3.3 氮的循环 同步训练（含解析）2023-2024学年高一上学期化学鲁科版（2019）必修第一册

3.3 氮的循环 同步训练
一、单选题
1．下列生产生活中常见事例与所涉及的主要化学知识不相符的是（　　）
选项 项目 化学知识
A 太阳光穿过树林，形成光柱 胶体的丁达尔效应
B 消毒柜产生臭氧对厨具消毒 臭氧具有强氧化性，可使蛋白质变性
C 明矾净水 明矾具有杀菌消毒作用
D 烘焙饼干时利用作膨松剂 受热易分解
A．A B．B C．C D．D
2．下列对于硝酸的认识，错误的是
A．浓硝酸在见光或受热时会发生分解
B．久置的浓硝酸会变为稀硝酸
C．金属与硝酸反应不产生氢气
D．稀硝酸与铁反应而浓硝酸不与铁反应
3．下列说法不正确的是（　　）
A．液氨可作制冷剂，是因为氨气易液化，气化时吸热
B．石灰石可以用于玻璃、炼铁工业，是因为高温下碳酸钙与二氧化硅会发生反应
C．二氧化硫可用于葡萄酒保质，因为二氧化硫具有抗氧化性
D．牙膏中添加氟化物可用于预防龋齿，是因为氟化物具有氧化性
4．下列说法不正确的是
A．大量燃烧化石燃料排放的废气中含、，从而使雨水的，即形成酸雨
B．硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里
C．汽车的排气管上装有“催化转化器”，使有毒的和反应生成和
D．将空气中的氮气转变成含氮化合物属于氮的固定
5．铁屑和氯气在500～600℃ 下可制取无水FeCl3 ，实验装置如下图。下列说法正确的是（　　）
A．分液漏斗中盛放的试剂是稀盐酸
B．实验时应先点燃I 中酒精灯，再点燃Ⅲ中酒精灯
C．洗气瓶中盛放的试剂是饱和食盐水
D．烧杯中盛放的试剂是澄清石灰水，目的是吸收尾气
6．64g铜与的浓硝酸1L充分反应，铜完全溶解，生成含、NO的混合气体33.6L（在标准状况下）。若反应前后硝酸溶液的体积没有变化，下列说法错误的是（　　）。
A．起氧化作用的硝酸有1.5mol
B．不起氧化作用但参与反应的硝酸有2mol
C．反应后溶液中的浓度为
D．混合气体中与NO的体积比为5∶1
7．N2是空气的重要组成部分，因此有科学家依据蒸汽机的原理，设计制造出液氮蒸汽机，即利用液态氮的蒸发来驱动机车，从而达到环境保护的目的，其原理主要依据是（　　）
A．液氮的沸点为﹣195.8℃，远低于常温
B．N2在空气中燃烧放热
C．N2的化学性质很稳定
D．N2在空气中的体积分数为78%
8．下列能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是（　　）
A．NH3 B．SO3 C．HCl D．CO2
9．如图表示Cu与稀硝酸反应的量的关系，a、b、c、d四点中表示铜与稀硝酸反应中被还原的HNO3与Cu的量的关系的是
A．a B．b C．c D．d
10．某实验小组探究氨气与氯气的反应，装置如图所示，在常温常压下将氨气收集在薄膜保鲜袋（无弹性）中，氯气收集在反应管中，关闭K。如图连接好装置，将氨气压入反应管，充分反应后打开K，下列说法不正确的是（　　）
A．该反应原理可应用于检验输送氯气的管道是否泄漏
B．反应开始后，薄膜保鲜袋逐渐被吸入反应管中
C．打开K后，烧杯内的水会倒吸入反应管
D．反应过程中，反应管内气体颜色逐渐变浅，有白烟生成
11．近年来，利用半导体光催化实现还原氮气制备氨气引起全世界极大关注。下图是在半导体光催化的作用下，N2被光催化材料捕获进而被还原实现“N2→NH3”的转化示意图。下列说法正确的是（　　）
A．此方法不属于人工固氮技术
B．由转化示意图可知，氮气化学性质很活泼
C．该反应过程中有极性键的断裂和形成
D．该反应的化学方程式是
12．将44.8gCu完全溶于适量浓硝酸中，收集到氮的氧化物(含NO、N2O4 、NO2)的混合物共0.9mol，这些气体恰好能被500mL2mol/LNaOH溶液完全吸收，生成只含NaNO3和NaNO2的盐溶液，其中NaNO3的物质的量为（　　）
A．0.5mol B．0.4mol C．0.3mol D．0.2mol
13．下列操作不能用于检验NH3的是（　　）
A．气体使湿润的酚酞试液变红
