高中化学人教版（新课标）必修1 第四章第四节 氨 硝酸 硫酸
一、单选题
1．（2020·杭州模拟）下列关于自然界中氮循环（如图）的说法不正确的是：（ ）
A．氮元素均被氧化
B．工业合成氨属于人工固氮
C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环
2．（2020高一下·七台河期末）下列有关硫、氮单质及其化合物的叙述正确的是（ ）
A．SO2、NO2均为酸性氧化物
B．“雷雨肥庄稼”与氮的固定有关
C．硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3
D．铜片与稀盐酸不反应，向溶液中通入NO2后，铜片质量不变
3．（2020·徐州模拟）下列制取、干燥、收集NH3并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是（ ）
A．制备NH3
B．干燥NH3
C．收集NH3并验满
D．尾气处理
4．（2020高三上·黑龙江开学考）向稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析错误的是（ ）
A．OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe+ 2Fe3+=3Fe2+， BC 段产生H2
B．A点溶液中的溶质为Fe(NO3)3和H2SO4
C．原混合酸中NO3- 物质的量为0.2 mol
D．原混合酸中H2SO4的物质的量浓度为2 mol·L-1
5．（2020高一下·嘉祥期末）A是一种正盐，D相对分子质量比C相对分子质量大16，E是酸，当X无论是强酸还是强碱时都有如下图转化关系。当X是强酸时，A、B、C、D、E均含有同一种元素；当X是强碱时，A、B、C、D、E均含有另一种元素．下列说法不正确的是（ ）
A．D生成E的反应可能是氧化还原反应
B．当X是强酸时，C在常温下是气态单质
C．当X是强酸时，E是H2SO4
D．当X是强碱时，E是HNO3
6．（2020高一下·衢州期末）下列有关实验装置(夹持和尾气处理装置已省略)进行的相应实验，不能达到实验目的的是（ ）
A．若将甲中上层清液倒入水中，观察到溶液呈蓝色，说明有CuSO4生成
B．图乙装置中溶液的颜色变浅，说明SO2具有漂白性
C．图丙装置中溶液的颜色变浅，说明SO2具有还原性
D．图丁装置中产生淡黄色沉淀，说明SO2或H2SO4具有氧化性
7．（2020高一下·七台河期末）将1.92g铜粉投入到某硫酸和硝酸的混合溶液中，其中，硫酸以及硝酸的浓度均为1mol/L，溶液体积为40mL，待充分反应后若只生成NO气体，则最多可收集到标准状况下的NO体积为（ ）
A．336 mL B．112 mL C．448 mL D．224 mL
8．（2020高一下·东莞期末）1.28g铜投入一定量浓HNO3中，铜完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到672mL气体（标况）。将盛有此气体的容器倒扣在水中，通入标况下一定体积的O2，恰好使气体完全溶于水中，则通入O2的体积是（ ）
A．224mL B．168mL C．336mL D．448mL
9．（2020·海淀模拟）下列依据实验方案和现象对浓硫酸性质做出的判断合理的是（ ）
实验方案 实验I： 实验II：
实验现象 试纸中心区域变黑，边缘变红 黑色固体溶解，溶液接近无色(溶液中锰元素仅以 存在)，产生能使带火星的木条复燃的无色气体
A．由I可知，浓硫酸具有脱水性
B．由I可知，浓硫酸具有弱酸性
C．由II可知，浓硫酸具有强氧化性
D．由II可知，浓硫酸具有吸水性
10．（2020高一上·西安期末）关于氮的变化关系如图：则下列说法不正确的是（ ）
A．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径
B．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径
C．上述所有反应都是氧化还原反应
D．上述反应中只有③属于氮的固定
二、综合题
11．（2019高一上·温州期末）某同学用下列装置完成了浓硫酸和SO2性质实验（夹持装置已省略）：
请回答：
（1）连接好装置后，接下来的操作步骤是
（2）浓硫酸与铜丝反应的化学方程式为
（3）装置II的作用是
（4）下列说法正确的是________________
A．反应一段时间后，向试管Ⅰ中的溶液加水，溶液呈蓝色
B．试管III、V中溶液都会褪色，其褪色原理相同
C．取下试管IV并不断振荡，试管中出现浑浊，是因为生成了BaSO4
D．试管VI中NaOH溶液用于吸收尾气，可用Na2CO3溶液代替
（5）某同学根据所学化学知识认为：反应完毕时，不管铜是否过量，硫酸一定有剩余。下列药品能证明反应结束时I试管中确有余酸的是
A BaCl2溶液 B 铁粉 C NaHCO3溶液 D 银粉
12．（2020高二下·台州期末）亚硝酸钠是一种工业盐，在生产、生活中应用广泛。现用下图所示装置（夹持装置及尾气吸收装置已省略）和药品探究亚硝酸钠与硫酸反应的气体产物。
已知：气体的沸点 ： ℃， ：21℃
（1）写出装置A中发生反应的化学方程式 。
（2）B装置中选择的水浴方式为 （填“冰水浴”或“热水浴”）。
（3）反应前应先打开弹簧夹，先通一段时间 ，其目的是 。
（4）能够说明气体产物中有 的实验现象是 。
13．（2020高一下·嘉祥期末）某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。
请回答下列问题：
（1）装置A产生氨气，则烧瓶内固体可选用 (填字母)。
a．烧碱
b．二氧化锰
c．生石灰
d．氯化铵
（2）B装置的作用是 ；E装置的作用是 。
（3）F中发生反应的离子方程式为： 。
（4）G处可能逸出黄绿色的气体，可将该气通入盛有 溶液的烧杯来处理，离子方程式为 。
（5）氯气和氨气在常温下混合就能发生反应生成氯化铵和氮气，该反应的化学方程式为： 。
（6）F中产生的黄绿色气体在光照下还能与甲烷反应，写出产物中空间结构为正四面体的有机物的电子式 。
14．（2020高一上·新乡期末）除去工业尾气中的氮氧化物常用氨催化吸收法。原理是NH3与NOx反应生成无毒物质。某同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物的处理过程。
（1）（一）提供的装置
(二)NH3的制取
下列有关实验室制备氨气的说法正确的有 (填序号)
①用氮气与氢气反应制取氨气
②用排饱和食盐水的方法收集氨气
③实验室制氨气有时需要加热，有时不需要加热
④用无水氯化钙干燥氨气
（2）若选择装置G制取氨气，则分液漏斗中盛装的液体试剂是 。
（3）若选择装置C制取氨气，则反应的化学方程式是 。
（4）(三)模拟尾气的处理
选用上述部分装置，按下列顺序连接成模拟尾气处理装置，回答有关问题：
A装置中反应的离子方程式为 。
（5）D装置中的液体可换成 (填字母)。
A．H2O B．CCl4 C．浓硫酸
（6）该同学所设计的模拟尾气处理实验存在的明显缺陷是 。
15．（2020高一下·朝阳期末）人类农业生产离不开氮肥，科学合理使用氮肥，不仅能提高化肥的使用率，而且能够更好地保护环境，请回答下列问题：
（1）工业合成氨是制取氮肥的基础。合成氨反应中，反应物 N2 的结构式是 ，产物NH3 的电子式是 。
（2）某小组在实验室模拟以 NH3 为原料， 制备少量硝态氮肥 Ca(NO3)2，转化途径如下(转化所需试剂及条件已略去)。
①NO→NO2 的现象是 ， NO2→HNO3 的化学方程式为 。
②将HNO3 转化为 Ca(NO3)2，列举两种不同类别的化合物 M (写化学式) 。
（3）①NH4HCO3 是一种铵态氮肥，需阴凉处保存，原因是 (写化学方程式)。
②实验室检验某化肥是铵态氮肥，检验过程中发生反应的离子方程式为 。
（4）过渡施用氮肥将导致大气中NH3含量增高，加剧雾霾的形成。(NH4)2SO4是雾霾的成分之一，其形成过程如下图所示(转化所需试剂及条件已略去)
