重,B正確;C項(xiàng),由圖可知,從下到上氧氣濃度升高,一氧化氮含量升高,則含氧量越高越容易生成NO,C正確;D項(xiàng),由圖可知,煤燃燒將氮?dú)廪D(zhuǎn)化為一氧化氮,污染環(huán)境,影響了氮循環(huán),D錯(cuò)誤;故選D。23.(2023·江蘇省揚(yáng)州市高三聯(lián)考)NH3是重要的化工原料,可用于某些配合物的制備,如N溶于氨水形成[N。液氨可以微弱的電離產(chǎn)生NH2-和NH4+,NH3中的一個(gè)H原子若被-NH2取代可形成N2H4(聯(lián)氨),若被-OH取代可形成NH2OH(羥胺)。NH3經(jīng)過轉(zhuǎn)化可形成N2、NO、NO2、N2O4(無色)HNO3等。N2H4與NO2反應(yīng)有氣體生成,同時(shí)放出大量熱。下列化學(xué)反應(yīng)的表示不正確的是()A.向硫酸鎳中通入過量氨氣:NNH3·H2ONB.氨氣的燃燒熱:4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1526kJ·mol-1C.向稀硝酸中加入過量鐵粉:3↑D.硫酸銨溶液和氫氧化鋇溶液反應(yīng):2NH4+SO42-+BaBa↓+2NH3·H2O【答案】B【解析】A項(xiàng),根據(jù)信息N溶于氨水形成[N,則向硫酸鎳中通入過量氨氣對(duì)應(yīng)的方程式為:NNH3·H2ON,A正確;B項(xiàng),燃燒熱是指1mol純凈物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物對(duì)應(yīng)的反應(yīng)熱,B錯(cuò)誤;C項(xiàng),稀硝酸和過量的鐵粉反應(yīng)生成硝酸亞鐵和一氧化氮,對(duì)應(yīng)的方程式為:3↑,C正確;D項(xiàng),硫酸銨和氫氧化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇和水,兩者反應(yīng)的離子方程式為:2NH4+SO42-+BaBa↓+2NH3·H2O,D正確;故選B。24.(2023·重慶市拔尖強(qiáng)基聯(lián)合高三定時(shí)檢測(cè))某實(shí)驗(yàn)小組探究NiO能否催化NO和CO反應(yīng)生成無毒物質(zhì)。已知:①Ni、Fe的氫氧化物化學(xué)性質(zhì)相似;②2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH<0
?,F(xiàn)采用如下兩個(gè)裝置完成探究實(shí)驗(yàn)(夾持裝置略去)。下列有關(guān)說法正確的是()A.從理論上推斷,NO(g)與CO(g)生成N2(g)和CO2(g)的反應(yīng),高溫有利于自發(fā)進(jìn)行B.在空氣中加熱Ni(OH)2可制備NiOC.打開裝置1中氣球,通過觀察氣體是否變?yōu)榧t棕色判斷是否生成N2D.若以上實(shí)驗(yàn)證明NiO能夠成功催化該反應(yīng),且固體A是Ni2O3,則裝置2中的反應(yīng)方程式為:Ni2O3+CO2NiO+CO2【答案】D【解析】A項(xiàng),2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)為熵減的放熱反應(yīng),即ΔH<0、ΔS<0,當(dāng)反應(yīng)ΔG=ΔH-TΔS<0時(shí),反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,因此若要使ΔG<0,則T應(yīng)盡量小,即低溫有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng),Ni、Fe的氫氧化物化學(xué)性質(zhì)相似,(OH)2具有還原性,能被空氣中氧氣氧化,因此在空氣中加熱Ni(OH)2會(huì)得到+3價(jià)Ni的化合物,故B錯(cuò)誤;C項(xiàng),打開裝置1中氣球,若氣體由無色變?yōu)榧t棕色,則說明生成NO2氣體,氣球中有NO氣體,遇到試管中的氧氣會(huì)被氧化為NO2,無法確定是否有N2生成,故C錯(cuò)誤;D項(xiàng),若以上實(shí)驗(yàn)證明NiO能夠成功催化該反應(yīng),且固體A是Ni2O3,則Ni2O3為整個(gè)反應(yīng)過程中的中間產(chǎn)物,則裝置2中CO將Ni2O3還原為NiO,反應(yīng)方程式為Ni2O3+CO2NiO+CO2,故D正確;故選D。