B．气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
C．气体与蘸有浓H2SO4的玻璃棒靠近
D．气体与蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近
14．下列有关氯水的叙述正确的是（　　）
A．氯气可使干燥的pH试纸先变红，后褪色
B．氯水放置数天后，溶液的酸性逐渐减弱
C．新制的氯水一定含有Cl2、H2O和HClO三种分子
D．将氯气通入澄清石灰水中可制得漂白粉
15．下列说法正确的是（　　）
A．常温下，铁能被浓硝酸钝化，可用铁质容器贮运浓硝酸
B．包装食品里常有硅胶、石灰、还原铁粉三类小包，其作用相同
C．浓硫酸可用于干燥H2S和CO2
D．合金的物理性质一般与其各组分金属的物理性质相同
16．关于氮的变化关系图如下，则下列说法错误的是（　　）
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．氮气在足量的氧气中通过一步反应可生成NO2
二、综合题
17．已知：4NH3+6NO 5N2+6H2O，某小组同学按下列流程探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能．
若控制其他条件均相同，在催化反应器中装不同的催化剂，将经催化反应后的混合
气体，通过一定体积滴有酚酞的稀硫酸溶液（溶液的体积、浓度均相同）进行检测．
（1）NH3与稀硫酸溶液反应的离子方程式为　 　；
（2）为了比较不同催化剂的催化性能，需要测量并记录的数据是　 　．
18．非金属单质A经如图所示的过程转化为含氧酸D．已知D为强酸，请回答下列问题：
A B C D，若A在常温下为气体，C是红棕色的气体．
（1）、 A，C的化学式分别是：A　 　、C　 　．
（2）、D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体，请写出该反应的化学方程式　 　；该反应　 　（填“属于”或“不属于”）氧化还原反应．
19． “无论从经济的发展还是人类的进步而言，合成氨的发明都是本世纪科学领域中最辉煌的成就之一．”图1是与NH3相关的工业过程示意图．
已知CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H=﹣890kJ mol﹣1
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=﹣566.0kJ mol﹣1
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=﹣571.6kJ mol﹣1
（1）请写出CH4（g）与O2（g）反应生成CO（g）和H2（g）的热化学反应方程式　 　．
（2）在生产过程中，会涉及H2和CO2的分离．你认为可取的方法是　 　（填序号）．
a．在加压条件下用水吸收CO2 b．用NaOH溶液吸收CO2 c．加压，使CO2液化
（3）合成尿素的反应是分作两步进行的：
①CO2（g）+2NH3（g）═H2NCOONH4（aq） （氨基甲酸铵）△H=﹣159.47kJ mol﹣1
②H2NCOONH4（aq）═CO（NH2）2（aq）+H2O（l）△H=﹢28.49kJ mol﹣1
在生产条件下，单位时间内获得尿素的产量与压强和n（NH3）：n（CO2）的关系如图2所示．生产过程中n（NH3）：n（CO2）的最佳配比为　 　，而实际生产条件下，往往使n（NH3）：n（CO2）≥3，这是因为　 　、　 　．在得到的尿素溶液中会含有少量的氨基甲酸铵，除去这种杂质最简便的方法是　 　．
（4）将氨分为两部分，一部分经逐级氧化吸收转化为硝酸，另一部分又与HNO3反应生成NH4NO3．若HNO3与NH3的反应是完全的，有标准状况下50LNH3经上述反应过程生成84g NH4NO3．则NH3逐级转化为HNO3的转化率为　 　．
20．亚硝酰氯(NOCl)是一种黄色气体，沸点为-5.5℃。其液体呈红褐色。遇水发生反应：2NOCl+H2O=2HCl+NO↑+NO2↑。某化学兴趣小组设计下图装置用Cl2和NO制备NOCl。回答下列相关问题：