①X可能是SO3 或 ，Y是 。
②尿素CO(NH2)2是一种常用有机氮肥，缓慢与 H2O 发生非氧化还原反应释放出NH3和另外一种气体，该反应的化学方程式为 。
16．（2020·哈尔滨模拟）某研究小组同学为探究锌与硫酸反应生成SO2、H2的临界浓度(浓硫酸能与锌反应生成SO2的最低浓度)设计了如下实验。在大试管A中加入100mLl
8mol/L硫酸，向连接在塑料棒上的多孔塑料球内加入足量的锌粒(塑料棒可以上下移动)，在试剂瓶D中加入足量的浓NaOH溶液(加热和夹持装置已省略)。
已知：锌与浓硫酸接触，开始时反应缓慢，可以适当加热以加速其反应，当有大量气泡生成时，该反应速率会明显加快并伴有大量的热放出。
（1）请写出锌与硫酸反应产生SO2的化学方程式 。
（2）在组装仪器之后，加入试剂之前必须进行的操作是 。
（3）长导管B的作用是 ，如果没有这个设计，最终测定的临界浓度会 。(填“偏高”、“偏低"或“无影响”)
（4）装置中干燥管C的作用是 ，请简述如何判断硫酸已达临界浓度 。
（5）反应结束后向D装置中加入足量的H2O2溶液和足量的BaCl2溶液，充分反应后将所得沉淀过滤、洗涤、干燥、称量得到固体质量为a克，则浓硫酸与锌反应的临界浓度为： mol/L。(用含a的计算式表示，忽略体积变化)
（6）某同学通过联系氧化还原反应的相关知识，认为也可以利用硫酸酸化的高锰酸钾溶液对D中的SO32-进行滴定，通过滴定出的SO32-的物质的量计算临界浓度，你认为他的这一想法是否可行 (填“可行”或“不可行”)，原因是 。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】氮的固定；含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A．硝酸盐中氮元素的化合价为+5价，被细菌分解变成大气中氮单质，氮元素由+5→0，属于被还原，故A符合题意；
B．工业合成氨是将N2与H2在一定条件下反应生成NH3，属于人工固氮，故B不符合题意；
C．氮循环中铵盐和蛋白质可相互转化，铵盐属于无机物，蛋白质属于有机物，含氮无机物和含氮有机物可相互转化，故C不符合题意；
D．碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环，如蛋白质的制造需要碳元素，又如N2在放电条件下与O2直接化合生成无色且不溶于水的一氧化氮气体，N2+O2 2NO，氧元素参与，二氧化氮易与水反应生成硝酸（HNO3）和一氧化氮，3NO2+H2O=2HNO3+NO，氢元素参加，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.氮的循环中氮元素的化合价由高到低是被还原；
B.工业合成氨是游离态的氮元素生成化合态；
C.氮元素在循环中存在有机物和无机物的转化；
D.根据图中分析循环的元素即可。
2．【答案】B
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响；含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A. NO2不是酸性氧化物，A不符合题意；
B. “雷雨肥庄稼”过程中氮气转化为NO，与氮的固定有关，B符合题意；
C. 硫粉在过量的纯氧中燃烧生成SO2，C不符合题意；
D. 铜片与稀盐酸不反应，向溶液中通入NO2后，有硝酸生成，铜与稀硝酸反应，铜片质量减少，D不符合题意，
故答案为：B。
【分析】A、酸性氧化物：与碱反应只生成盐和水
C、硫在氧气中燃烧只能生成二氧化硫
D、通入二氧化氮形成硝酸，铜与硝酸会反应
3．【答案】C
【知识点】氨的实验室制法；尾气处理装置
【解析】【解答】A．氧化钙吸收氨水里的水并放热，可以促使氨水挥发出氨气，但装置中使用的长颈漏斗下端没有形成液封，氨气会从漏斗中逸出，A不符合题意；
B. 氨气与浓硫酸反应，不能用来干燥氨气，B不符合题意；
C．氨气密度比空气小，用向下排空气法收集，即从装置中比较短的导管一侧通入，氨气溶于水显碱性，可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，将湿润的红色石蕊试纸放在导管口，可以检查氨气是否收集满，C符合题意；
D．氨气极易溶于水，易产生倒吸现象，故吸收尾气中的氨气时要有防倒吸装置，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】实验室用氯化铵和熟石灰混合加热反应或者用加热浓氨水来制取氨气，用碱石灰来干燥气体，用向下排空气法进行收集，尾气的吸收注意防倒吸
4．【答案】B
【知识点】硝酸的化学性质；铁的化学性质
【解析】【解答】A.OA产生的气体为NO，AB无产生气体，故为铁与铁离子反应，第三段则为产生氢气的反应，故A不符合题意
B.若有硝酸根和氢离子能组合成硝酸，则能继续生成NO，OA段硝酸根离子已反应完全，故B符合题意
C.OA段硝酸根反应完全NO3-~Fe，Fe的物质的量为=0.2mol，故NO3-为0.2mol，故C不符合题意
D.铁的最终产物为硫酸亚铁，即硫酸根的量等于铁的总量，铁有=0.4mol，故有硫酸0.4mol，浓度为2mol/L，故D不符合题意
故答案为：B
【分析】C、可根据电子转移数目相等可列关系
D、可根据元素守恒求解。
5．【答案】B
【知识点】含氮物质的综合应用；含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】 D相对分子质量比C相对分子质量大16 ，故可知Y是氧气， 当X是强酸时，A、B、C、D、E均含有同一种元素 ，则A中可能含有S2-，则B为H2S，C为SO2，D为SO3，E为硫酸
当X是强碱时，则A中含有NH4+，则B为NH3，C为NO，D为NO2，E为HNO3
A.当D是二氧化氮时，生成硝酸的同时还生成了NO，故A不符合题意
B.当X是强酸时，C为二氧化硫，在常温下为气态化合物，故B符合题意
C.当X是强酸时，E为硫酸，故C不符合题意
D.当X时强碱时，E为硝酸，故D不符合题意
故答案为：B
【分析】本题的突破点在于， D相对分子质量比C相对分子质量大16 ，由此可知由B→D的过程为连续氧化的过程，且与水能生成酸，可推为硫酸或为硝酸。
6．【答案】B
【知识点】二氧化硫的性质；浓硫酸的性质
【解析】【解答】A.若观察到溶液呈蓝色，则说明溶液中含有Cu2+，因此可说明反应有CuSO4生成，选项正确，A不符合题意；
B.图乙中试剂为酸性KMnO4溶液，具有强化性，而SO2具有还原性，二者可发生氧化还原反应，使得溶液颜色变浅，该实验未能说明SO2具有漂白性，选项错误，B符合题意；
C.图丙中试剂为滴有KSCN溶液的Fe2(SO4)3溶液，溶液中Fe3＋具有氧化性，能与SO2反应，使得溶液中Fe3＋含量减小，溶液颜色变浅，该实验能说明SO2具有还原性，选项正确，C不符合题意；
D.图丁中往Na2S溶液中通入SO2，发生反应的离子方程式为：SO2＋2S2－＋4H＋=3S↓＋2H2O，因此可说明SO2或H2SO4具有氧化性，选项正确，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】加热条件下，Cu与浓硫酸反应生成SO2，SO2中硫元素为＋4价，处于中间价态，具有还原性和氧化性。Fe3＋为最高价， 具有氧化性，能将SO2氧化成SO42－；Na2S中硫元素为－2价，具有还原性，能与SO2反应生成S沉淀；据此结合选项进行分析。
7．【答案】C
【知识点】硝酸的化学性质
【解析】【解答】铜与稀硝酸反应的实质是3Cu+8H++2NO3－=3Cu2++2NO↑+4H2O，在溶液中每3molCu与8molH+完全反应生成2molNO气体。1.92g铜的物质的量为1.92g÷64g/mol=0.03mol，硫酸和硝酸均是0.04mol，混合溶液中含H+物质的量为：0.04mol×2+0.04mol＝0.12mol，硝酸根是0.04mol，根据离子方程式可知硝酸根和氢离子过量，0.03mol铜完全反应，得到0.02molNO，标准状况下0.02molNO的体积为：22.4L/mol×0.02mol=0.448L=448mL，
