2024鲁科版新教材高中化学必修第一册同步练习--第3课时 硝酸 氮循环对环境的影响（含解析）

2024鲁科版新教材高中化学必修第一册
第3课时　硝酸　氮循环对环境的影响
基础过关练
题组一　硝酸的性质
1.(2021吉林长春期末)下列对于硝酸的认识,不正确的是(　　)
A.浓硝酸见光或受热时会发生分解
B.金属与硝酸反应不产生氢气
C.可用铁质或铝质容器盛装冷的浓硝酸
D.铜与硝酸的反应属于置换反应
2.(2021安徽六安舒城育才中学月考)下列反应中硝酸既能表现出酸性又能表现出氧化性的是(　　)
A.稀硝酸使石蕊试液变红
B.稀硝酸与铜反应生成NO、Cu(NO3)2、H2O　
C.稀硝酸与Na2CO3反应放出CO2气体
D.浓硝酸与硫单质共热时生成H2O、H2SO4和NO2
3.(2021山东烟台期末)下列事实不能说明浓硝酸氧化性比稀硝酸强的是(　　)
A.浓硝酸使石蕊溶液先变红后褪色,稀硝酸使石蕊试液只变红不褪色
B.浓硝酸能与NO反应生成NO2,而稀硝酸不能与NO反应
C.浓硝酸在加热条件下可与碳单质反应,而稀硝酸则不能
D.设NA为阿伏加德罗常数的值,足量的铜分别与浓硝酸和稀硝酸反应,当有1 mol HNO3被还原时,转移电子数分别为NA和3NA
4.(2022上海位育中学月考)浓(或稀)硝酸与铜反应的实验装置(夹持装置已略去)如图所示,下列有关叙述不正确的是(　　)
A.浓硝酸与稀硝酸都能与铜反应,生成硝酸铜
B.用稀硝酸实验时试管上方气体略有红棕色
C.用浓硝酸实验时所得溶液呈绿色可能是因为溶有NO
D.反应中浓硝酸较稀硝酸反应更剧烈、氧化性更强
5.(2022山东济南期末)下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论错误的是(　　)
① ② ③
A.红棕色气体均为还原产物
B.由实验①可推断浓硝酸不稳定,受热易分解
C.实验②中红棕色气体不能说明木炭与浓硝酸发生了反应
D.若实验③的产物中检测出CO2,可说明木炭与浓硝酸发生了反应
题组二　金属单质与硝酸反应的有关计算
6.(2022陕西陇县中学期末)将22.4 g铁粉逐渐加入含0.8 mol HNO3的稀硝酸中,剩余铁的物质的量为(　　)
A.0.1 mol B.0.2 mol
C.0.3 mol D.0.4 mol
7.(2021湖南岳阳一中期末)1 L稀硝酸和稀硫酸的混合液,其物质的量浓度分别为0.1 mol·L-1和0.4 mol·L-1。若向该混合溶液中加入足量的铜粉,从离子反应的角度分析,最多能溶解铜粉的质量为(　　)
A.9.6 g B.6.4 g
C.3.2 g D.2.4 g
8.(2021安徽怀宁中学月考)将3.6 g铁铜混合粉末投入100 mL c mol·L-1的稀硝酸中,金属粉末与硝酸恰好完全反应(还原产物只有NO),向反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤,将沉淀洗涤、灼烧至恒重后称量为4.8 g。则c值可能为(　　)
A.1.2 B.1.5 C.1.8 D.2.2
9.(2022安徽蚌埠期末)实验室用Cu和稀HNO3反应制取NO,为防止NO污染,某同学设计了一套能“随开随用随关随停”的NO气体发生装置,如下图所示。
反应开始后,可在U形管右端观察到无色的气泡。
(1)让反应停止的操作是　　　　　　。
(2)将一定质量的Cu 与100 mL稀HNO3反应,若该过程还原产物只有NO气体,且当Cu完全溶解时产生的气体在标准状况下的体积为13.44 L。请回答:
①Cu与稀HNO3反应的化学方程式为　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　,在该反应中,体现了稀硝酸的　　　　　　　　　　　　　。
②该反应过程中消耗HNO3的物质的量是多少 (写出计算过程)
题组三　氮循环对环境的影响
10.(2020安徽合肥期末)化学与环境密切相关,下列有关说法错误的是(　　)
A.CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成
B.对酸性物质的排放加以控制和开发新清洁能源是减少酸雨的有效措施