（1）甲装置发生的离子反应方程式为　 　，装置丙中的液体为　 　。
（2）实验时，先通入Cl2，待丁中烧瓶内充满黄绿色气体时，再通入NO．这样做的目的是　 　 。
（3）装置丁中冰盐水的作用是　 　 。
（4）经分析该套装置设计上有一处明显缺陷．改进方法是 　 　(用文字描述)。
（5）吸收尾气时，NOCl发生反应的化学方程式为　 　。
(已知：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O)
（6）反应完成后，取烧瓶中所得产物mg溶于水，配制成250mL溶液，取出25.00mL，以K2CrO4溶液为指示剂，用c mol·L-1AgNO3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的体积为VmL。则产物中NOCl纯度的计算式为　 　。
21．工业上用氨催化氧化制硝酸
（1）Ⅰ由氨氧化剂制备硝酸的第一步反应的化学方程式　 　．
（2）由于二氧化氮不能被水完全吸收，因此生成的气体须经过多次氧化、吸收的循坏操作，使其充分转化为硝酸（如果不考虑生产过程中的其他损失）
①从理论上分析，要使氨气完全转化为硝酸，则原料氨气和氧气物质的量的投料比至少为　 　．
②如果按理论上的原料比将原料放在一个具有反应条件的密闭容器中进行，所有物质不与外界交换，则最后所得溶液的质量分数为　 　．
Ⅱ.某学习小组为了模拟工业上氨氧化制硝酸，用下列仪器进行实验：
C装置可以加热，回答下列问题：
（3）装置图中虚线方框内必要仪器的名称和所盛试剂分别为　 　．
（4）A处的玻璃导管设置成可上下抽动的原因　 　．
（5）实验中在D中观察到的实验现象是　 　．
（6）E的作用是　 　，E中倒置漏斗可防倒吸，能防倒吸原因是　 　．
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A．胶体能产生丁达尔效应，所以太阳光穿过树林，形成光柱，故不选A；
B．臭氧具有强氧化性，可使蛋白质变性，所以用臭氧对厨具消毒，不选B；
C．明矾只能净水，不能杀菌消毒，故选C；
D．受热分解为氨气、二氧化碳等气体，所以烘焙饼干时利用作膨松剂，故不选D；
故答案为：C。
【分析】A.胶体能产生丁达尔效应；
B.臭氧具有强氧化性，能使蛋白质变性；
D.受热分解为氨气、二氧化碳。
2．【答案】D
【解析】【解答】A. 浓硝酸不稳定，在见光或受热时分解生成二氧化氮、氧气和水，反应方程式为4HNO3 2H2O+4NO2↑+O2↑，A不符合题意；
B. 浓硝酸易挥发，久置的浓硝酸挥发出硝酸分子会变为稀硝酸，B不符合题意；
C. 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，C不符合题意；
D. 常温下，浓硝酸和Fe、Al发生氧化还原反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步被氧化，该现象为钝化现象，所以浓硝酸与铁发生了反应，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．浓硝酸见光或受热时分解；
B．浓硝酸易挥发，浓度逐渐变稀；
C．硝酸具有强氧化性，和金属反应不能产生氢气；
D．常温下，浓硝酸和Fe、Al发生钝化现象。
3．【答案】D
【解析】【解答】A．氨气沸点低易液化，气化时吸热导致温度降低，可做制冷剂，A不符合题意；
B．石灰石可以用于玻璃是和二氧化硅反应生成硅酸盐，用于炼铁工业是和二氧化硅反应生成炉渣，B不符合题意；
C．二氧化硫具有抗氧化性可以防止葡萄酒变质，C不符合题意；
D．氟可以和钙形成一层保护牙齿的物质，不是氟化物具有氧化性，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．氨气沸点低易液化；
B．石灰石可以用于玻璃是和二氧化硅反应生成硅酸盐；
C．二氧化硫具有抗氧化性；
D．氟可以和钙形成一层保护牙齿的物质。
4．【答案】A
