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高中化学同步练习:必修二5.2氮及其化合物(优生加练)
一、选择题
1.检验铵根离子的实验所依据的是:( )
①氨气极易溶于水;②铵根离子与OH- 间发生反应产生氨气;③NH3·H2O电离出NH4+和OH -;④石蕊在碱性条件下变为蓝色。
A.②④ B.①②③④ C.①②③ D.②③④
2.硝酸是一种重要的化工原料,可用于制化肥、农药、炸药、染料等。将一定质量的镁铜合金放入到的浓硝酸溶液中恰好完全反应,共收集到(折算为标准状况下)和的混合气体,将混合气体倒立于水中,通入恰好使混合气体全部转化为硝酸,下列说法正确的是( )
A.该反应中硝酸只表现出强氧化性
B.混合气体中和的体积比为
C.镁铜合金的质量可能是
D.原硝酸的物质的量浓度为
3.硝酸工业生产中常用纯碱溶液吸收排出的氮氧化物废气,废气中只含有NO、两种气体。将一定量废气通入到足量的溶液中被完全吸收,溶液中生成的、两种离子的物质的量与废气中的物质的量分数x[]变化关系如图所示。已知溶液中可发生以下两个反应:
①;
②
下列说法正确的是( )
A.图中线段b表示离子
B.随x值增大,溶液中增大
C.x=0.6时,反应中可收集到标准状况下22.4 L
D.若测得所得溶液中为0.4 mol,则x值为0.75
4.如图所示,相同条件下,两个容积相同的试管分别装满NO2和NO气体,分别倒置于水槽中,然后通过导管缓慢通入氧气,边通边慢慢摇动试管,直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散,则两个试管内溶液物质的量浓度之比为( )
A.1∶1 B.5∶7 C.7∶5 D.4∶3
5.自然界的氮循环如图所示,下列说法错误的是( )
A.氧元素参与了氮循环
B.②中合成氨属于人工固氮
C.①和③中氮元素均被氧化
D.含氮有机物和含氮无机物可相互转化
6.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
二、非选择题
7.某兴趣小组在实验室制取氨气并探究稀硝酸的氧化性。回答下列问题:
(1)制氨气
①氨气的发生装置可以选择图中的 (填字母序号),反应的化学方程式 。
②欲收集一瓶干燥的氨气,选择图中的装置,其连接顺序为:发生装置→ (按气流方向,用小写字母表示)。
③检验氨气可选用 。
A.湿润的蓝色石蕊试纸|B.干燥的红色石蕊试纸
C.干燥的蓝色石蕊试纸 D.湿润的红色石蕊试纸
(2)探究稀硝酸的氧化性
同学们使用如图中的两种装置(夹持仪器已略去)进行铜与稀硝酸反应的实验。
①使用装置I:实验开始后,可观察到的现象是 (试管内有空气),反应的化学方程式为 、 。
②使用装置Ⅱ:实验时,先将一定量稀盐酸加入试管,一段时间后,再滴加稀硝酸。加入稀盐酸的目的是 ,反应的离子方程式为 。
8.
(1)I.如图是氮气经一系列反应制得硝酸的过程。
请回答:
下列说法正确的是____(选填序号字母)。
A.因断开氮气分子内的共价三键需要较多的能量,所以氮气化学性质很稳定
B.反应②、③、④中氮元素均被氧化
C.分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近时,会产生白烟
(2)反应①的化学方程式为 。
(3)II.实验室制取氨气常采用如图所示装置。
试管中盛放的药品是NH4Cl和Ca(OH)2,则试管中的反应方程式为 。
(4)球形干燥管内盛放的药品是碱石灰,其作用是 。
(5)棉花润湿的目的是 。
(6)图中尾部收集氨气时,从所收集气体的纯度上看,若伸入试管中的导管很短,收集效果会 (“更好”,“更差”,“没有区别”)。
9.为了验证铜与稀硝酸反应产生的是一氧化氮而不是氢气.某校学生实验小组设计了一个实验,其装置如图所示(加热装置和固定装置均已略去).B为一个用金属丝固定的干燥管,内装块状碳酸钙固体;C中有足量的澄清石灰水,E为一个空的蒸馏烧瓶;F是用于鼓入空气的双连打气球.
(1)实验时,为了将体系中的氧气排净,先将B装置下移,使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体,当出现 现象时,立刻将B装置上提,使之与稀硝酸脱离,说明已经将装置中的氧气排净;
(2)将A中铜丝放入稀硝酸中,给装置A微微加热,在装置A中产生无色气体,其反应的化学方程式为 ;
(3)用F向E中鼓入空气后,可观察到烧瓶E内的现象是 ;
(4)装置D的作用是 ;
(5)有人认为装置存在缺陷,请在不增加其他仪器的情况下,改进该装置: .