C.NO2、NO等氮氧化物是形成光化学烟雾的重要原因
D.大气中CO2含量不断上升,会导致温室效应加剧
11.(2021山东泰安期末)氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。下列说法正确的是(　　)
A.过程①属于氮的固定
B.海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与
C.向海洋排放含N的废水不影响海洋中N的含量
D.有氧时,在硝化细菌作用下,过程④可表示为4N+5O2 2N+N2O+6H++5H2O
能力提升练
题组一　硝酸性质的综合应用与实验探究
1.(2022北京昌平期末)用下图装置探究铜与硝酸的反应,实验记录如下:
步骤 操作 现象
① 打开止水夹,挤压滴管的胶头,使浓硝酸滴入试管 产生红棕色气体,试管内溶液变为绿色
② 一段时间后,关闭止水夹,推动注射器活塞使部分水进入试管 注射器内剩余的水被“吸入”试管;铜表面产生无色气泡,溶液变蓝,试管内气体逐渐变为无色
③ 一段时间后,打开止水夹,拉动注射器活塞吸取少量无色气体;拔下注射器,再拉动活塞吸入少量空气 注射器中无色气体变成红棕色
下列说法不正确的是(　　)
A.步骤①中反应的化学方程式是Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
B.步骤②中注射器内剩余的水被“吸入”试管的原因可能是NO2与H2O反应导致试管内压强减小
C.步骤②中铜表面产生的气体可能有H2
D.步骤③中的实验现象能证明步骤②中反应生成了NO
2.(2021山东威海期末)某同学为探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO,设计下列实验装置(加热、夹持装置已略去)。图中K为止水夹,d是存有一半空气的注射器。下列说法错误的是(　　)
A.装置a的作用是生成CO2气体,排尽装置中的空气
B.当装置b中溶液增重1.92 g时,生成标准状况下0.448 L NO气体
C.将d中空气推入c中,若气体变为红棕色则说明b中生成NO
D.该装置存在缺陷,缺少尾气处理装置
3.(2020河南鹤壁高级中学测试)某课外活动小组为了探究木炭与浓硝酸反应后的气态生成物,设计如下实验。
(1)甲同学设计实验如图甲。
图甲
红热木炭未进入试管前,浓硝酸上方并无明显变化。当如图甲连接实验装置后,浓硝酸液面上方有明显的红棕色气体产生,且蘸有澄清石灰水的玻璃片出现浑浊,后浑浊消失。
①液面上方出现红棕色气体,说明浓硝酸具有　　　　　　(填字母)。
a.酸性　　　b.挥发性　　　c.不稳定性
②蘸有澄清石灰水的玻璃片出现浑浊,　　　　(填“能”或“不能”)说明木炭与浓硝酸发生了反应,是因为　　 　　　　　　　。
(2)乙同学设计实验如图乙。
图乙
如图乙连接实验装置后,浓硝酸液面上方有明显的红棕色气体产生,且蘸有澄清石灰水的玻璃片无明显变化。蘸有澄清石灰水的玻璃片无明显变化,　　　　(填“能”或“不能”)说明木炭与浓硝酸未反应,是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)丙同学克服了甲、乙同学设计上的缺点,设计实验如图丙(夹持装置已略去)。已知酸性高锰酸钾溶液能将NO、NO2氧化成N,Mn被还原为Mn2+。
图丙
①如图连接装置后,需进行的实验操作为　　　　　　　　;加热木炭与浓硝酸前需先通一段时间N2,目的为　　　　　　　　　　。
②装置A中木炭与浓硝酸反应的化学方程式为　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
③能证明木炭被氧化的实验现象为　　　　　　　　　　　　。
④装置D中发生反应的离子方程式为　　　 　　　　　　　　　　　　　。
题组二　与图像有关的金属与硝酸反应的计算
4.(2021湖北宜昌夷陵中学月考)某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,向其中逐渐加入铁粉,溶液中的Fe2+的浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。则原溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为(　　)