25.化學(xué)小組探究銅與硝酸反應(yīng)的快慢及產(chǎn)物。實(shí)驗(yàn)Ⅰ開始無明顯現(xiàn)象,漸有小氣泡生成,液面上方出現(xiàn)淺紅棕色氣體,溶液呈藍(lán)色。實(shí)驗(yàn)Ⅱ最初反應(yīng)較慢,隨后加快,反應(yīng)劇烈;產(chǎn)生紅棕色氣體;溶液呈綠色。資料:銅與濃HNO3反應(yīng)一旦發(fā)生就變快,生成的NO2可溶于水形成HNO2(弱酸),反應(yīng)就加快。下列說法正確的是()A.NO2與H2O反應(yīng)生成HNO2和NOB.亞硝酸能加快反應(yīng)速率,是因?yàn)閬喯跛峥勺鲢~與硝酸反應(yīng)的催化劑C.I中反應(yīng)慢的原因可能是因?yàn)橄∠跛岵荒軐O氧化為NO2,體系中不能生成HNO2D.分別向1mL濃硝酸中加入幾滴30%H2O2溶液或一定量NaNO2固體,再加入銅片,預(yù)計(jì)反應(yīng)均較慢【答案】C【解析】A項(xiàng),根據(jù)得失電子守恒可知,NO2與H2O反應(yīng)應(yīng)該是發(fā)生歧化反應(yīng),氮元素的化合價(jià)應(yīng)該有升有降,不能只下降,生成低價(jià)態(tài)的HNO3和NO,應(yīng)該生成HNO3和NO,A錯(cuò)誤;B項(xiàng),根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和資料,亞硝酸可以加快反應(yīng)速率,但不一定是催化劑,催化劑要在反應(yīng)前后的性質(zhì)和質(zhì)量保持不變,B錯(cuò)誤;C項(xiàng),稀硝酸的氧化性比濃硝酸弱,不能氧化NO,因此也不能產(chǎn)生HNO2,故I中反應(yīng)慢的原因可能是因?yàn)橄∠跛岵荒軐O氧化為NO2,體系中不能生成HNO2,C正確;D項(xiàng),過氧化氫和HNO2發(fā)生氧化還原反應(yīng),因此HNO2濃度減小甚至為0,反應(yīng)速率減慢,但加入亞硝酸鈉,可以增大體系中HNO2含量,反應(yīng)速率會(huì)加快,D錯(cuò)誤;故選C。26.氨氮廢水是造成河流湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因,處理氨氮廢水(主要以NH4+和NH3·H2O的形式存在)的主要流程如圖所示:下列說法不正確的是()A.過程I降低氮元素濃度的方法:加入NaOH溶液,調(diào)節(jié)pH為堿性,升高溫度,再通入空氣,趕出氨氣B.過程II是在堿性條件下通入氧氣實(shí)現(xiàn):NH4+→NO2-→NO3-轉(zhuǎn)化,NH4+被氧氣氧微生物化為NO3-,總反應(yīng)的離子方程式:NH4++2O2NO3-+H2O+2H+C.過程III中甲醇的作用是作還原劑,將NO3-還原為N2D.過程III的轉(zhuǎn)化過程為NO3-→NO2-→N2,每生成1molN2轉(zhuǎn)移10mol電子【答案】B【解析】向氨氮廢水中加NaOH溶液,調(diào)節(jié)pH至9后,升溫至30℃,并通入空氣將氨氣趕出并回收,得到低濃度的氨氮廢水;然后使低濃度的氨氮廢水在微生物作用下,將NH4+經(jīng)過兩步反應(yīng)被氧化成NO3-,得到含有HNO3的廢水,再向廢水中加入CH3OH,將HNO3還原成N2。從而得到達(dá)標(biāo)廢水。