故答案为：C。
【分析】本题主要考查硝酸的化学性质、化学方程式的过量计算、溶液中隐含条件的判断，主要考查了硝酸根在溶液中有氢离子存在时，仍是稀硝酸具有强氧化性。答题的关键是利用离子方程式进行过量判断，如果利用化学方程式则由于忽略了硫酸的存在而得出错误的结论。
8．【答案】A
【知识点】硝酸的化学性质；铜及其化合物
【解析】【解答】1.28g Cu的物质的量为n(Cu)= =0.02mol，反应时失去电子数目为2×0.02mol=0.04mol，由分析可知，反应前后NO3-的物质的量不变，而化合价变化的只有铜和氧气，则Cu失去电子数目等于O2得到电子的数目，所以消耗氧气的物质的量为n(O2)= =0.01mol，标准状况下V（O2）=0.01mol×22400mL/mol=224mL，所以通入O2的体积为224mL；
故答案为A。
【分析】根据电子守恒计算，已知HNO3 NO、NO2 HNO3，反应前后NO3-的物质的量不变，而化合价变化的只有铜和氧气，则Cu失去电子数目等于O2得到电子的数目，以此进行计算。
9．【答案】A
【知识点】浓硫酸的性质
【解析】【解答】A．试纸中心区域变黑，说明试纸中的H元素和O元素被脱去，只剩下C，证明浓硫酸具有脱水性，A符合题意；
B．蓝色石蕊试纸边缘变红，证明浓硫酸具有酸性，不能证明浓硫酸有弱酸性，B不符合题意；
C．浓硫酸与MnO2反应后，Mn元素仅以 存在，说明Mn元素化合价降低，表现氧化性，产生能使带火星的木条复燃的无色气体，说明生成O2。但由于Mn元素也表现氧化性，且实验中没有说明有硫酸的还原产物生成，故不能体现浓硫酸的强氧化性，C不符合题意；
D．浓硫酸与MnO2反应没有体现出浓硫酸的吸水性，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、边缘变黑说明浓硫酸具有脱水性。故A符合题意
B、边缘变红只能证明有酸性，是否完全电离才能作为判断酸性强弱的依据,故B不符合题意
C、锰的化合价降低，只能证明二氧化锰具有氧化性,故C不符合题意
D、未体现出浓硫酸的吸水性,故D不符合题意
10．【答案】D
【知识点】氮的固定；工业制取硝酸；氧化还原反应；含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A.工业生产硝酸是由NH3发生催化氧化反应生成NO，NO经氧化生成NO2，NO2溶于水形成HNO3，选项正确，A不符合题意；
B.雷电固氮的过程为空气中的N2和O2在放电时发生化合反应生成NO，NO进一步与空气中的O2反应生成NO2，NO2与H2O反应生成HNO3，选项正确，B不符合题意；
C.上述反应过程中，氮元素的化合价都发生变化，都属于氧化还原反应，选项正确，C不符合题意；
D.氮的固定是将游离态氮转化为化合态氮的过程，反应③是化合态氮之间的转化，不属于氮的固定，选项错误，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.结合工业硝酸的制备分析；
B.结合雷电固氮的过程分析；
C.分析反应过程中元素化合价是否发生变化；
D.根据氮的固定的定义进行分析；
11．【答案】（1）气密性检查
（2）Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
（3）防止倒吸
（4）A；C；D
（5）BC
【知识点】实验装置综合；浓硫酸的性质实验
【解析】【解答】（1）反应生成气体，且有气体参加反应，则连接好装置后，应检查装置的气密性；
（2）铜与浓硫酸在加热条件下生成二氧化硫、硫酸铜和水，化学方程式为
Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O；
（3）装置II为安全瓶，用于防止倒吸；
（4）A．反应后，将试管Ⅰ生成硫酸铜，加入水中，溶液呈蓝色，A正确；
B．试管III褪色与二氧化硫的漂白性有关，V中溶液褪色与二氧化硫的还原性有关，其褪色原理不同，B错误；
C．取下试管Ⅲ并不断振荡，亚硫酸可被氧化生成硫酸，试管中出现浑浊，是因为生成了BaSO4，C正确；
D．碳酸钠溶液呈碱性，可吸收二氧化硫，反应生成亚硫酸钠，D正确。
（5）如硫酸有剩余，则溶液呈酸性，加入铁粉、NaHCO3溶液，可生成气体，稀硫酸与Ag不反应.
【分析】（1）连接好装置后，应检查装置的气密性；
（2）铜与浓硫酸在加热条件下生成二氧化硫、硫酸铜和水；
（3）装置II为安全瓶，用于防止倒吸；
（4）A．试管Ⅰ生成硫酸铜，加入水中，溶液呈蓝色；
B．试管III褪色是二氧化硫的漂白性，V中溶液褪色是二氧化硫的还原性，其褪色原理不同，
C．取下试管Ⅲ并不断振荡，亚硫酸被氧气氧化生成硫酸，试管中出现浑浊，是因为生成了BaSO4；
D．NaCO3+SO2=Na2SO3。
（5）根据硫酸的酸性判定即可。如硫酸有剩余，则溶液呈酸性，加入铁粉、NaHCO3溶液，可生成气体，稀硫酸与Ag不反应.
12．【答案】（1）
（2）冰水浴
（3）将装置中的空气排出，防止对 的检验产生干扰
（4）通入 后，C装置的圆底烧瓶中出现红棕色气体
【知识点】探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】（1）装置A中， 70%硫酸与亚硝酸钠反应生成硫酸钠、一氧化氮、二氧化氮和水，反应的化学方程式为2NaNO2＋H2SO4=Na2SO4＋NO↑＋NO2↑＋H2O，故答案为：2NaNO2＋H2SO4=Na2SO4＋NO↑＋NO2↑＋H2O；（2）由题意可知，二氧化氮易液化，装置B应选择冰水浴，目的是冷凝收集二氧化氮，验证气体产物中含有二氧化氮，故答案为：冰水浴；（3）一氧化氮易被空气中的氧气氧化生成二氧化氮，干扰一氧化氮的验证，所以实验开始前应通入氮气排尽装置内的空气，故答案为：将装置中的空气排出，防止对 的检验产生干扰；（4）向装置C中通入氧气，一氧化氮与氧气反应生成红棕色的二氧化氮，说明气体产物中有一氧化氮，故答案为：通入 后，C装置的圆底烧瓶中出现红棕色气体。
【分析】由实验装置图可知，装置A中，70%硫酸与亚硝酸钠反应生成硫酸钠、一氧化氮、二氧化氮和水，一氧化氮易被空气中的氧气氧化生成二氧化氮，干扰一氧化氮的验证，所以实验开始前应通入氮气排尽装置内的空气，装置B用于冷凝收集二氧化氮，验证气体产物中含有二氧化氮，向装置C中通入氧气，一氧化氮与氧气反应生成红棕色的二氧化氮，验证气体产物中含有一氧化氮。
13．【答案】（1）ac
（2）干燥氨气；除去氯气中的氯化氢
（3）MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
（4）NaOH；Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
（5）3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl
（6）
【知识点】氯气的化学性质；氯气的实验室制法；氨的实验室制法
【解析】【解答】A为制氨气装置，有杂质水，故需要连接碱石灰除水，F为制取氯气装置，含有杂质HCl和水，E可出HCl，D为吸水装置
（1）从浓氨水中制氨气，需要能结合水，并且剧烈放热，故可选用生石灰，以及氢氧化钠
（2）B的目的为干燥氨气，E的目的为吸收氯气中的HCl
（3）F制氯气发生的反应为 、MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
（4）吸收氯气，可用氢氧化钠，发生的反应为 Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
（5）根据转移的电子数守恒可配平方程式 3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl
（6）甲烷为正四面体，要取代反应得到正四面体，则需要取代四个氢形成四氯化碳，故电子式为
【分析】（1）从浓氨水中制取氨气，需要吸收浓氨水当中的水，并放热，促使氨气挥发