　　　　 　　　　 　　　　
A.1∶1∶4 B.1∶4∶1
C.4∶1∶1 D.1∶1∶1
5.(2022山东东明一中期末)加热条件下,一定量铁与硝酸反应。如图表示硝酸浓度不同时,其还原产物分布分数与硝酸浓度的关系,下列说法不正确的是(　　)
A.浓硝酸的氧化性强于稀硝酸
B.一般来说,硝酸的浓度越大,其还原产物中高价态的成分越多
C.一定量铁粉与足量的12.2 mol·L-1硝酸反应的化学方程式为4Fe+18HNO3 4Fe(NO3)3+3NO↑+3NO2↑+9H2O
D.一定量的铁粉与足量的9.75 mol·L-1硝酸反应得到标准状况下气体2.24 L,则被还原的硝酸的物质的量为0.1 mol
题组三　含氮化合物的转化及推断
6.(2022四川仁寿二中质检)某种综合处理含N的废水和工业废气(主要含NO、CO、CO2、SO2、N2)的流程如图:
已知:NO+NO2+2NaOH 2NaNO2+H2O,2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2O。
(1)NO是　　　　色的气体,　　　　(填“易”或“难”)溶于水;NO在空气中很容易被氧化成NO2,NO2能与水发生化学反应,写出NO2与水反应的化学方程式:　　 　　　　　　　　　　　　　　。
(2)SO2造成的一种常见的环境污染为　　　　　　。
(3)固体1的主要成分有Ca(OH)2、　　　　、　　　　(填化学式)。
(4)用NaNO2溶液处理含N的废水,反应的离子方程式为　　 　　　　　　　　　　　　　　。
(5)验证废水中N已基本除净的方法是　　 (写出操作、现象与结论)。
(6)捕获剂捕获的气体主要是　　　　(填化学式)。
(7)流程中生成的NaNO2因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。已知NaNO2能发生反应:2NaNO2+4HI 2NO↑+I2+2NaI+2H2O,I2可以使淀粉溶液变蓝。根据上述反应,选择生活中常见的物质和有关试剂进行实验,以鉴别NaNO2和NaCl固体,需选用的物质是　　　　(填序号)。　
①水　②淀粉碘化钾试纸　③淀粉　
④白酒　⑤白醋
7.(2021安徽怀宁中学月考)A、B、C、D是四种常见气体单质。E的相对分子质量比F小16,且F为红棕色气体。有关的转化关系如图1所示(反应条件与部分反应的生成物略去)。
图1
请回答下列问题:
(1)Y的化学式为　　　　。
(2)Y与氧化铜反应,每生成1 mol B消耗3 mol氧化铜,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)Y与E在一定条件下可反应生成B和Z,这是一个具有实际意义的反应,可消除E对环境的污染,该反应的化学方程式为　 　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)常温下,F和SO2同时通入盛有BaCl2溶液的洗气瓶中(如图2所示),洗气瓶中白色沉淀是　　　　(填化学式)。
图2
(5)标准状况下,将NO2充满干燥烧瓶,将烧瓶倒置于水中,瓶内液面逐渐上升,假设烧瓶内溶液不扩散,则最终该溶液中溶质的物质的量浓度为　　　　mol/L。
答案全解全析
基础过关练
1.D 2.B 3.D 4.C 5.D 6.A 7.A 8.C
10.A 11.D
1.D　浓硝酸不稳定,在见光或受热时HNO3分解生成二氧化氮、氧气和水,故A正确;硝酸具有强氧化性,能被金属还原生成氮的化合物,没有H2生成,故B正确;常温下,Fe、Al遇浓硝酸发生钝化,所以可用铁质或铝质容器盛装浓硝酸,故C正确;铜和硝酸反应生成硝酸铜、氮氧化物和水,不属于置换反应,故D不正确。
2.B　A项,稀硝酸使石蕊试液变红体现硝酸的酸性;B项,稀硝酸与铜反应放出NO气体,氮元素化合价降低,体现硝酸的氧化性,有Cu(NO3)2生成,体现硝酸的酸性;C项,稀硝酸与Na2CO3反应放出CO2气体,只体现硝酸的酸性;D项,浓硝酸与硫单质共热时生成H2O、H2SO4和NO2,反应中氮元素化合价降低,只体现硝酸的氧化性。