【解析】【解答】A.正常雨水的pH=5.6，偏酸性，是由于溶解了空气中的CO2，当雨水中溶解了SO2时，雨水的pH＜5.6，形成酸雨，因此CO2不会形成酸雨，A符合题意；
B.火山喷出的气体中含有SO2，矿泉水中含有硫酸盐，B不符合题意；
C.汽车尾气中的有毒气体CO、NO，在“催化转化器”中反应，生成无毒的N2和CO2，C不符合题意；
D.空气中的N2为游离态，将其转化为氮的化合物的过程，称之为氮的固定，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A、CO2不是形成酸雨的气体；
B、火山口易形成SO2气体；
C、汽车尾气中的CO、NO属于有毒气体；
D、氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的过程；
5．【答案】B
【解析】【解答】A、装置Ⅰ是制备氯气，分液漏斗中应该盛放的试剂是浓盐酸，选项A不符合题意；
B、实验时应先点燃I 中酒精灯先制备氯气，用氯气排尽装置Ⅲ中的空气后，再点燃Ⅲ中酒精灯，选项B符合题意；
C、洗气瓶中盛放的试剂是浓硫酸，干燥氯气，选项C不符合题意；
D、澄清石灰水对氯气的吸收效果差，烧杯中盛放的试剂是浓氢氧化钠溶液，目的是吸收尾气，避免污染空气，选项D不符合题意。
故
故答案为：B。
【分析】A.根据实验室制备氯气的原理分析；
B.根据实验进行的先后顺序解答；
C.干燥氯气选择的试剂为浓硫酸；
D.吸收氯气应用浓氢氧化钠溶液。
6．【答案】C
【解析】【解答】A．由分析可知，起氧化作用的硝酸转化为NO2、NO，而生成的NO2、NO的总物质的量为=1.5mol，根据氮原子守恒，起氧化作用的n(HNO3)=n(NO2)+n(NO)=1.5mol，A不符合题意；
B．由分析可知，不起氧化作用但参与反应的硝酸转化为Cu(NO3)2，则不起氧化作用但参与反应的n(HNO3)=2n[Cu(NO3)2]=2n(Cu)=2×=2mol，B不符合题意；
C．根据题干信息，n(NO3-)总=9mol/L×1L=9mol，转化为NO2、NO所消耗的n(HNO3)=1.5mol，则反应后溶液中n(NO3-)=9mol-1.5mol=7.5mol，其浓度为=7.5mol/L，则C符合题意；
D．假设生成的n(NO)和n(NO2)分别为xmol、ymol，则x+y=1.5，根据得失电子守恒可知，3x+y=2，可解得x=0.25，y=1.25，所以混合气体中NO2与NO的体积比为1.25mol：0.25mol=5∶1，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】该题涉及反应是Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O和3Cu+8HNO3(浓)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，其中硝酸为氧化剂，铜为还原剂，起氧化作用的硝酸转化为NO2、NO，结合原子守恒、电子守恒进行分析。
7．【答案】A
【解析】【解答】解：液氮气化时吸收热量，体积膨胀而驱动机车转动，此过程中不产生污染物，保护了环境，故选A．
【分析】因为液氮的沸点为﹣195.8℃很低，利用氮气气化时吸热，进行分析解答．
8．【答案】A
【解析】【解答】解：A、氨气有刺激性气味，氨气溶于水形成氨水，属于弱碱，氨气显碱性，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故A正确；
B、SO3和水反应生成硫酸，属于酸性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变红，故B错误；
C、HCl属于酸性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变红，故C错误；
D、CO2和水反应生成碳酸，属于酸性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变红，故D错误；
故选A．
【分析】据能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是碱性气体氨气来回答．