10.亚硝酸钠可用作建筑钢材的缓蚀剂;也可用作食品添加剂,抑制微生物的生长,保持肉制品的结构和营养价值,但是过量摄入会导致中毒。
Ⅰ.某工厂以浓、、溶液等为原料生产,其流程如图:
(1)在“分解塔”中,按一定比例通入和喷入浓,产生和。操作时将从塔底通入,浓从塔顶向下喷淋,这种加料操作的目的是 。
(2)“分解塔”中的温度不宜过高,其主要原因是 。
(3)“吸收塔”中主要发生的反应为、与溶液反应生成。写出、按物质的量之比与反应生成的化学方程式: 。
(4)Ⅱ.某化学研究小组在实验室用稀、为原料制备,实验装置如图(夹持装置已省略)。
已知:,;
酸性条件下,、或都能与反应生成和。
向三颈烧瓶中加入稀前,需要先打开止水夹,向装置中通入一段时间,目的是 。
(5)装置中发生反应的离子方程式为 。
(6)装置、不可省去,否则会导致产品中混有 (填化学式)杂质。
11.煤燃烧产生的烟气含有和,石油化工生产过程中产生,需采用有效措施对烟气和生产过程进行脱硫、脱硝,减少对大气的污染。
Ⅰ.脱
(1)一种脱除回收硫工艺的两个阶段主要反应分别如下:
第一阶段:
第二阶段:
该工艺需控制第一阶段与第二阶段参加反应的的物质的量之比约为 ,若该比值过大会导致不能完全转化为而污染大气。
(2)溶液脱除空气中并再生的原理如图所示。的作用是 。
(3)Ⅱ.脱和
一种利用含有的烟气制备的流程如下:
①反应a的化学方程式为 。
②反应b中的氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(4)一种综合处理含的废水和工业废气(主要含、、、NO、CO)的流程如下:
已知:用NaOH溶液吸收,反应原理为:;。
①固体1的主要成分有、 。
②X可以是空气,其作用是 (用化学方程式表示)。
③捕获剂所捕获的气体主要是 。
④处理含废水时,发生反应的离子方程式为 。
12.硫、氮化合物的资源化利用既能解决环保问题,又能提供化工原料,缓解能源紧张问题,具有重要的现实意义和广阔的应用前景。
(1)是一种酸性氧化物,可用氨水吸收烟气中的。氨水吸收少量,可生成,反应的离子方程式为 。
(2)上述所得溶液再用氧化,可制得化肥,反应的化学方程式为 。
(3)工业或机动车尾气中的会造成环境问题,可用多种方法脱除。
①碱液吸收:溶液可吸收硝酸工业尾气(含、),获得副产品。等物质的量的与被溶液吸收,反应的离子方程式为 。
②上述碱液吸收时,若与的比例控制不当,则吸收液经浓缩结晶、过滤得到的晶体中最有可能混有的杂质是 (填化学式)。排放的尾气中含量较高的氮氧化物是 (填化学式)。
③还原法:尿素水溶液热解产生的可去除尾气中的,流程如下:
A.写出“催化反应"过程中还原的化学方程式: 。
B.若氧化处理后的尾气中混有,此时催化剂表面会因为覆盖部分硫酸盐而导致催化剂中毒,降低的去除率。试分析硫酸盐的产生过程: 。
13.N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氨氧化物的尾气需处理后才能排放。
(1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为 。
(2)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。在酸性溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和,其离子方程式为 。
(3)NO和NO2的处理。工业上用石灰乳吸收已除去N2O的硝酸尾气(含NO、NO2),既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如下:
①上述工艺中采用气—液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入,石灰乳从塔顶喷淋),其目的是 ;滤渣可循环使用,其主要成分是 (填化学式)。
②过滤后的滤液经、 、 过滤、洗涤、干燥,得到无水Ca(NO2)2。
14.化合物X由3种元素组成。某兴趣小组按如下流程进行实验:
已知:气体B为2种气体组成的混合物,体积已折算为标准状况。
(1)组成X的元素有O和 (填元素符号),B的成分为 (需填化学式)。
(2)写出X隔绝空气加热分解反应的化学方程式 。
(3)在20℃~100℃之间,固体A对硫化氢有很高的脱除性能,常用作工业脱硫剂,写出再生过程发生反应的化学方程式 (用具体的物质表示)。
(4)研究发现,控制温度、加热氯化铁的水溶液可得到或FeOCl(难溶于水,易溶于硝酸)固体,设计验证产物只有的实验方案 。
15.硫元素和氨元素在化学实验、化工生产中扮演着重要角色。
(1)I.图1是自然界中硫元素的存在示意图,图2是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系。请回答下列问题:
图2中N所对应图1中物质的化学式为 ,Y与金属铜反应所得产物的化学式为 。X与Z反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(2)碳和M的浓溶液反应生成Z的化学方程式为 。