（2）发生反应前需要除去杂质
（5）氧化还原反应配平关键点：得失电子数目相等，化合价升降数目相等。
14．【答案】（1）③
（2）浓氨水
（3）2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
（4）3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O
（5）B
（6）NO直接排放，缺少尾气吸收装置；同时装置F含吸收部分NO2
【知识点】氨的实验室制法；含氮物质的综合应用
【解析】【解答】（1）①氮气与氢气的反应为可逆反应，且反应需要催化剂和高温高压， 不适宜实验室制取氨气，不符合题意；
②氨气能溶于饱和食盐水中，不能用排饱和食盐水的方法收集氨气，不符合题意；
③实验室用加热熟石灰和氯化铵的方法或用浓氨水与生石灰反应，都可制得氨气，前者需要加热，后者不需要加热，符合题意；
④氨气能与氯化钙反应生成CaCl2·8NH3，故不能用无水氯化钙干燥氨气，不符合题意；
故答案为：③
（2）G装置为固液常温型装置，可用浓氨水和生石灰反应制取氨气，因此分液漏斗内装的液体试剂为浓氨水；
（3）C装置为固固加热型装置，可用熟石灰和氯化铵固体共热制氨气，该反应的化学方程式为：Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2H2O＋2NH3↑；
（4）A装置中试剂为铜片和稀硝酸，二者反应生成可溶性Cu(NO3)2、NO和H2O，该反应的离子方程式为：3Cu＋2NO3－＋8H＋=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；
（5）D装置中饱和氨水可使气体混合均匀，同时还可以调节气体流速，因此代替的液体，要求也能起到相同的作用；
A、氨气极易溶于水，故不能用水代替，A不符合题意；
B、氨气不溶于CCl4，可用CCl4代替，B符合题意；
C、氨气能与浓硫酸反应，不可用浓硫酸代替，C不符合题意；
故答案为：B
（6）该装置中NO无法被吸收，直接排放，由于NO是一种有毒气体，直接排放会造成空气污染；因此该装置存在的缺陷是NO直接排放，缺少尾气吸收装置；同时F装置含吸收部分NO2；
【分析】（1）根据氨气的制备和性质进行分析；
（2）结合氨气的制备分析；
（3）装置C为固固加热型装置，结合氨气的制备原理和装置进行分析；
（4）结合装置内试剂发生的反应，书写反应的离子方程式；
（5）根据装置D的作用进行分析；
（6）缺少尾气处理装置；
15．【答案】（1）N≡N；
（2）有红棕色气体产生；3NO2+H2O=2HNO3+NO；CaCO3、Ca(OH)2
（3）NH4HCO3 H2O+CO2↑+NH3↑；NH4++OH- NH3↑+H2O
（4）H2SO3；H2SO4；CO(NH2)2+H2O=2NH3↑+CO2↑
【知识点】铵离子检验；铵盐；氮的氧化物的性质及其对环境的影响；含氮物质的综合应用；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】(1)N2的结构式为N≡N，NH3的电子式为 ，故答案为：N≡N； ；(2)①NO为无色气体，NO2为红棕色气体，所以NO→NO2 的现象是有红棕色气体产生，NO2和H2O反应生成HNO3和NO，所以NO2→HNO3的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO，故答案为：有红棕色气体产生；3NO2+H2O=2HNO3+NO；②HNO3和CaCO3、Ca(OH)2等物质反应均可转化为Ca(NO3)2，故答案为：CaCO3、Ca(OH)2；(3)①NH4HCO3受热易分解，发生的反应为NH4HCO3 H2O+CO2↑+NH3↑，故答案为：NH4HCO3 H2O+CO2↑+NH3↑；②铵态氮肥含NH4+，检验氨态氮肥即检验NH4+，检验NH4+的方法为：取待检氮肥溶液于试管中，加浓NaOH，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，若试纸变蓝，证明有NH4+，该氮肥属于铵盐，涉及的反应的离子方程式为NH4++OH- NH3↑+H2O，故答案为：NH4++OH- NH3↑+H2O；(4)①氨气和硫酸反应生成硫酸铵，Y为硫酸，亚硫酸被氧化成硫酸，或者三氧化硫与水反应生成硫酸，X为SO3或H2SO3，故答案为：H2SO3；H2SO4；
②由题意可知，CO(NH2)2和H2O反应生成NH3和另外一种气体，该反应为非氧化还原反应，则另外一种气体中C的化合价应为+4价，即该气体为CO2，该反应的化学方程式为：CO(NH2)2+H2O=2NH3↑+CO2↑，故答案为：CO(NH2)2+H2O=2NH3↑+CO2↑。
【分析】(2)氨催化氧化得NO，NO和氧气反应生成NO2，NO2与H2O反应生成HNO3和NO，HNO3和CaCO3、Ca(OH)2等物质反应得Ca(NO3)2；(4)含硫燃料燃烧产生SO2，SO2和水反应生成H2SO3，H2SO3被氧气氧化成H2SO4，H2SO4和氨气反应生成(NH4)2SO4；
或者含硫燃料燃烧产生SO2，SO2和O2反应生成SO3，SO3和H2O反应生成H2SO4，H2SO4和氨气反应生成(NH4)2SO4；
16．【答案】（1）Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O
（2）检验装置气密性
（3）导气、冷凝回流；偏低
（4）防倒吸；在F处收集气体并验纯，如果确定收集到了氢气则证明硫酸浓度已经降到临界点以下
（5）
（6）不可行；实验过程中不能保证得到的Na2SO3溶液是否会被空气中的氧气氧化变质，造成滴定结果不准确
【知识点】浓硫酸的性质；实验装置综合；物质的量浓度
【解析】【解答】（1）刚开始硫酸的浓度比较大，与锌反应生成二氧化硫，其反应方程式为Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O；（2）该装置是一个气体发生装置，在组装仪器之后，检查装置的气密性，若气密性良好，再加入药品；（3）该反应是个放热反应，长导管B的作用是导气、冷凝的作用，使水蒸气冷凝回流，起到了确保硫酸溶液的体积不变的作用；如果没有这个设计，最终测定的临界浓度会偏低；（4）二氧化硫是污染气体不能排放到空气中，需要用氢氧化钠溶液吸收，利用干燥管C防止液体发生倒吸；判断硫酸已达临界浓度:根据反应一段时间，浓硫酸变为稀硫酸，稀硫酸与锌反应不能生成二氧化硫，而是生成氢气，故在F处收集气体并验纯，如果确定收集到了氢气则证明硫酸浓度已经降到临界点以下；（5）加入足量的H2O2溶液把亚硫酸钠氧化为硫酸钠，加入足量的BaCl2溶液生成硫酸钡沉淀，充分反应后将所得沉淀过滤、洗涤、干燥、称量得到固体质量为a克，n(BaSO4)= ，n(SO2)= ，消耗硫酸的物质的量为：n(H2SO4) =n(SO2)=2× ，Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O，浓硫酸与锌反应的临界浓度为： = mol/L；（6）不能用硫酸酸化的高锰酸钾溶液对D中的SO32-进行滴定，因为在滴定的过程中溶液中的亚硫酸根离子会被空气中的氧气氧化为硫酸根离子，造成滴定结果不准确。
【分析】设计实验探究锌与硫酸反应生成SO2、H2的临界浓度，因为该装置是一个气体发生装置，在组装仪器之后，组装好仪器之后检查装置气密性；检验硫酸与锌反应生成二氧化硫的最低浓度，即临界浓度，测定从二氧化硫的物质的量，根据Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O的方程式，计算出生成一定量的二氧化硫需要消耗的硫酸，总硫酸的物质的量减去生成一定量二氧化硫消耗的硫酸的物质的量，计算出剩余硫酸的物质的量，依据c= ，计算出最终测定硫酸的临界浓度。
1 / 1高中化学人教版（新课标）必修1 第四章第四节 氨 硝酸 硫酸
一、单选题
1．（2020·杭州模拟）下列关于自然界中氮循环（如图）的说法不正确的是：（ ）