9．【答案】A
【解析】【解答】Cu与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，由化学方程式可知参加反应的HNO3只有四分之一被还原，故被还原的HNO3与Cu的关系为2HNO3(被还原)～3Cu，
故答案为：A。
【分析】根据化学方程式，利用元素化合价降低，被还原判断。
10．【答案】C
【解析】【解答】A.若输送氯气的管道泄漏，则遇到氨气后，二者反应生成氯化铵固体，可观察到白烟现象产生，因此该反应原理可用于检验输送氯气的管道是否发生泄漏，A不符合题意；
B.反应开始后，由于NH3与Cl2反应生成NH4Cl固体，使得装置内的压强减小，在外界大气压的作用下，薄膜保鲜袋会被吸入反应管中，B不符合题意；
C.打开K后，装置内外的压强相等，烧杯内的水不会倒吸，C符合题意；
D.反应过程中，Cl2逐渐减小，因此可观察到气体颜色逐渐变浅，由于反应生成NH4Cl固体悬浮于空气中，因此可观察到白烟现象，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A、若有氯气泄漏，则会产生白烟；
B、NH3与Cl2反应，使得装置内压强减小；
C、打开K后，装置内外压强相等；
D、Cl2为黄绿色气体，反应过程中Cl2逐渐减小，生成NH4Cl固体；
11．【答案】C
【解析】【解答】A．氮的固定是将单质N2转化为N元素的化合物，该过程是将N2转化为化合物NH3故此方法属于人工固氮技术，A不符合题意；
B．根据图示可知：N2在半导体光催化的作用下，降低了反应的活化能，也需光照条件才能实现“N2→NH3”的转化，因此不能说N2性质活泼，B不符合题意；
C．该转化过程有新物质生成，因此发生的是化学变化。在反应过程中，N2与H2O反应产生NH3、O2，断裂的反应物化学键中有H2O中H-O极性键，生成锌化学键中有NH3的N-H键，故该反应过程中有极性键的断裂和形成，C符合题意；
D．由图可知，氮气与水反应生成氨气和氧气，则该反应的化学方程式是：2N2+6H2O4NH3+3O2，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态的过程；
B.氮气化学性质稳定；
D.该过程的总反应为氮气与水反应生成氨气和氧气。
12．【答案】C
【解析】【解答】设生成NaNO2的物质的量为xmol；根据得失电子守恒，铜失电子的物质的量=N元素得电子的物质的量， ，解得x=0.7mol，根据Na元素守恒，NaNO3的物质的量为500mL×2mol/L-0.7mol=0.3mol，
故答案为：C。
【分析】根据分析铜与硝酸反应产生 NO、N2O4 、NO2 ，铜失去的电子和被还原的硝酸得到电子相等，而产生的气体被氢氧化钠吸收，变为只含NaNO3和NaNO2的盐溶液，根据得失电子守恒，即可判断铜失去的电子与硝酸根变为亚硝酸根得到的电子相等，即可求出亚硝酸根的物质的量。再根据钠元素守恒即可气促胡硝酸钠的量
13．【答案】C
【解析】【解答】A、氨气通入酚酞溶液中发生反应NH3+H2O=NH3 H2O，NH3 H2O NH4++OH﹣溶液呈碱性，酚酞溶液变红，该操作可以单纯检验氨气的存在，故A不符合题意；
B、氨气是碱性气体遇湿润的红色石蕊试纸变蓝，该操作可以检验NH3，故B不符合题意；
C、浓硫酸是难挥发性的酸，此操作不能用于检验氨气，该操作不可以检验氨气，故C符合题意；
D、浓硝酸、浓盐酸都有挥发性，会发出的分子会和氨气反应生成白色的烟，该操作可以检验氨气，故D不符合题意；
故答案为：C．
【分析】浓硫酸和氨气的反应没有明显的现象，因此不能作为检验氨气的试剂。
14．【答案】C
【解析】【解答】A.干燥的氯气不具有酸性和漂白性，不能使干燥的pH试纸先变红，后褪色，故A不符合题意；
B. 氯水放置数天后，次氯酸分解生成盐酸酸性增强，故B不符合题意；
C. 新制的氯水中存在可逆反应 ，则必定存在Cl2、H2O、HClO三种分子，故C符合题意；
D. 将氯气通入石灰乳中可制得漂白粉，而不是澄清石灰水，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】