(3)从分类角度分析判断,下列物质不属于酸性氧化物的是____。
A. B. C. D.
(4)II.氮及其化合物在很多方面有广泛应用。
实验室常用与制取氨气。证明氨气已集满的操作和现象是 。
(5)含氮废水会加速藻类和其他浮游生物的大量繁殖,使水质恶化。利用微生物对含氮废水进行处理的流程如下:
请回答:
①根据下图判断,使用亚硝化菌的最佳条件为 。
②利用微生物处理含氮废水的优点为 。(答出2点即可)。
(6)汽车排气管上装有催化转化器可减少尾气对环境的污染,汽车尾气中的有害气体CO和NO反应可转化为无害气体排放,写出相关反应的化学方程式 。
16.根据氮及其化合物的转化关系回答下列问题:
(1)X的化学式为 ,从化合价上看,X具有 性(填“氧化”或“还原”)。
(2)实验室常用与制取氨气,该反应的化学方程式为 ;下列试剂不能用于干燥的是 (填字母)。
A.浓硫酸 B.碱石灰 C.NaOH固体 D.无水
17.研究氮及其化合物的性质,可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价与物质类别关系图如下。
回答下列问题:
(1)在催化剂和加热的条件下,物质A生成 是工业制硝酸的重要反应,化学方程式是 。
(2)在加热条件下,物质C的浓溶液与碳单质反应,写出反应的化学方程式: 。
(3)实验室中,检验溶液中含有 的操作方法是 。
(4)物质B为红棕色气体,写出该物质与水反应的离子方程式: ,当反应消耗 (标准状况)物质B时,转移电子的物质的量为 。
(5)Cu与一定浓度的硝酸溶液反应生成 时的离子反应方程式为 。
18.科研人员研究发现,雾霾的形成与氮及其化合物有关,其关系如下图:
回答下列问题:
(1)写出反应②的化学方程式: 。
(2)氨除与硝酸反应外,还能发生许多反应。如硝酸工业生产中,在催化剂作用下氨能与氧气反应,其化学方程式是 ;氨水中含10个电子的分子有 种。
(3)雾霾中含有硝酸铵(NH4NO3)。在加热条件下,向硝酸铵溶液中加入氢氧化钠溶液,反应的离子方程式为 。
(4)硝酸还能与铜反应,写出铜与稀硝酸反应的离子方程式: ;硝酸铜的浓、稀溶液都呈蓝色,而实验中铜与浓硝酸反应的溶液呈绿色,其原因是生成的NO2溶解在硝酸铜溶液中所致,同学们设计下列实验方案证明其原因,这些方案中可行的是 (填字母)。
a.加水稀释该绿色溶液,观察颜色变化
b.用冰块降温该绿色溶液,观察颜色变化
c.向该绿色溶液中通入空气,观察颜色变化
d.向硝酸铜溶液中通入NO2气体,观察颜色变化
19.同学们在实验室中进行了如图所示的实验。(夹持仪器已省略)
(1)具支试管中发生反应的化学方程式是 ,该反应中硝酸表现出的化学性质是 。
(2)实验中观察到具支试管内的现象是 ,溶液上方的气体略有红棕色,该红棕色气体是 ,产生的原因是 (用化学方程式表示)。
(3)溶液的作用是 。
(4)使实验停止的操作是 。
20.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如图表示。
(1)海洋中的氮循环起始于氮的固定,其中属于固氮作用的一步是 (填图中数字序号)。
(2)下列关于海洋氮循环的说法正确的是 (填字母序号)。
a.海洋中存在游离态的氮 b.海洋中的氮循环起始于氮的氧化c.海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与d.向海洋排放含 的废水会影响海洋中 的含量
(3)有氧时,在硝化细菌作用下, 可实现过程④的转化,将过程④的离子方程式补充完整: + 5O2=2 + H+ + +
21.烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一,为了监测其含量,选用如下采样和检测方法。回答下列问题:
Ⅰ.采样
采样步骤:
①检验系统气密性;②加热器将烟道气加热至140℃;③打开抽气泵置换系统内空气;④采集无尘、干燥的气样;⑤关闭系统,停止采样。
(1)A中装有无碱玻璃棉,其作用是 。
(2)C中填充的干燥剂是(填序号) 。
a.碱石灰
b.无水CuSO4
c.P2O5
(3)用实验室常用仪器组装一套装置,其作用是与D(装有碱液)相同,在虚线框中画出该装置的示意图,标明气体的流向及试剂。
(4)采样步骤②加热烟道气的目的是 。
(5)Ⅱ.NOx含量的测定
将v L气样通入适量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化为NO3 ,加水稀释至100.00 mL。量取20.00 mL该溶液,加入v1 mL c1 mol·L 1 FeSO4标准溶液(过量),充分反应后,用c2 mol·L 1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+,终点时消耗v2 mL。
NO被H2O2氧化为NO3 的离子方程式是 。
(6)滴定操作使用的玻璃仪器主要有 。
(7)滴定过程中发生下列反应:
3Fe2++NO3 +4H+=NO↑+3Fe3++2H2O
Cr2O72 + 6Fe2+ +14H+ =2Cr3+ +6Fe3++7H2O
则气样中NOx折合成NO2的含量为 mg·m 3。
(8)判断下列情况对NOx含量测定结果的影响(填“偏高” 、“偏低”或“无影响 ”)