A．氮元素均被氧化
B．工业合成氨属于人工固氮
C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环
【答案】A
【知识点】氮的固定；含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A．硝酸盐中氮元素的化合价为+5价，被细菌分解变成大气中氮单质，氮元素由+5→0，属于被还原，故A符合题意；
B．工业合成氨是将N2与H2在一定条件下反应生成NH3，属于人工固氮，故B不符合题意；
C．氮循环中铵盐和蛋白质可相互转化，铵盐属于无机物，蛋白质属于有机物，含氮无机物和含氮有机物可相互转化，故C不符合题意；
D．碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环，如蛋白质的制造需要碳元素，又如N2在放电条件下与O2直接化合生成无色且不溶于水的一氧化氮气体，N2+O2 2NO，氧元素参与，二氧化氮易与水反应生成硝酸（HNO3）和一氧化氮，3NO2+H2O=2HNO3+NO，氢元素参加，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.氮的循环中氮元素的化合价由高到低是被还原；
B.工业合成氨是游离态的氮元素生成化合态；
C.氮元素在循环中存在有机物和无机物的转化；
D.根据图中分析循环的元素即可。
2．（2020高一下·七台河期末）下列有关硫、氮单质及其化合物的叙述正确的是（ ）
A．SO2、NO2均为酸性氧化物
B．“雷雨肥庄稼”与氮的固定有关
C．硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3
D．铜片与稀盐酸不反应，向溶液中通入NO2后，铜片质量不变
【答案】B
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响；含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A. NO2不是酸性氧化物，A不符合题意；
B. “雷雨肥庄稼”过程中氮气转化为NO，与氮的固定有关，B符合题意；
C. 硫粉在过量的纯氧中燃烧生成SO2，C不符合题意；
D. 铜片与稀盐酸不反应，向溶液中通入NO2后，有硝酸生成，铜与稀硝酸反应，铜片质量减少，D不符合题意，
故答案为：B。
【分析】A、酸性氧化物：与碱反应只生成盐和水
C、硫在氧气中燃烧只能生成二氧化硫
D、通入二氧化氮形成硝酸，铜与硝酸会反应
3．（2020·徐州模拟）下列制取、干燥、收集NH3并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是（ ）
A．制备NH3
B．干燥NH3
C．收集NH3并验满
D．尾气处理
【答案】C
【知识点】氨的实验室制法；尾气处理装置
【解析】【解答】A．氧化钙吸收氨水里的水并放热，可以促使氨水挥发出氨气，但装置中使用的长颈漏斗下端没有形成液封，氨气会从漏斗中逸出，A不符合题意；
B. 氨气与浓硫酸反应，不能用来干燥氨气，B不符合题意；
C．氨气密度比空气小，用向下排空气法收集，即从装置中比较短的导管一侧通入，氨气溶于水显碱性，可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，将湿润的红色石蕊试纸放在导管口，可以检查氨气是否收集满，C符合题意；
D．氨气极易溶于水，易产生倒吸现象，故吸收尾气中的氨气时要有防倒吸装置，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】实验室用氯化铵和熟石灰混合加热反应或者用加热浓氨水来制取氨气，用碱石灰来干燥气体，用向下排空气法进行收集，尾气的吸收注意防倒吸
4．（2020高三上·黑龙江开学考）向稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析错误的是（ ）
A．OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe+ 2Fe3+=3Fe2+， BC 段产生H2
B．A点溶液中的溶质为Fe(NO3)3和H2SO4
C．原混合酸中NO3- 物质的量为0.2 mol
D．原混合酸中H2SO4的物质的量浓度为2 mol·L-1
【答案】B
【知识点】硝酸的化学性质；铁的化学性质
【解析】【解答】A.OA产生的气体为NO，AB无产生气体，故为铁与铁离子反应，第三段则为产生氢气的反应，故A不符合题意
B.若有硝酸根和氢离子能组合成硝酸，则能继续生成NO，OA段硝酸根离子已反应完全，故B符合题意
C.OA段硝酸根反应完全NO3-~Fe，Fe的物质的量为=0.2mol，故NO3-为0.2mol，故C不符合题意
D.铁的最终产物为硫酸亚铁，即硫酸根的量等于铁的总量，铁有=0.4mol，故有硫酸0.4mol，浓度为2mol/L，故D不符合题意
故答案为：B
【分析】C、可根据电子转移数目相等可列关系
D、可根据元素守恒求解。
5．（2020高一下·嘉祥期末）A是一种正盐，D相对分子质量比C相对分子质量大16，E是酸，当X无论是强酸还是强碱时都有如下图转化关系。当X是强酸时，A、B、C、D、E均含有同一种元素；当X是强碱时，A、B、C、D、E均含有另一种元素．下列说法不正确的是（ ）
A．D生成E的反应可能是氧化还原反应
B．当X是强酸时，C在常温下是气态单质
C．当X是强酸时，E是H2SO4
D．当X是强碱时，E是HNO3
【答案】B
【知识点】含氮物质的综合应用；含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】 D相对分子质量比C相对分子质量大16 ，故可知Y是氧气， 当X是强酸时，A、B、C、D、E均含有同一种元素 ，则A中可能含有S2-，则B为H2S，C为SO2，D为SO3，E为硫酸
当X是强碱时，则A中含有NH4+，则B为NH3，C为NO，D为NO2，E为HNO3
A.当D是二氧化氮时，生成硝酸的同时还生成了NO，故A不符合题意
B.当X是强酸时，C为二氧化硫，在常温下为气态化合物，故B符合题意
C.当X是强酸时，E为硫酸，故C不符合题意
D.当X时强碱时，E为硝酸，故D不符合题意
故答案为：B
【分析】本题的突破点在于， D相对分子质量比C相对分子质量大16 ，由此可知由B→D的过程为连续氧化的过程，且与水能生成酸，可推为硫酸或为硝酸。
6．（2020高一下·衢州期末）下列有关实验装置(夹持和尾气处理装置已省略)进行的相应实验，不能达到实验目的的是（ ）
A．若将甲中上层清液倒入水中，观察到溶液呈蓝色，说明有CuSO4生成
B．图乙装置中溶液的颜色变浅，说明SO2具有漂白性
C．图丙装置中溶液的颜色变浅，说明SO2具有还原性
D．图丁装置中产生淡黄色沉淀，说明SO2或H2SO4具有氧化性
【答案】B
【知识点】二氧化硫的性质；浓硫酸的性质
【解析】【解答】A.若观察到溶液呈蓝色，则说明溶液中含有Cu2+，因此可说明反应有CuSO4生成，选项正确，A不符合题意；
B.图乙中试剂为酸性KMnO4溶液，具有强化性，而SO2具有还原性，二者可发生氧化还原反应，使得溶液颜色变浅，该实验未能说明SO2具有漂白性，选项错误，B符合题意；
C.图丙中试剂为滴有KSCN溶液的Fe2(SO4)3溶液，溶液中Fe3＋具有氧化性，能与SO2反应，使得溶液中Fe3＋含量减小，溶液颜色变浅，该实验能说明SO2具有还原性，选项正确，C不符合题意；
D.图丁中往Na2S溶液中通入SO2，发生反应的离子方程式为：SO2＋2S2－＋4H＋=3S↓＋2H2O，因此可说明SO2或H2SO4具有氧化性，选项正确，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】加热条件下，Cu与浓硫酸反应生成SO2，SO2中硫元素为＋4价，处于中间价态，具有还原性和氧化性。Fe3＋为最高价， 具有氧化性，能将SO2氧化成SO42－；Na2S中硫元素为－2价，具有还原性，能与SO2反应生成S沉淀；据此结合选项进行分析。