A.无水，干燥的氯气无法反应生成显酸性和漂白性的物质；
B.久置后，其中易分解的次氯酸分解成盐酸，增大氢离子浓度，酸性增大；
C.新制氯水所含分子有Cl2、H2O、HClO；
D.氯气应通入石灰水中可制的漂白粉。
15．【答案】A
【解析】【解答】解：A．浓硝酸具有强氧化性，可使铁钝化，所以在常温下用铁质容器贮运浓硝酸，故A正确；
B．包装食品里常有硅胶、石灰、还原铁粉三类小包，硅胶、石灰是干燥剂；还原铁粉是抗氧化剂，故B错误；
C．浓硫酸具有强氧化性，氧化H2S，所以浓硫酸不能用于干燥H2S，故C错误；
D．合金的物理性质一般与其各成分金属的物理性质不同，如合金与各成分金属相比硬度大熔点低，故D错误；
故选：A．
【分析】A．浓硝酸具有强氧化性，可使铁钝化；
B．硅胶、石灰是干燥剂；还原铁粉是抗氧化剂；
C．浓硫酸具有强氧化性，氧化H2S；
D．合金与各成分金属相比硬度大熔点低．
16．【答案】D
【解析】【解答】A.在工业上是用氨催化氧化方法制取硝酸，路线①②③就是工业生产硝酸的主要途径，A不符合题意；
B. 雷电固氮就是空气中的N2与O2在电火花作用下反应产生NO，NO被O2氧化产生NO2，NO2被水吸收得到硝酸，故路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径，B不符合题意；
C.在上述反应中都存在N元素化合价的变化，因此都是氧化还原反应，C不符合题意；
D. 氮气与氧气在高温或放电时反应产生NO，与二者相对物质的量多少无关，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】
17．【答案】（1）NH3+H+=NH4+
（2）溶液显色所需要的时间
【解析】【解答】解：（1）NH3与稀硫酸溶液反应的离子方程式为NH3+H+=NH4+，故答案为：NH3+H+=NH4+； （2）溶液显色的时间不同，说明催化剂的催化效果不同，故答案为：溶液显色所需要的时间．
【分析】（1）氨气是碱性气体和硫酸反应生成硫酸铵，反应实质是氨气和氢离子结合生成铵根离子；（2）催化剂不同催化效果不同，可将经催化反应后的混合气体通过滴有酚酞的稀硫酸溶液（溶液的体积、浓度均相同），测量并记录的溶液显色的时间．
18．【答案】（1）N2；NO2
（2）Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；属于
【解析】【解答】解：A在空气中的主要成分，C是红棕色的气体，则A应为N2，B为NO，C为NO2，D为HNO3，（1）由以上分析可知A、C的化学式分别是N2、NO2，
故答案为：N2；NO2；（2）D为HNO3，浓溶液具有强氧化性，可与Cu发生氧化还原反应生成硝酸铜和NO2，反应的化学方程式为Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，是氧化还原反应，
故答案为：Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；属于．
【分析】非金属单质A经如图所示的过程转化为含氧酸D．已知D为强酸，A在空气中的主要成分，C是红棕色的气体，则A应为N2，B为NO，C为NO2，D为HNO3，结合物质的性质解答该题．
19．【答案】（1）2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）△H=﹣70.8kJ/mol
（2）c
（3）2：1；有利于提高CO2的转化率，因为NH3极易溶于水；便于分离、回收利用；加热
（4）89%
【解析】【解答】解：（1.）①CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H=﹣890kJ/mol
②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=﹣566.0kJ/mol
③2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=﹣571.6kJ/mol，