若缺少采样步骤③,会使测试结果 。
若FeSO4标准溶液部分变质,会使测定结果 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】铵离子检验
【解析】【解答】氨气是碱性气体,溶液中的铵根离子与OH-在加热条件下发生反应产生氨气,氨气溶于水生成NH3·H2O,且NH3·H2O电离出NH4+和OH-,石蕊在碱性条件下变为蓝色,则可以用湿润的红色石蕊试纸检验氨气,进而推出原溶液中含有NH4+,综上②③④项为实验所依据的事实,D项符合题意。
故答案为:D
【分析】铵根离子检验的依据是通过铵根离子和强碱反应,产生氨气,而氨气溶于水,形成一水合氨,NH3·H2ONH4++OH-,则可以用湿润的红色石蕊试纸检验氨气。
2.【答案】B
【知识点】氧化还原反应;硝酸的化学性质;含氮物质的综合应用
【解析】【解答】
A、该反应一共收集到了NO2和NO两种气体,说明合金分别在浓硝酸和稀硝酸两种条件下发生反应,除了表现出强氧化性还表现出了弱氧化性,故A选项错误;
B、一共收集到标准状况下的NO2和NO混合气体448mL,可以计算出n(混)==0.02mol
将混合气体与0.0075mol氧气能完全反应,故方程式如下:
设NO2含有x mol ,NO含有y mol,可列出方程式:
解得:
因此混合气体中NO2和NO的体积比为3:1,故B选项正确;
C、设铜镁合金中全是镁,则n(Mg)=+=0.015mol ,
m(Mg)==0.36g ;
设铜镁合金中全是铜,则n(Cu)=+=0.015mol ,
m(Cu)==0.96g
因此铜镁合金的质量应该在0.36到0.96之间,故C选项错误;
D、大约14.4mol/L以上的硝酸才能算浓硝酸,原硝酸肯定为浓硝酸,浓度一定大于14.4mol/L,故D选项错误;
故答案为:B
【分析】本题应从题干中的后半部分为切口,通过混合气体能全部转化为硝酸,以及以及条件能计算出混合气体各组分的物质的量,便可正确解题。
3.【答案】C
【知识点】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
【解析】【解答】A.时产物只有;当时产物为等物质的量的、,随x值增大n()增大、n()减小,图中线段b表示离子,a表示,故A不符合题意;
B.根据N元素守恒,随x值增大,溶液中不变,故B不符合题意;
C.根据图示,则参加反应的碳酸钠为1mol,根据碳元素守恒,反应中可收集到标准状况下22.4 L,故C符合题意;
D.若测得所得溶液中为0.4 mol,根据反应,的物质的量为0.8mol,则x值为,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】当NO和NO2混合气体被NaOH溶液恰好完全吸收,n (NO2) :n (NO) =1,即x=0.5,此时只生成,n()=0,n()=2mol,则线段b表示离子,a表示;当气体只有NO2时,即x=1,发生反应,此时n()=n()=1mol。
4.【答案】A
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响
【解析】【解答】相同条件下,NO2、NO装满容积相同的试管,则体积相同,根据阿伏加德罗定律可知n(NO2)=n(NO),分别通入氧气直到两个试管内充满液体,根据氮原子守恒可知,所得硝酸的物质的量相等,溶液的体积相同,则两个试管中所得溶液的物质的量浓度之比为1∶1,
故答案为:A。
【分析】装满NO2的试管通入氧气时发生反应的化学方程式为4NO2+O2+2H2O=4HNO3,装满NO的试管通入氧气时发生反应的化学方程式为4NO+3O2+2H2O=4HNO3。
5.【答案】C
【知识点】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
【解析】【解答】A.转化关系中大气中的氮气通过雷电作用生成一氧化氮,可见氧元素参与了氮循环,A不符合题意;
B.合成氨的反应是氮气和氢气化合生成氨气,氮从游离态到化合态,属于人工固氮;B不符合题意;
C.氮气和氧气反应生成一氧化氮,氮元素被氧化;氮气和氢气反应生成氨气,氮气作氧化剂,被还原,故C选项符合题意;
D.从图中可以看出,含氮有机物和含氮无机物可相互转化,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】氮循环是描述自然界中氮单质和含氮化合物之间相互转换过程的生态系统的物质循环。氮循环是全球生物地球化学循环的重要组成部分,全球每年通过人类活动新增的“活性”氮导致全球氮循环严重失衡,并引起水体的富营养化、水体酸化、温室气体排放等一系列环境问题。
6.【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。
7.【答案】(1)A或B;,;dcfei;D
(2)铜片逐渐溶解,有气泡产生,试管内生成红棕色气体;;2NO+O2=2NO2;生成二氧化碳排除试管中的空气;
【知识点】氨的实验室制法;硝酸的化学性质
【解析】【解答】(1)①实验室可用浓氨水与生石灰反应制取NH3,该反应的化学方程式为:CaO+NH3·H2O=Ca(OH)2+NH3↑,此时应选用装置A作为NH3的发生装置。