3.D　A项,浓硝酸具有酸性和强氧化性,能将有色物质氧化,使石蕊溶液先变红后褪色,稀硝酸只能使石蕊溶液变红不能褪色,能够说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸;B项,浓硝酸能将NO氧化成NO2,体现浓硝酸的强氧化性,而稀硝酸不能将NO氧化成NO2,说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸;C项,浓硝酸在加热条件下能与碳单质反应生成CO2、NO2和H2O,体现浓硝酸的强氧化性,而稀硝酸不能,说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸;D项,不能根据转移电子数的多少判断物质氧化性的强弱,所以不能说明浓硝酸和稀硝酸氧化性的强弱。
4.C　根据Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知,A正确;用稀硝酸实验时生成NO,NO与试管中的O2反应生成NO2,NO2为红棕色,B正确;浓硝酸与铜反应生成NO2,实验所得溶液呈绿色可能是因为溶有NO2,C不正确;浓硝酸比稀硝酸氧化性更强,反应更剧烈,D正确。
5.D　红棕色气体为NO2,由硝酸生成NO2,硝酸中N元素的化合价由+5价降为+4价,NO2为还原产物,A正确;实验①中硝酸分解得到NO2,说明浓硝酸不稳定,受热易分解,B正确;实验②中红棕色气体有可能是浓硝酸分解产生的,C正确;实验③中CO2有可能是C与空气中的氧气反应生成的,D错误。
6.A　22.4 g铁粉的物质的量为0.4 mol,将其加入稀硝酸中,铁粉剩余,铁粉发生的反应有:
Fe　+　4HNO3(稀) Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
0.2 mol 0.8 mol 0.2 mol
2Fe(NO3)3　+　Fe 3Fe(NO3)2
0.2 mol 0.1 mol
所以剩余铁粉的物质的量为0.4 mol-0.2 mol-0.1 mol=0.1 mol,故选A。
7.A　1 L稀H2SO4和稀HNO3的混合液,其物质的量浓度分别为0.4 mol·L-1和0.1 mol·L-1,n(H+)=1 L×0.4 mol·L-1×2+1 L×0.1 mol·L-1=0.9 mol,n(N)=1 L×0.1 mol·L-1=0.1 mol,根据发生反应的离子方程式3Cu+8H++2N 3Cu2++2NO↑+4H2O可知,H+过量,N完全反应,则消耗铜的质量为0.1 mol××64 g·mol-1=9.6 g。
8.C　铁铜混合粉末先与硝酸恰好完全反应生成硝酸盐、一氧化氮和水,向反应后的溶液中加入足量氢氧化钠溶液,溶液中硝酸盐完全转化为氢氧化物沉淀,过滤后将沉淀洗涤、灼烧至恒重得到氧化铁和氧化铜;设混合粉末中Fe的物质的量为x mol,Cu的物质的量为y mol,由混合粉末的质量为3.6 g可得①56x+64y=3.6,由金属氧化物的质量为4.8 g可得②160×x+80y=4.8,①②联立可得x=y=0.03;铁与稀硝酸反应可能生成硝酸亚铁或硝酸铁或两者的混合物,若反应完全生成Fe3+,由得失电子守恒可知,过程中产生NO的物质的量为(0.03 mol×3+0.03 mol×2)×=0.05 mol,溶液中N的物质的量为0.03 mol×3+0.03 mol×2=0.15 mol,由氮原子守恒可知,原稀硝酸的浓度为=2.0 mol·L-1;若反应完全生成Fe2+,由得失电子守恒可知,产生的NO的物质的量为(0.03 mol×2+0.03 mol×2)×=0.04 mol,溶液中N的物质的量为0.03 mol×2+0.03 mol×2=0.12 mol,由氮原子守恒可知,原稀硝酸的浓度为=1.6 mol·L-1,所以铁铜混合粉末与硝酸恰好完全反应,稀硝酸的浓度在1.6 mol·L-1~2.0 mol·L-1之间,故选C。
9.答案　(1)关闭止水夹　(2)①3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O　氧化性和酸性