根据盖斯定律，CH4（g）与O2（g）反应生成CO（g）和H2（g）的热化学反应方程式为：①×2﹣②﹣③×2
即2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）△H=﹣70.8kJ/mol，
故答案为：2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）△H=﹣70.8kJ/mol；
（2.）a．因为二氧化碳在水中的溶解性比较小，所以不可用水吸收，故错误；
b．用NaOH溶液吸收CO2，会引入新的杂质，故错误；
c．加压，使CO2液化，分离出氢气，故正确；
故答案为：c；
（3.）根据图象分析生产过程中n（NH3）：n（CO2）的最佳配比为2：1；因为二氧化碳的溶解性比较小，所以实际生产往往要增大氨气的量，有利于提高CO2的转化率；因为CO2（g）+2NH3（g） H2NCOONH4（aq）△H=﹣159.47kJ/mol，所以除去这种杂质最简便的方法是加入升温，使平衡逆向移动；
故答案为：2：1；有利于提高CO2的转化率，因为NH3极易溶于水，便于分离、回收利用；加热；
（4.）根据有标准状况下50LNH3即 =2.23mol，经上述反应过程生成84g NH4NO3即 =1.05mol，所以生成硝酸铵的氨气和硝酸各1.05mol，而硝酸又是由剩余的氨气生成的，所以2.23mol﹣1.05mol=1.18mol氨气生成1.05mol的硝酸，根据氮守恒则NH3～HNO3，所以NH3转化为HNO3的转化率 ×100%=89%，
故答案为：89%．
【分析】（1）①CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H=﹣890kJ/mol②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=﹣566.0kJ/mol③2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=﹣571.6kJ/mol，
根据盖斯定律，CH4（g）与O2（g）反应生成CO（g）和H2（g）的热化学反应方程式为：①×2﹣②﹣③×2，据此计算；（2）能分离二氧化碳和氢气，不能将其中气体消耗掉，且不引入新的杂质，据此分析；（3）根据图象分析生产过程中n（NH3）：n（CO2）的最佳配比；结合二氧化碳的溶解性分析实际生产往往使n（NH3）：n（CO2）≥3；根据氨基甲酸铵的平衡移动分析；（4）根据有标准状况下50LNH3即 =2.23mol，经上述反应过程生成84g NH4NO3即 =1.05mol，所以生成硝酸铵的氨气和硝酸各1.05mol，而硝酸又是由剩余的氨气生成的，所以2.23mol﹣1.05mol=1.18mol氨气生成1.05mol的硝酸，据此计算分析．
20．【答案】（1）3Cu+8H++2NO =3Cu2++2NO↑+4H2O；浓硫酸
（2）排尽装置中的空气，避免氧化NO
（3）液化亚硝酰氯．便于收集产品
（4）在装置丁和戊之间增加一个气体干燥装置
（5）NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O
（6） ×100%
【解析】【解答】（1）甲装置用于制备NO，可用铜与稀硝酸反应制得，该反应的离子方程式为：3Cu＋8H＋＋2NO3－=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；由于产物NOCl能与H2O反应，因此用Cl2和NO反应生成NOCl，应在无水环境下反应，因此装置丙中的试剂应为浓硫酸，用于干燥气体；
（2）由于NO易被空气中的O2氧化生成NO2，因此通入NO前，应先排除装置内的空气，因此先通入一段时间Cl2，待丁中烧瓶内充满黄绿色气体时，再通入NO，主要目的是利用Cl2排除装置内的空气，防止NO被氧化；
（3）装置丁中冰盐水可起到降温作用，而NOCl的沸点是-5.5℃，因此冰盐水的作用是液化NOCl，便于收集产品；
（4）由于NOCl能与H2O反应，戊装置中的水蒸气可能进入丁装置中与NOCl反应，因此需要在丁装置和戊装置间，连接一个装有干燥剂的装置；