实验室也可用加热Ca(OH)2和NH4Cl的方法制取NH3,该反应的化学方程式为:,此时应选用装置B作为NH3的发生装置。
②需收集一瓶干燥的NH3,则需用向下排空气法收集,且气体应先通过碱石灰进行干燥,最后尾气用尾气中的NH3可用水吸收。因此装置的连接顺序为:发生装置→dcfei。
③NH3是一种碱性气体,溶于水所得溶液显碱性,因此NH3可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,D符合题意。
故答案为:D
(2)①装置Ⅰ中Cu与稀硝酸发生反应:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,因此可观察到铜片逐渐溶解,并有气泡冒出,溶液变为蓝色。由于NO易被空气中的O2氧化生成NO2,NO2为红棕色气体,因此还可观察到试管内产生红棕色气体。
②装置Ⅱ中先将一定量的稀盐酸加入试管中,通过反应生成的CO2排出装置内的空气,防止反应生成的NO被O2氧化。稀盐酸与CaCO3反应的离子方程式为:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑。
【分析】(1)装置A、B为NH3的发生装置;装置C为NH3的干燥装置;装置D为NH3的收集装置,由于NH3的密度比空气小,因此NH3应从f口进入;装置E、F为NH3的尾气吸收装置,由于NH3极易溶于水,在吸收NH3时应注意防倒吸,装置E无法防倒吸,装置F中倒置的咯多可以起到防倒吸作用。
(2)装置Ⅰ中Cu与稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和H2O,NO能被装置内的空气氧化成红棕色的NO2。装置Ⅱ中先加稀盐酸,利用HCl与CaCO3反应生成的CO2排出装置内的空气;再加入稀硝酸,与Cu片反应生成NO,即可防止NO被O2氧化成红棕色的NO2。
8.【答案】(1)A;B;C
(2)N2+3H22NH3
(3)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑
(4)干燥氨气
(5)防止氨气外逸到空气中
(6)更差
【知识点】氨的实验室制法;含氮物质的综合应用
【解析】【解答】(1)A.N≡N键键能大,破坏需吸收较多能量,故常温状态下N2性质稳定,正确;B.反应②中N元素从-3价升为+2价,被氧化,反应③中N元素从+2价升为+4价,被氧化,反应④中部分N元素从+4价升为+5价,被氧化,正确;C.浓氨水及浓盐酸均易挥发,NH3与 HCl常温下接触即反应生成NH4Cl固体,NH4Cl固体细小颗粒外观是白烟,正确;综上,本问应选填“ABC”;
(2)工业合成氨用氮气与氢气催化反应,反应方程式是“N2+3H22NH3”;
(3)NH4Cl与Ca(OH)2加热制备氨气,反应方程式为“2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑”;
(4)反应生成物中有水蒸气,故利用碱石灰吸收水蒸气,本问应填“干燥氨气”;
(5)氨气极易溶于水,故利用润湿棉花堵住试管口是防止氨气逸散,本问应填“防止氨气外逸到空气中”;
(6)氨气密度小于空气,故应用向下排气法收集氨气,若伸入导管过短,则氨气会与试管内空气充分混合,导致收集到的气体纯度更低,所以本问应填“更差”。
【分析】Ⅰ.氮气和氢气反应合成氨气,氨气催化氧化生成NO,NO被氧化为NO2,NO2溶于水生成硝酸和NO;
Ⅱ.加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物生成氯化钙、氨气和水,通过碱石灰干燥氨气,氨气的密度小于空气,且氨气极易溶于水,用向下排空气法收集氨气。
9.【答案】(1)C处有白色沉淀的
(2)3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2 NO↑+4H2O
(3)有红棕色气体生成
(4)收集尾气,防止污染空气
(5)将装置E的长、短导气管交换位置
【知识点】硝酸的化学性质
【解析】【解答】解:(1)实验时,可先将B装置中CaCO3放入硝酸中,碳酸钙和硝酸反应生成二氧化碳气体,先排出去其中的空气,以便在E烧瓶中收集到NO,以便观察颜色;E中空气已被赶尽时,E中石灰水与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀,可观察到石灰水变浑浊,
故答案为: C处有白色沉淀的;(2)稀硝酸与铜反应生成硝酸铜和NO,反应的化学方程式为3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2 NO↑+4H2O,
故答案为:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2 NO↑+4H2O;(3)将F气球中空气压入E中,NO与氧气反应生成二氧化氮,即有红棕色气体生成;
故答案为:有红棕色气体生成;(4)装置D中盛有氢氧化钠溶液,可用与吸收二氧化氮气体,气体中气球可用于吸收不反应的NO,以防止污染空气,
故答案为:收集尾气,防止污染空气;(5)二氧化碳的密度比空气重,应用向上排空气法收集,故E中应左导管短,右导管长,才有利于排净空气,保证E中全是二氧化碳气体;
故答案为:将装置E的长、短导气管交换位置.