A項(xiàng),向廢水中加入NaOH溶液,NH4+與OH反應(yīng)NH4++OH-=NH3·H2O,反應(yīng)產(chǎn)生的NH3·H2O受熱易分解變?yōu)镹H3被熱空氣帶出,從而使廢水中的氮元素含量降低,故A正確;B項(xiàng),在堿性條件下NH4+被氧氣氧微生物化為NO3-,總反應(yīng)的離子方程式:NH4++2OH-+2O2NO3-+3H2O,故B錯(cuò)誤;C項(xiàng),廢水中加入CH3OH,將HNO3還原成N2,故C正確;D項(xiàng),在反應(yīng)中NO3-得到電子被還原產(chǎn)生N2,每生成1molN2轉(zhuǎn)移10mol電子,故D正確;故選B。27.為探究氨及銨鹽性質(zhì),將NH4Cl晶體裝入如圖所示T形三通管兩端,進(jìn)行微型實(shí)驗(yàn)。下列說法錯(cuò)誤的是()A.輕輕擠壓任一乳膠頭,若蒸餾水中有氣泡冒出,則裝置氣密性良好B.同時(shí)點(diǎn)燃兩個(gè)酒精燈后,兩端濕潤(rùn)的pH試紙均變藍(lán)C.實(shí)驗(yàn)過程中豎直支管上方會(huì)出現(xiàn)白煙D.停止加熱后可以交替擠壓兩邊乳膠頭,使氣體更充分吸收,減少污染【答案】B【解析】A項(xiàng),整套裝置是密閉體系,若裝置氣密性良好,輕輕擠壓任一乳膠頭,則蒸餾水中有氣泡冒出,故A正確;B項(xiàng),pH試紙遇酸變紅,遇堿變藍(lán),氯化銨受熱分解生成氨氣和HCl,左邊氯化鈣會(huì)吸收氨氣,右邊NaOH會(huì)吸收HCl,因此同時(shí)點(diǎn)燃兩個(gè)酒精燈后,左端pH試紙變紅,右邊pH試紙變藍(lán),故B錯(cuò)誤;C項(xiàng),豎直支管上方同時(shí)有氨氣和HCl,兩者相遇變?yōu)槁然@,因此實(shí)驗(yàn)過程中豎直支管上方會(huì)出現(xiàn)白煙,故C正確;D項(xiàng),停止加熱后,不斷交替擠壓兩邊乳膠頭,增大壓強(qiáng),將殘余的氣體全部趕入到蒸餾水中被吸收,減少污染,故D正確;故選B。28.鹽酸羥胺NH3OH是一種常見的還原劑和顯像劑,其化學(xué)性質(zhì)與NH4類似。工業(yè)上主要采用圖1所示的方法制備。其電池裝置中含F(xiàn)e的催化電極反應(yīng)機(jī)理如圖2所示。不考慮溶液體積的變化,下列說法正確的是()A.電池工作時(shí),含F(xiàn)e的催化電極作負(fù)極B.圖2中,M為H+和,N為NH3OH+C.電池工作時(shí),每消耗(標(biāo)準(zhǔn)狀況),左室溶液質(zhì)量增加3.3gD.電池工作一段時(shí)間后,正極區(qū)溶液的減小、負(fù)極區(qū)溶液的增大【答案】C【解析】由圖可知,氫元素化合價(jià)降低失電子,Pt電極為負(fù)極,電極反應(yīng)式為H2-2,含鐵的催化電極為正極,電極反應(yīng)式為NO+3NH3OH。A項(xiàng),電池工作時(shí),含鐵的催化電極作正極,A錯(cuò)誤;B項(xiàng),由題意可知,NH2OH具有和氨氣類似的弱堿性,可以和鹽酸反應(yīng)生成鹽酸羥胺,所以缺少的一步反應(yīng)為NH2OH+H+=NH3OH+,圖2中M為NH2OH,N為NH3OH+,B錯(cuò)誤;C項(xiàng),含F(xiàn)e的催化電極為正極,電極反應(yīng)式為NO+3NH3OH,2.24LNO標(biāo)況下是0.1mol,左室增加的質(zhì)量為0.1molNO和0.3mol氫離子的質(zhì)量,即0.1mol×30g/mol+0.3mol×1g/mol=3.3g,C正確;D項(xiàng),原電池工作時(shí),正極氫離子被消耗,pH增大,負(fù)極生成氫離子,pH減小,D錯(cuò)誤;故選C。29.部分含氮物質(zhì)的分類與相應(yīng)氮元素化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A.a(chǎn)可使紫色石蕊試液變紅B.b的分子含有極性共價(jià)鍵,不含非極性共價(jià)鍵C.一定條件下,c、d、e之間存在轉(zhuǎn)化關(guān)系:c→d→eD.實(shí)驗(yàn)室用e的濃溶液與反應(yīng)制備d,用排水法收集【答案】C【解析】由圖可知,abcde均為含氮化合物,故a為NH3、b為N2H4、c為NO,d為NO2,e為硝酸。