7．（2020高一下·七台河期末）将1.92g铜粉投入到某硫酸和硝酸的混合溶液中，其中，硫酸以及硝酸的浓度均为1mol/L，溶液体积为40mL，待充分反应后若只生成NO气体，则最多可收集到标准状况下的NO体积为（ ）
A．336 mL B．112 mL C．448 mL D．224 mL
【答案】C
【知识点】硝酸的化学性质
【解析】【解答】铜与稀硝酸反应的实质是3Cu+8H++2NO3－=3Cu2++2NO↑+4H2O，在溶液中每3molCu与8molH+完全反应生成2molNO气体。1.92g铜的物质的量为1.92g÷64g/mol=0.03mol，硫酸和硝酸均是0.04mol，混合溶液中含H+物质的量为：0.04mol×2+0.04mol＝0.12mol，硝酸根是0.04mol，根据离子方程式可知硝酸根和氢离子过量，0.03mol铜完全反应，得到0.02molNO，标准状况下0.02molNO的体积为：22.4L/mol×0.02mol=0.448L=448mL，
故答案为：C。
【分析】本题主要考查硝酸的化学性质、化学方程式的过量计算、溶液中隐含条件的判断，主要考查了硝酸根在溶液中有氢离子存在时，仍是稀硝酸具有强氧化性。答题的关键是利用离子方程式进行过量判断，如果利用化学方程式则由于忽略了硫酸的存在而得出错误的结论。
8．（2020高一下·东莞期末）1.28g铜投入一定量浓HNO3中，铜完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到672mL气体（标况）。将盛有此气体的容器倒扣在水中，通入标况下一定体积的O2，恰好使气体完全溶于水中，则通入O2的体积是（ ）
A．224mL B．168mL C．336mL D．448mL
【答案】A
【知识点】硝酸的化学性质；铜及其化合物
【解析】【解答】1.28g Cu的物质的量为n(Cu)= =0.02mol，反应时失去电子数目为2×0.02mol=0.04mol，由分析可知，反应前后NO3-的物质的量不变，而化合价变化的只有铜和氧气，则Cu失去电子数目等于O2得到电子的数目，所以消耗氧气的物质的量为n(O2)= =0.01mol，标准状况下V（O2）=0.01mol×22400mL/mol=224mL，所以通入O2的体积为224mL；
故答案为A。
【分析】根据电子守恒计算，已知HNO3 NO、NO2 HNO3，反应前后NO3-的物质的量不变，而化合价变化的只有铜和氧气，则Cu失去电子数目等于O2得到电子的数目，以此进行计算。
9．（2020·海淀模拟）下列依据实验方案和现象对浓硫酸性质做出的判断合理的是（ ）
实验方案 实验I： 实验II：
实验现象 试纸中心区域变黑，边缘变红 黑色固体溶解，溶液接近无色(溶液中锰元素仅以 存在)，产生能使带火星的木条复燃的无色气体
A．由I可知，浓硫酸具有脱水性
B．由I可知，浓硫酸具有弱酸性
C．由II可知，浓硫酸具有强氧化性
D．由II可知，浓硫酸具有吸水性
【答案】A
【知识点】浓硫酸的性质
【解析】【解答】A．试纸中心区域变黑，说明试纸中的H元素和O元素被脱去，只剩下C，证明浓硫酸具有脱水性，A符合题意；
B．蓝色石蕊试纸边缘变红，证明浓硫酸具有酸性，不能证明浓硫酸有弱酸性，B不符合题意；
C．浓硫酸与MnO2反应后，Mn元素仅以 存在，说明Mn元素化合价降低，表现氧化性，产生能使带火星的木条复燃的无色气体，说明生成O2。但由于Mn元素也表现氧化性，且实验中没有说明有硫酸的还原产物生成，故不能体现浓硫酸的强氧化性，C不符合题意；
D．浓硫酸与MnO2反应没有体现出浓硫酸的吸水性，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、边缘变黑说明浓硫酸具有脱水性。故A符合题意
B、边缘变红只能证明有酸性，是否完全电离才能作为判断酸性强弱的依据,故B不符合题意
C、锰的化合价降低，只能证明二氧化锰具有氧化性,故C不符合题意
D、未体现出浓硫酸的吸水性,故D不符合题意
10．（2020高一上·西安期末）关于氮的变化关系如图：则下列说法不正确的是（ ）
A．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径
B．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径
C．上述所有反应都是氧化还原反应
D．上述反应中只有③属于氮的固定
【答案】D
【知识点】氮的固定；工业制取硝酸；氧化还原反应；含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A.工业生产硝酸是由NH3发生催化氧化反应生成NO，NO经氧化生成NO2，NO2溶于水形成HNO3，选项正确，A不符合题意；
B.雷电固氮的过程为空气中的N2和O2在放电时发生化合反应生成NO，NO进一步与空气中的O2反应生成NO2，NO2与H2O反应生成HNO3，选项正确，B不符合题意；
C.上述反应过程中，氮元素的化合价都发生变化，都属于氧化还原反应，选项正确，C不符合题意；
D.氮的固定是将游离态氮转化为化合态氮的过程，反应③是化合态氮之间的转化，不属于氮的固定，选项错误，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.结合工业硝酸的制备分析；
B.结合雷电固氮的过程分析；
C.分析反应过程中元素化合价是否发生变化；
D.根据氮的固定的定义进行分析；
二、综合题
11．（2019高一上·温州期末）某同学用下列装置完成了浓硫酸和SO2性质实验（夹持装置已省略）：
请回答：
（1）连接好装置后，接下来的操作步骤是
（2）浓硫酸与铜丝反应的化学方程式为
（3）装置II的作用是
（4）下列说法正确的是________________
A．反应一段时间后，向试管Ⅰ中的溶液加水，溶液呈蓝色
B．试管III、V中溶液都会褪色，其褪色原理相同
C．取下试管IV并不断振荡，试管中出现浑浊，是因为生成了BaSO4
D．试管VI中NaOH溶液用于吸收尾气，可用Na2CO3溶液代替
（5）某同学根据所学化学知识认为：反应完毕时，不管铜是否过量，硫酸一定有剩余。下列药品能证明反应结束时I试管中确有余酸的是
A BaCl2溶液 B 铁粉 C NaHCO3溶液 D 银粉
【答案】（1）气密性检查
（2）Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
（3）防止倒吸
（4）A；C；D
（5）BC
【知识点】实验装置综合；浓硫酸的性质实验
【解析】【解答】（1）反应生成气体，且有气体参加反应，则连接好装置后，应检查装置的气密性；
（2）铜与浓硫酸在加热条件下生成二氧化硫、硫酸铜和水，化学方程式为
Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O；
（3）装置II为安全瓶，用于防止倒吸；
（4）A．反应后，将试管Ⅰ生成硫酸铜，加入水中，溶液呈蓝色，A正确；
B．试管III褪色与二氧化硫的漂白性有关，V中溶液褪色与二氧化硫的还原性有关，其褪色原理不同，B错误；
C．取下试管Ⅲ并不断振荡，亚硫酸可被氧化生成硫酸，试管中出现浑浊，是因为生成了BaSO4，C正确；
D．碳酸钠溶液呈碱性，可吸收二氧化硫，反应生成亚硫酸钠，D正确。
（5）如硫酸有剩余，则溶液呈酸性，加入铁粉、NaHCO3溶液，可生成气体，稀硫酸与Ag不反应.
【分析】（1）连接好装置后，应检查装置的气密性；
（2）铜与浓硫酸在加热条件下生成二氧化硫、硫酸铜和水；
（3）装置II为安全瓶，用于防止倒吸；
（4）A．试管Ⅰ生成硫酸铜，加入水中，溶液呈蓝色；
B．试管III褪色是二氧化硫的漂白性，V中溶液褪色是二氧化硫的还原性，其褪色原理不同，
C．取下试管Ⅲ并不断振荡，亚硫酸被氧气氧化生成硫酸，试管中出现浑浊，是因为生成了BaSO4；
D．NaCO3+SO2=Na2SO3。
（5）根据硫酸的酸性判定即可。如硫酸有剩余，则溶液呈酸性，加入铁粉、NaHCO3溶液，可生成气体，稀硫酸与Ag不反应.