【分析】实验时,可先将B装置中CaCO3放入硝酸中,碳酸钙和硝酸反应生成二氧化碳气体,先排出去其中的空气,以便在E烧瓶中收集到NO,以便观察颜色,且在C中可观察到浑浊,有碳酸钙沉淀生成,A中硝酸和铜反应生成NO,易于氧气反应,则将F气球中空气压入E中,有红棕色气体生成,装置D中盛有氢氧化钠溶液,可用与吸收二氧化氮气体,气体中气球可用于吸收不反应的NO,以防止污染空气,以此解答该题.
10.【答案】(1)使原料充分接触
(2)浓硝酸受热易分解
(3)
(4)排尽装置中残留的空气,防止空气中的氧气与反应生成导致产物不纯
(5)
(6)
【知识点】硝酸的化学性质;亚硝酸盐;含氮物质的综合应用;二氧化硫的性质
【解析】【解答】(1)二氧化硫气体从底部通入,气体会上升,而浓硝酸溶液从顶部喷淋,液体下降,二者会充分接触,充分反应,提高反应速率。故答案为: 使原料充分接触 ;
(2)分解塔中的浓硝酸受热易分解,所以分解塔的温度不宜过高,故答案为: 浓硝酸受热易分解 ;
(3)知道反应物NO、NO2和Na2CO3,生成物NaNO2,根据质量守恒定律,生成物还有CO2,配平方程式得:,故答案为:;
(4)先通入氮气可以赶走空气, 防止空气中的氧气与反应生成导致产物不纯 ,故答案为: 防止空气中的氧气与反应生成导致产物不纯 ;
(5)铜和硝酸反应:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,离子方程式为,故答案为:;
(6)B和C装置中的浓硫酸中干燥气体吸收可能存在的二氧化氮,二氧化氮也可以与过氧化钠反应,生成硝酸钠,使目标产物不纯。故答案为: 。
【分析】本题综合考查含氮化合物的性质和应用,综合性较强。
分析Ⅰ中的工艺流程图,分解塔中,浓硝酸和二氧化硫反应,生成NO和NO2,再与氮气混合,吸收塔中,NO和NO2与碳酸钠发生反应,生成亚硝酸钠和二氧化碳。。
分析Ⅱ.中的实验装置图:三颈烧瓶中有铜,上方的分液漏斗中为稀硝酸,稀硝酸和铜发生反应,生成一氧化氮, ,通入B装置中的浓硫酸中干燥气体,在装置C中与过氧化钠反应生成亚硝酸钠,再次通入D中干燥气体,吸收可能存在的二氧化氮,因为二氧化氮也可以和过氧化钠反应生成硝酸钠。
11.【答案】(1)1∶2
(2)做催化剂
(3);2∶1
(4)、;;CO;
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响;二氧化硫的性质;硫化氢;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】(1)由分析可知,2H2S~2SO2~4H2S=1 ~ 1 ~2,故答案为: 第1空、1∶2 ;
(2)由分析可知,转化为二价铁离子又转化为三价铁离子,在该反应中作催化剂。
故答案为: 做催化剂 ;
(3)由分析可知,a: ;
b:ClO2作氧化剂,H2O2作还原剂,二者物质的量之比为2:1.