②解:设该过程中消耗HNO3的物质的量是x mol,则有:
3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
8 mol 2 mol
x mol mol
=　解得x=2.4。
答:共消耗HNO3 2.4 mol。
解析　(1)NO是难溶于水的气体,所以让反应停止的操作方法是关闭U形管右端导管上的止水夹,NO的量增多,U形管右端压强增大,将液体压向左端,当铜丝与液体不接触时,反应就停止了。(2)①Cu与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,反应中体现了稀硝酸的氧化性和酸性。
10.A　酸雨是指pH<5.6的雨水,NO2和SO2排放到空气中易形成酸雨,CO2不会导致酸雨,故A说法错误。
11.D　过程①是空气中的N2进入海洋中,不属于氮的固定,故A错误;由题图可知,反硝化作用过程中不一定有氧气参加,故B错误;根据转化关系图可知,硝酸根离子增多,反硝化作用增强,向海洋排放含N的废水会影响海洋中N的含量,故C错误;根据原子守恒和电荷守恒可知,产物应为N2O、N、H+和H2O,反应的离子方程式为4N+5O2 2N+6H++N2O+5H2O,故D正确。
能力提升练
1.C 2.B 4.A 5.D
1.C　步骤①中发生的反应为铜单质与浓硝酸的反应,化学方程式为Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,故A正确;根据步骤②中现象可知,铜与浓硝酸反应生成的NO2和水发生反应3NO2+H2O 2HNO3+NO,反应后气体的体积减少,试管内压强减小,故B正确;铜和稀硝酸反应时不可能生成氢气,故C不正确;步骤③中现象说明试管内气体含有NO,即步骤②中反应生成了NO,故D正确。
2.B　由实验装置可知,a中稀硝酸与碳酸钙反应生成二氧化碳,利用生成的二氧化碳气体排尽装置中的空气,避免对一氧化氮气体的检验造成干扰,故A正确;b中Cu与稀硝酸反应生成NO,根据3Cu+8H++2N 3Cu2++2NO↑+4H2O可知,若生成标准状况下0.448 L NO气体,则参加反应的Cu为0.03 mol,溶液的质量增加0.03 mol×64 g·mol-1-0.02 mol×30 g·mol-1=1.32 g,故B错误;NO能与氧气反应生成红棕色的二氧化氮,将d中空气推入c中,若气体变为红棕色,则说明b中生成NO,故C正确;NO是有毒气体,会污染空气,所以要进行尾气处理,该装置存在缺陷,缺少尾气处理装置,故D正确。
3.答案　(1)①bc　②不能　红热的木炭与试管内空气中的氧气反应也能生成二氧化碳,使澄清石灰水变浑浊
(2)不能　挥发出的硝酸和木炭与浓硝酸反应生成的NO2都能与Ca(OH)2溶液反应　
(3)①检查装置气密性　将装置中的空气排尽　②C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O　③装置C中澄清石灰水变浑浊　④5NO+3Mn+4H+ 5N+3Mn2++2H2O
解析　(1)①木炭未伸入浓硝酸中,液面上方出现红棕色气体(NO2),说明浓硝酸具有挥发性和不稳定性。②红热的木炭与试管内空气中的氧气反应也能生成二氧化碳,所以蘸有澄清石灰水的玻璃片出现浑浊,不能证明木炭与浓硝酸发生了反应。
(2)挥发出的硝酸和木炭与浓硝酸反应生成的NO2都能与Ca(OH)2溶液反应,所以蘸有澄清石灰水的玻璃片无明显变化,不能证明木炭与浓硝酸未反应。
(3)①涉及气体制备的实验要检查装置气密性,所以连接装置后,需进行的实验操作为检查装置气密性;为防止空气对实验的干扰,加热木炭与浓硝酸前需先通一段时间N2,将装置中的空气排尽。②木炭与浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮、水,反应的化学方程式为C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O。③若澄清石灰水变浑浊,可证明木炭被氧化为二氧化碳,所以能证明木炭被氧化的实验现象为装置C中澄清石灰水变浑浊。④装置D中NO被氧化为N,Mn被还原为Mn2+,发生反应的离子方程式为5NO+3Mn+4H+ 5N+3Mn2++2H2O。