12．（2020高二下·台州期末）亚硝酸钠是一种工业盐，在生产、生活中应用广泛。现用下图所示装置（夹持装置及尾气吸收装置已省略）和药品探究亚硝酸钠与硫酸反应的气体产物。
已知：气体的沸点 ： ℃， ：21℃
（1）写出装置A中发生反应的化学方程式 。
（2）B装置中选择的水浴方式为 （填“冰水浴”或“热水浴”）。
（3）反应前应先打开弹簧夹，先通一段时间 ，其目的是 。
（4）能够说明气体产物中有 的实验现象是 。
【答案】（1）
（2）冰水浴
（3）将装置中的空气排出，防止对 的检验产生干扰
（4）通入 后，C装置的圆底烧瓶中出现红棕色气体
【知识点】探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】（1）装置A中， 70%硫酸与亚硝酸钠反应生成硫酸钠、一氧化氮、二氧化氮和水，反应的化学方程式为2NaNO2＋H2SO4=Na2SO4＋NO↑＋NO2↑＋H2O，故答案为：2NaNO2＋H2SO4=Na2SO4＋NO↑＋NO2↑＋H2O；（2）由题意可知，二氧化氮易液化，装置B应选择冰水浴，目的是冷凝收集二氧化氮，验证气体产物中含有二氧化氮，故答案为：冰水浴；（3）一氧化氮易被空气中的氧气氧化生成二氧化氮，干扰一氧化氮的验证，所以实验开始前应通入氮气排尽装置内的空气，故答案为：将装置中的空气排出，防止对 的检验产生干扰；（4）向装置C中通入氧气，一氧化氮与氧气反应生成红棕色的二氧化氮，说明气体产物中有一氧化氮，故答案为：通入 后，C装置的圆底烧瓶中出现红棕色气体。
【分析】由实验装置图可知，装置A中，70%硫酸与亚硝酸钠反应生成硫酸钠、一氧化氮、二氧化氮和水，一氧化氮易被空气中的氧气氧化生成二氧化氮，干扰一氧化氮的验证，所以实验开始前应通入氮气排尽装置内的空气，装置B用于冷凝收集二氧化氮，验证气体产物中含有二氧化氮，向装置C中通入氧气，一氧化氮与氧气反应生成红棕色的二氧化氮，验证气体产物中含有一氧化氮。
13．（2020高一下·嘉祥期末）某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。
请回答下列问题：
（1）装置A产生氨气，则烧瓶内固体可选用 (填字母)。
a．烧碱
b．二氧化锰
c．生石灰
d．氯化铵
（2）B装置的作用是 ；E装置的作用是 。
（3）F中发生反应的离子方程式为： 。
（4）G处可能逸出黄绿色的气体，可将该气通入盛有 溶液的烧杯来处理，离子方程式为 。
（5）氯气和氨气在常温下混合就能发生反应生成氯化铵和氮气，该反应的化学方程式为： 。
（6）F中产生的黄绿色气体在光照下还能与甲烷反应，写出产物中空间结构为正四面体的有机物的电子式 。
【答案】（1）ac
（2）干燥氨气；除去氯气中的氯化氢
（3）MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
（4）NaOH；Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
（5）3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl
（6）
【知识点】氯气的化学性质；氯气的实验室制法；氨的实验室制法
【解析】【解答】A为制氨气装置，有杂质水，故需要连接碱石灰除水，F为制取氯气装置，含有杂质HCl和水，E可出HCl，D为吸水装置
（1）从浓氨水中制氨气，需要能结合水，并且剧烈放热，故可选用生石灰，以及氢氧化钠
（2）B的目的为干燥氨气，E的目的为吸收氯气中的HCl
（3）F制氯气发生的反应为 、MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
（4）吸收氯气，可用氢氧化钠，发生的反应为 Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
（5）根据转移的电子数守恒可配平方程式 3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl
（6）甲烷为正四面体，要取代反应得到正四面体，则需要取代四个氢形成四氯化碳，故电子式为
【分析】（1）从浓氨水中制取氨气，需要吸收浓氨水当中的水，并放热，促使氨气挥发
（2）发生反应前需要除去杂质
（5）氧化还原反应配平关键点：得失电子数目相等，化合价升降数目相等。
14．（2020高一上·新乡期末）除去工业尾气中的氮氧化物常用氨催化吸收法。原理是NH3与NOx反应生成无毒物质。某同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物的处理过程。
（1）（一）提供的装置
(二)NH3的制取
下列有关实验室制备氨气的说法正确的有 (填序号)
①用氮气与氢气反应制取氨气
②用排饱和食盐水的方法收集氨气
③实验室制氨气有时需要加热，有时不需要加热
④用无水氯化钙干燥氨气
（2）若选择装置G制取氨气，则分液漏斗中盛装的液体试剂是 。
（3）若选择装置C制取氨气，则反应的化学方程式是 。
（4）(三)模拟尾气的处理
选用上述部分装置，按下列顺序连接成模拟尾气处理装置，回答有关问题：
A装置中反应的离子方程式为 。
（5）D装置中的液体可换成 (填字母)。
A．H2O B．CCl4 C．浓硫酸
（6）该同学所设计的模拟尾气处理实验存在的明显缺陷是 。
【答案】（1）③
（2）浓氨水
（3）2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
（4）3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O
（5）B
（6）NO直接排放，缺少尾气吸收装置；同时装置F含吸收部分NO2
【知识点】氨的实验室制法；含氮物质的综合应用
【解析】【解答】（1）①氮气与氢气的反应为可逆反应，且反应需要催化剂和高温高压， 不适宜实验室制取氨气，不符合题意；
②氨气能溶于饱和食盐水中，不能用排饱和食盐水的方法收集氨气，不符合题意；
③实验室用加热熟石灰和氯化铵的方法或用浓氨水与生石灰反应，都可制得氨气，前者需要加热，后者不需要加热，符合题意；
④氨气能与氯化钙反应生成CaCl2·8NH3，故不能用无水氯化钙干燥氨气，不符合题意；
故答案为：③
（2）G装置为固液常温型装置，可用浓氨水和生石灰反应制取氨气，因此分液漏斗内装的液体试剂为浓氨水；
（3）C装置为固固加热型装置，可用熟石灰和氯化铵固体共热制氨气，该反应的化学方程式为：Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2H2O＋2NH3↑；
（4）A装置中试剂为铜片和稀硝酸，二者反应生成可溶性Cu(NO3)2、NO和H2O，该反应的离子方程式为：3Cu＋2NO3－＋8H＋=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；
（5）D装置中饱和氨水可使气体混合均匀，同时还可以调节气体流速，因此代替的液体，要求也能起到相同的作用；
A、氨气极易溶于水，故不能用水代替，A不符合题意；
B、氨气不溶于CCl4，可用CCl4代替，B符合题意；
C、氨气能与浓硫酸反应，不可用浓硫酸代替，C不符合题意；
故答案为：B
（6）该装置中NO无法被吸收，直接排放，由于NO是一种有毒气体，直接排放会造成空气污染；因此该装置存在的缺陷是NO直接排放，缺少尾气吸收装置；同时F装置含吸收部分NO2；
【分析】（1）根据氨气的制备和性质进行分析；
（2）结合氨气的制备分析；
（3）装置C为固固加热型装置，结合氨气的制备原理和装置进行分析；
（4）结合装置内试剂发生的反应，书写反应的离子方程式；
（5）根据装置D的作用进行分析；
（6）缺少尾气处理装置；
15．（2020高一下·朝阳期末）人类农业生产离不开氮肥，科学合理使用氮肥，不仅能提高化肥的使用率，而且能够更好地保护环境，请回答下列问题：