故答案为:
第1空、
第2空、2∶1;
(4)由分析可知,固体1中还有 、 ,空气中的氧气可与NO反应生成二氧化氮。捕获剂捕获CO,
铵根离子和亚硝酸跟发生反应生成氮气和水,离子方程式为: 。
故答案为:
第1空、、
第2空、
第3空、CO
第4空、。
【分析】本题综合考查含硫物质的性质和应用:煤的脱硫和脱硝。
(1)分析该工艺:
第一阶段:
第二阶段:
物质的量之比=化学系数之比。
2H2S~2SO2~4H2S;
1 ~ 1 ~2
(2)分析该原理,H2S与O2反应生成S和水, 转化为二价铁离子又转化为三价铁离子,在该反应中作催化剂。
(3)分析该流程,NaClO3和H2SO4、SO2反应生成NaHSO4和ClO2。ClO2与H2O2、NaOH反应,生成NaClO2。
反应方程式为:a: ;
b:2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+2H2O+O2;
b反应中,ClO2中的Cl化合价从+4变为+3,化合价降低,得到电子,发生还原反应,作氧化剂,
H2O2中的O化合价从-1变为0,化合价升高,失去电子,发生氧化反应,作还原剂。
(4)分析该流程图:工业废气(主要含、、、NO、CO)与过量石灰乳反应,得到气体1和固体1,
固体1为、 、 。气体1为、NO、CO 。
再将气体通入氢氧化钠溶液,得到亚硝酸钠溶液和气体2:、CO 。亚硝酸钠与铵根离子反应。
12.【答案】(1)2NH3·H2O+SO2=2NH+SO+H2O
(2)2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4
(3)NO+NO2+2OH-=2NO+H2O;NaNO3;NO;6NO2+8NH37N2+12H2O;SO2、O2、H2O反应生成H2SO4,H2SO4与NH3反应生成(NH4)2SO4或NH4HSO4
【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】 (1)、氨水显碱性,是一种酸性氧化物,可用氨水吸收烟气中的。用氨水吸收少量,可生成,反应的离子方程式为2NH3·H2O+SO2=2NH+SO+H2O,故答案为:2NH3·H2O+SO2=2NH+SO+H2O;
(2)、+4价硫以还原性为主,容易被氧气氧化,制备的反应的化学方程式为2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4,故答案为:2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4
(3)、①等物质的量的与被溶液吸收,转化成,反应的离子方程式为,故答案为: NO+NO2+2OH-=2NO+H2O
②若与的比例控制不当,NO2如果过量,过量NO2能与NaOH溶液反应,浓缩结晶、过滤得到的晶体,混有杂质,NO不溶于水,且不与NaOH溶液反应,则排放的尾气中含量较高的氮氧化物是NO;故答案为: NaNO3 ; NO ;
③A.还原得到氮气和水,其化学方程式为:6NO2+8NH37N2+12H2O,故答案为:6NO2+8NH37N2+12H2O;
B.SO2、O2、H2O反应生成H2SO4,H2SO4与NH3反应生成(NH4)2SO4或NH4HSO4, (NH4)2SO4或NH4HSO4覆盖部分硫酸盐而导致催化剂中毒,降低的去除率。故答案为:SO2、O2、H2O反应生成H2SO4,H2SO4与NH3反应生成(NH4)2SO4或NH4HSO4 。
【分析】(1)、氨水与少量反应生成;
(2)、亚硫酸铵与氧气反应生成硫酸铵;
(3)、①等物质的量的、与反应生成和水;
②NO2与NaOH溶液反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水 ;
③A.还原得到氮气和水;
B.SO2、O2、H2O反应生成H2SO4,H2SO4与NH3反应生成(NH4)2SO4或NH4HSO4。
13.【答案】(1)2NH3+2O2N2O+3H2O
(2)3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2+5H+
(3)使尾气中的NO、NO2被充分吸收;Ca(OH)2;蒸发浓缩;降温结晶(或冷却结晶)
【知识点】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;离子方程式的书写
【解析】【解答】
(1)NH3与O2在加热和催化剂作用2,下生成N2O和H2O,根据原子守恒、电子守恒,可得该反应的化学方程式为2NH3+2O2N2O+3H2O;
(2)在溶液中HClO氧化NO生成Cl-和,同时产生H+,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得该反应的离子方程式为:3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2+5H+;
(3)①上述工艺中采用气—液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入,石灰乳从塔顶喷淋),其目的是使尾气中的NO、NO2被石灰乳充分吸收;滤渣可循环使用,其主要成分是Ca(OH)2;