A項(xiàng),a為NH3,NH3會(huì)使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng),b為N2H4,中含有N-H極性共價(jià)鍵,N-N非極性共價(jià)鍵,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng),c為NO,d為NO2,e為硝酸,2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO、Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,故c、d、e之間存在轉(zhuǎn)化關(guān)系:c→d→e,C項(xiàng)正確;D項(xiàng),實(shí)驗(yàn)室用e的濃溶液與Cu反應(yīng)制備d,發(fā)生的反應(yīng)方程式為Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,但3NO2+H2O=2HNO3+NO,故不能用排水法收集NO2,D項(xiàng)錯(cuò)誤;故選C。30.用如下方法回收廢舊CPU中的單質(zhì)Au(金)、Ag和Cu已知:濃硝酸不能單獨(dú)將Au溶解,通常采用王水[V(濃硝酸):V(濃鹽酸)=1∶3]溶解Au。下列說法不正確的是()A.濃、稀HNO3均可作酸溶試劑,溶解等量的Cu,選擇稀硝酸可節(jié)約原料B.HNO3-Na與王水溶金原理相同,反應(yīng)原理可以表示為:Au+4Na+5HNO3=HAu↑NaC.用王水溶金時(shí),利用了HNO3的氧化性,濃鹽酸的主要作用是增強(qiáng)溶液的酸性D.用適當(dāng)濃度的鹽酸、氯化鈉溶液、氨水和鐵粉可從酸溶后的溶液中回收Cu和Ag,試劑1應(yīng)選擇NaCl溶液【答案】C【解析】A項(xiàng),Cu與稀HNO3反應(yīng)的方程式為3Cu+8HNO3=3Cu↑,溶解1molCu需要硝酸為,Cu與濃HNO3反應(yīng)的方程式為Cu+4HNO3=Cu↑,溶解1molCu需要硝酸為4mol,故溶解等量的Cu,選擇稀硝酸可節(jié)約原料,故A正確;B項(xiàng),根據(jù)化合價(jià)的變化規(guī)律可知,金元素的化合價(jià)從0價(jià)升高為+3價(jià),是還原劑,硝酸是氧化劑,氮元素的化合價(jià)從+5價(jià)降低為+2價(jià),產(chǎn)物是NO,根據(jù)得失電子守恒、元素守恒配平方程式為Au+4Na+5HNO3=HAu↑Na,故B正確;C項(xiàng),用王水溶金時(shí),硝酸中N的化合價(jià)降低,做氧化劑,利用了HNO3的氧化性,濃鹽酸提供了氯離子,利于生成四氯合金離子,其主要作用是減小金離子的電勢(shì),增強(qiáng)金的還原性,故C錯(cuò)誤;D項(xiàng),根據(jù)圖中信息可知,含有銅離子和銀離子的溶液加入試劑1后得到的是物質(zhì)1和物質(zhì)3,物質(zhì)3加入試劑3后得到的是二氨合銀離子,試劑3是氨水,物質(zhì)3是氯化銀,試劑1是NaC1溶液,物質(zhì)1是氯化銅,氯化銅加入過量鐵粉得到物質(zhì)2是銅和鐵單質(zhì),經(jīng)過試劑2,過濾后得到銅單質(zhì),試劑2是鹽酸,除去過量的鐵粉,二氨合銀離子經(jīng)過還原可以得到銀單質(zhì),實(shí)現(xiàn)了銅和銀的分離,故D正確;故選C。31.硫酸工業(yè)尾氣(含有SO2、SO3)可以使用氨水進(jìn)行吸收,防止了有害物質(zhì)的排放,同時(shí)生產(chǎn)副產(chǎn)品氮肥。已知吸收尾氣后的氨水全部轉(zhuǎn)化為含三種銨鹽的溶液。為測(cè)定此銨鹽溶液的成分,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)。下列說法錯(cuò)誤的是()A.每份銨鹽溶液中n[(NH4)2SO3]+n(NH4HSO3)=0.9molB.沉淀C中BaSO3的質(zhì)量為195.3gC.每份銨鹽溶液中n[
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