（1）工业合成氨是制取氮肥的基础。合成氨反应中，反应物 N2 的结构式是 ，产物NH3 的电子式是 。
（2）某小组在实验室模拟以 NH3 为原料， 制备少量硝态氮肥 Ca(NO3)2，转化途径如下(转化所需试剂及条件已略去)。
①NO→NO2 的现象是 ， NO2→HNO3 的化学方程式为 。
②将HNO3 转化为 Ca(NO3)2，列举两种不同类别的化合物 M (写化学式) 。
（3）①NH4HCO3 是一种铵态氮肥，需阴凉处保存，原因是 (写化学方程式)。
②实验室检验某化肥是铵态氮肥，检验过程中发生反应的离子方程式为 。
（4）过渡施用氮肥将导致大气中NH3含量增高，加剧雾霾的形成。(NH4)2SO4是雾霾的成分之一，其形成过程如下图所示(转化所需试剂及条件已略去)
①X可能是SO3 或 ，Y是 。
②尿素CO(NH2)2是一种常用有机氮肥，缓慢与 H2O 发生非氧化还原反应释放出NH3和另外一种气体，该反应的化学方程式为 。
【答案】（1）N≡N；
（2）有红棕色气体产生；3NO2+H2O=2HNO3+NO；CaCO3、Ca(OH)2
（3）NH4HCO3 H2O+CO2↑+NH3↑；NH4++OH- NH3↑+H2O
（4）H2SO3；H2SO4；CO(NH2)2+H2O=2NH3↑+CO2↑
【知识点】铵离子检验；铵盐；氮的氧化物的性质及其对环境的影响；含氮物质的综合应用；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】(1)N2的结构式为N≡N，NH3的电子式为 ，故答案为：N≡N； ；(2)①NO为无色气体，NO2为红棕色气体，所以NO→NO2 的现象是有红棕色气体产生，NO2和H2O反应生成HNO3和NO，所以NO2→HNO3的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO，故答案为：有红棕色气体产生；3NO2+H2O=2HNO3+NO；②HNO3和CaCO3、Ca(OH)2等物质反应均可转化为Ca(NO3)2，故答案为：CaCO3、Ca(OH)2；(3)①NH4HCO3受热易分解，发生的反应为NH4HCO3 H2O+CO2↑+NH3↑，故答案为：NH4HCO3 H2O+CO2↑+NH3↑；②铵态氮肥含NH4+，检验氨态氮肥即检验NH4+，检验NH4+的方法为：取待检氮肥溶液于试管中，加浓NaOH，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，若试纸变蓝，证明有NH4+，该氮肥属于铵盐，涉及的反应的离子方程式为NH4++OH- NH3↑+H2O，故答案为：NH4++OH- NH3↑+H2O；(4)①氨气和硫酸反应生成硫酸铵，Y为硫酸，亚硫酸被氧化成硫酸，或者三氧化硫与水反应生成硫酸，X为SO3或H2SO3，故答案为：H2SO3；H2SO4；
②由题意可知，CO(NH2)2和H2O反应生成NH3和另外一种气体，该反应为非氧化还原反应，则另外一种气体中C的化合价应为+4价，即该气体为CO2，该反应的化学方程式为：CO(NH2)2+H2O=2NH3↑+CO2↑，故答案为：CO(NH2)2+H2O=2NH3↑+CO2↑。
【分析】(2)氨催化氧化得NO，NO和氧气反应生成NO2，NO2与H2O反应生成HNO3和NO，HNO3和CaCO3、Ca(OH)2等物质反应得Ca(NO3)2；(4)含硫燃料燃烧产生SO2，SO2和水反应生成H2SO3，H2SO3被氧气氧化成H2SO4，H2SO4和氨气反应生成(NH4)2SO4；
或者含硫燃料燃烧产生SO2，SO2和O2反应生成SO3，SO3和H2O反应生成H2SO4，H2SO4和氨气反应生成(NH4)2SO4；
16．（2020·哈尔滨模拟）某研究小组同学为探究锌与硫酸反应生成SO2、H2的临界浓度(浓硫酸能与锌反应生成SO2的最低浓度)设计了如下实验。在大试管A中加入100mLl
8mol/L硫酸，向连接在塑料棒上的多孔塑料球内加入足量的锌粒(塑料棒可以上下移动)，在试剂瓶D中加入足量的浓NaOH溶液(加热和夹持装置已省略)。
已知：锌与浓硫酸接触，开始时反应缓慢，可以适当加热以加速其反应，当有大量气泡生成时，该反应速率会明显加快并伴有大量的热放出。
（1）请写出锌与硫酸反应产生SO2的化学方程式 。
（2）在组装仪器之后，加入试剂之前必须进行的操作是 。
（3）长导管B的作用是 ，如果没有这个设计，最终测定的临界浓度会 。(填“偏高”、“偏低"或“无影响”)
（4）装置中干燥管C的作用是 ，请简述如何判断硫酸已达临界浓度 。
（5）反应结束后向D装置中加入足量的H2O2溶液和足量的BaCl2溶液，充分反应后将所得沉淀过滤、洗涤、干燥、称量得到固体质量为a克，则浓硫酸与锌反应的临界浓度为： mol/L。(用含a的计算式表示，忽略体积变化)
（6）某同学通过联系氧化还原反应的相关知识，认为也可以利用硫酸酸化的高锰酸钾溶液对D中的SO32-进行滴定，通过滴定出的SO32-的物质的量计算临界浓度，你认为他的这一想法是否可行 (填“可行”或“不可行”)，原因是 。
【答案】（1）Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O
（2）检验装置气密性
（3）导气、冷凝回流；偏低
（4）防倒吸；在F处收集气体并验纯，如果确定收集到了氢气则证明硫酸浓度已经降到临界点以下
（5）
（6）不可行；实验过程中不能保证得到的Na2SO3溶液是否会被空气中的氧气氧化变质，造成滴定结果不准确
【知识点】浓硫酸的性质；实验装置综合；物质的量浓度
【解析】【解答】（1）刚开始硫酸的浓度比较大，与锌反应生成二氧化硫，其反应方程式为Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O；（2）该装置是一个气体发生装置，在组装仪器之后，检查装置的气密性，若气密性良好，再加入药品；（3）该反应是个放热反应，长导管B的作用是导气、冷凝的作用，使水蒸气冷凝回流，起到了确保硫酸溶液的体积不变的作用；如果没有这个设计，最终测定的临界浓度会偏低；（4）二氧化硫是污染气体不能排放到空气中，需要用氢氧化钠溶液吸收，利用干燥管C防止液体发生倒吸；判断硫酸已达临界浓度:根据反应一段时间，浓硫酸变为稀硫酸，稀硫酸与锌反应不能生成二氧化硫，而是生成氢气，故在F处收集气体并验纯，如果确定收集到了氢气则证明硫酸浓度已经降到临界点以下；（5）加入足量的H2O2溶液把亚硫酸钠氧化为硫酸钠，加入足量的BaCl2溶液生成硫酸钡沉淀，充分反应后将所得沉淀过滤、洗涤、干燥、称量得到固体质量为a克，n(BaSO4)= ，n(SO2)= ，消耗硫酸的物质的量为：n(H2SO4) =n(SO2)=2× ，Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O，浓硫酸与锌反应的临界浓度为： = mol/L；（6）不能用硫酸酸化的高锰酸钾溶液对D中的SO32-进行滴定，因为在滴定的过程中溶液中的亚硫酸根离子会被空气中的氧气氧化为硫酸根离子，造成滴定结果不准确。
【分析】设计实验探究锌与硫酸反应生成SO2、H2的临界浓度，因为该装置是一个气体发生装置，在组装仪器之后，组装好仪器之后检查装置气密性；检验硫酸与锌反应生成二氧化硫的最低浓度，即临界浓度，测定从二氧化硫的物质的量，根据Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O的方程式，计算出生成一定量的二氧化硫需要消耗的硫酸，总硫酸的物质的量减去生成一定量二氧化硫消耗的硫酸的物质的量，计算出剩余硫酸的物质的量，依据c= ，计算出最终测定硫酸的临界浓度。
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