4.A　根据氧化性HNO3>Fe3+>Cu2+可知,加入铁后依次发生的氧化还原反应为①Fe+4HNO3 Fe(NO3)3+NO↑+2H2O、②Fe+2Fe3+ 3Fe2+、③Fe+Cu2+ Cu+Fe2+,从图像可知,加入1 mol铁时发生反应①,无Fe2+生成,消耗硝酸的物质的量为4 mol,生成1 mol Fe3+;再加入1 mol铁发生反应②,生成3 mol Fe2+,消耗2 mol Fe3+,所以原溶液中的Fe3+的物质的量为1 mol;在加入2 mol Fe的基础上再加入1 mol铁发生反应③,又生成Fe2+的物质的量为1 mol,说明原溶液中Cu2+的物质的量为1 mol,所以原溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物质的量分别为1 mol、1 mol、4 mol,三者物质的量浓度之比为1∶1∶4。
5.D　浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,故A正确;根据题图可知,硝酸的浓度越大,其还原产物中高价态的成分越多,故B正确;根据题图可知,一定量铁粉与足量12.2 mol·L-1硝酸反应时得到的还原产物为等物质的量的NO、NO2,根据得失电子守恒和原子守恒可知反应的化学方程式为4Fe+18HNO3 4Fe(NO3)3+3NO↑+3NO2↑+9H2O,故C正确;根据题图可知,一定量的铁粉与9.75 mol·L-1硝酸反应时得到标准状况下2.24 L气体为N2O、NO、NO2的混合气体,由于1 mol N2O中含有2 mol N原子,所以0.1 mol混合气体中含有的N原子多于0.1 mol,被还原的硝酸的物质的量大于0.1 mol,故D不正确。
6.答案　(1)无　难　3NO2+H2O 2HNO3+NO　
(2)酸雨　
(3)CaCO3　CaSO3　
(4)N+N N2↑+2H2O　
(5)取少量处理后废水于试管中,加入浓NaOH溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸不变蓝,则可证明N已基本除净　
(6)CO　
(7)①②⑤
解析　
(4)用NaNO2溶液处理含N的废水,反应的离子方程式为N+N N2↑+2H2O。(7)NaNO2在酸性条件下有强氧化性,根据所给的物质,鉴别NaNO2和NaCl固体的方法是将两种固体分别溶于水,滴加少量白醋,用玻璃棒分别蘸取溶液,滴在淀粉碘化钾试纸上,若淀粉碘化钾试纸变蓝,说明原固体为NaNO2,没有明显现象的为NaCl,故选①②⑤。
7.答案　(1)NH3　
(2)2NH3+3CuO N2+3Cu+3H2O　
(3)4NH3+6NO 5N2+6H2O　
(4)BaSO4　
(5)
解析　A、B、C、D是四种常见气体单质,E的相对分子质量比F的小16,且F为红棕色气体,可推知F为NO2,E为NO,C为O2,B为N2;结合转化关系可知,气体单质D与气体单质A反应得到X,气体单质D与气体单质B(氮气)反应得到Y,而X与Y反应冒白烟,应是NH3与HCl反应,Y与CuO反应生成B(氮气),可推知D为H2、A为Cl2、X为HCl、Y为NH3;D与C反应生成Z,Z为H2O,F与Z反应生成E和G,G为HNO3。(2)NH3与氧化铜反应,每生成1 mol N2消耗3 mol氧化铜,反应的化学方程式为2NH3+3CuO N2+3Cu+3H2O。(3)Y为NH3,E为NO,二者在一定条件下可反应生成N2和H2O,该反应的化学方程式为4NH3+6NO 5N2+6H2O。(4)NO2与水反应生成硝酸,硝酸将二氧化硫或亚硫酸氧化为硫酸,硫酸与BaCl2反应生成硫酸钡沉淀。(5)设烧瓶体积为V L,二氧化氮溶于水发生反应的化学方程式为3NO2+H2O 2HNO3+NO,标准状况下V L NO2完全反应生成V L NO,溶液体积为V L,所得溶液浓度为= mol/L。
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