（5）NOCl通入NaOH溶液中，NOCl先与H2O反应HCl、NO和NO2，HCl与NaOH反应生成NaCl和H2O，NO、NO2和NaOH反应生成NaNO2，因此反应的化学方程式为：NOCl＋2NaOH=NaCl＋NaNO2＋H2O；
（6）用AgNO3标准溶液滴定过程中，发生反应Ag＋＋Cl－=AgCl↓；根据氯元素守恒可得关系式：NOCl～HCl～AgCl，因此样品中所含NOCl的物质的量为：n（NOCl）=c×V×10-3×=0.01cVmol，则产物中NOCl的纯度为：；
【分析】（1）根据NO的制备确定甲装置发生反应的离子方程式；根据NOCl的性质确定丙装置中液体成分；
（2）结合NO易被氧化的性质分析；
（3）冰盐水的温度低，结合NOCl的沸点分析；
（4）结合NOCl易与水反应的性质分析；
（5）根据NOCl与H2O反应生成的物质，与NaOH的反应，书写反应的化学方程式；
（6）根据滴定过程中消耗AgNO3的量计算样品中NOCl的量，进而计算其纯度；
21．【答案】（1）4NH3+5O2 4NO+6H2O
（2）1：2；77.8%
（3）干燥管、碱石灰
（4）控制氨气和氧气的体积比
（5）出现红棕色
（6）吸收尾气；漏斗上方空间大，可容纳大量水，水进入漏斗中，烧杯内水面下降，与漏斗边缘脱离，漏斗中水回流至烧杯
【解析】【解答】解：Ⅰ．（1）氨气在催化作用下反应被氧化生成NO和水，化学方程式为：4NH3+5O2 4NO+6H2O，
故答案为：4NH3+5O2 4NO+6H2O； （2）①由4NH3+5O2 4NO+6H2O、4NO+3O2+2H2O=4HNO3，可得：NH3+2O2=HNO3+H2O，则原料氨气和氧气物质的量的投料比为1：2；
故答案为：1：2；②由4NH3+5O2 4NO+6H2O、4NO+3O2+2H2O=4HNO3，可得：NH3+2O2=HNO3+H2O，则按理论上的原料比将原料放在一个具有反应条件的密闭容器中进行，所有物质不与外界交换，则生成1molHNO3时，水是也是1mol，则硝酸的质量分数为： ×100%=77.8%，
故答案为：77.8%；
II．（3）氨气为碱性气体，从浓氨水中得到的氨气含有水蒸气，需用碱性干燥剂除去，可选择碱石灰，碱石灰为固体干燥剂，可选择干燥管仪器，
故答案为：干燥管、碱石灰；（4）A处的玻璃导管设置成可上下抽动，可通过抽动导管实现控制氨气和氧气的体积比，
故答案为：控制氨气和氧气的体积比； （5）二氧化氮为红棕色气体，D装置中一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，实验现象是出现红棕色，
故答案为：出现红棕色；（6）二氧化氮为酸性气体，能和氢氧化钠反应，2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，E的作用是吸收尾气，E中倒置漏斗，漏斗上方空间大，可容纳大量水，水进入漏斗中，烧杯内水面下降，与漏斗边缘脱离，漏斗中水回流至烧杯，
故答案为：吸收尾气；漏斗上方空间大，可容纳大量水，水进入漏斗中，烧杯内水面下降，与漏斗边缘脱离，漏斗中水回流至烧杯．
【分析】Ⅰ．（1）制备硝酸的第一步反应是氨的催化氧化生成一氧化氮和水；（2）①氨气和氧气催化氧化生成一氧化氮和水，一氧化氮、氧气、水反应生成硝酸，根据反应方程式中氨气和氧气关系判断；②由4NH3+5O2 4NO+6H2O、4NO+3O2+2H2O=4HNO3，可得：NH3+2O2=HNO3+H2O，生成1molHNO3时，水是也是1mol，据此计算；
II．A装置：氨气易挥发，空气通过氨气，控制通过气体的速率，形成氨气和氧气的混合气，B装置：除去氨气中的水蒸气，C装置：氨气催化氧化生成一氧化氮和水，D装置：
一氧化氮和氧气 反应生成二氧化氮，E装置：吸收尾气．（3）B装置：除去氨气中的水蒸气，据此选择仪器和药品；（4）A处的玻璃导管设置成可上下抽动，可控制通入气体的速率；（5）D装置中一氧化氮和氧气 反应生成二氧化氮；（6）氢氧化钠能吸收酸性气体，E中倒置漏斗，漏斗上方空间大，可缓冲防倒吸．