②Ca(NO2)2在水溶液中的溶解度随温度的升高而增大,过滤除去滤渣后含有Ca(NO2)2的滤液经蒸发浓缩、冷却结晶(或降温结晶),就获得Ca(NO2)2晶体。
【分析】工业上将已经除去N2O的废气通入石灰乳中,气体中的NO、NO2的混合气体,被Ca(OH)2吸收,发生反应产生Ca(NO2)2,排出废气后,过滤除去滤渣,将溶液经一系列处理后得到Ca(NO2)2。
14.【答案】(1)Fe、N;NO2、O2
(2)4Fe(NO3)3 2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑
(3)2Fe2S3·H2O+3O2=6S+2Fe2O3·H2O
(4)取少量固体溶于足量的稀硝酸得到溶液,分成两等份,加入其中一份加入硝酸银溶液无白色沉淀,向另一份加入KSCN溶液显血红色,则产物是Fe2O3
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;含氮物质的综合应用
【解析】【解答】(1)根据流程图中修二信息,知:红棕色的固体是Fe2O3,红棕色的气体而且溶于水可以得到强酸,可知红棕色的气体是NO2,由此可以推出样品中含有的元素包括:Fe、N和O。
(2)根据样品的质量以及分解产物分析,可知该反应是硝酸铁的分解反应;
(3)解决图示问题时徐注意:在圆圈内部的物质要么是中间产物要么是催化剂,在圆圈外的物质,才是反应物或者是生成物;
(4)要想检验产物中只有Fe2O3,需要证明溶于硝酸之后没有Cl-,但是有Fe2+。
【分析】在进行物质推断时,需要根据题目信息以及产物的颜色、状态来进行推断。
15.【答案】(1)CuFeS2;Cu2S;1:2
(2)
(3)D
(4)把湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,若试纸变蓝色,说明氨气已集满
(5)pH=8,温度为32℃;反应条件温和,过程中使用的物质无毒无害,而且最终产物无污染
(6)
【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】图2中,由横坐标和纵坐标对应可得X为H2S,Y为S,Z为SO2,M为H2SO4。
(1)图2中N所对应的硫的化合价为-2价,图1中物质满足硫的化合价为-2价的物质的化学式为CuFeS2;S的氧化性比较弱,S与金属铜在加热条件下反应,所得产物的化学式为Cu2S;H2S与SO2会发生反应,反应中SO2中的硫从+4价降低到0价,作氧化剂,H2S中的硫从-2价升高到0价,作还原剂,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,故答案为:CuFeS2;Cu2S;1:2;
(2)碳和浓硫酸在加热条件下反应会生成CuSO4、SO2和水,反应的化学方程式为,故答案为:;
(3)酸性氧化物是指能和碱反应生成盐和水的氧化物,
A.可以和碱反应生成亚硫酸盐和水,属于酸性氧化物,故A不正确;
B.可以和碱反应生成硫酸盐和水,属于酸性氧化物,故B不正确;
C.可以和碱反应生成硅酸酸盐和水,属于酸性氧化物,故C不正确;
D.可以和碱会发生氧化还原反应,不属于酸性氧化物,故D正确;
故答案为:D;
(4)实验室制取氨气,证明氨气已集满的方法是把湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,若试纸变蓝色,说明氨气已集满,故答案为:把湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,若试纸变蓝色,说明氨气已集满;
(5)由图可知,pH=8,温度为32℃时亚硝酸根的生产率最高,所以使用亚硝化菌的最佳条件为pH=8,温度为32℃;由处理流程可知利用微生物处理含氮废水的优点为:反应条件温和,过程中使用的物质无毒无害,而且最终产物无污染,故答案为:pH=8,温度为32℃;反应条件温和,过程中使用的物质无毒无害,而且最终产物无污染等;
(6)汽车尾气中的有害气体CO和NO反应可转化为无害气体排放,相关反应的化学方程式为,故答案为:。
【分析】X是S元素为-2价的氢化物,则X为H2S,Y为单质硫,Z为S元素+4价的氧化物,则Z为SO2,M为S元素+6价的酸,则M为硫酸,N为S元素为-2价的盐,为硫化盐。
16.【答案】(1)N2O5;氧化
(2)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O;AD
【知识点】含氮物质的综合应用
【解析】【解答】(1)图中氮元素及其化合物的转化关系可知,X为+5价对应的氮的氧化物是N2O5,N2O5中氮元素+5价为氮元素的最高价,只具有氧化性,故答案为:N2O5;氧化;
(2)铵盐和强碱加热生成氨气,实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气,生成氯化钙、氨气和水,反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O,故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O;
A.浓硫酸和氨气反应,不能干燥氨气,A不正确;
B.碱石灰是氢氧化钠和氧化钙固体,可以干燥氨气,B正确;
C.NaOH固体,吸收水分不与氨气反应,可以干燥氨气,C正确;
D.无水可以和氨气反应,不能干燥氨气,D不正确;
故答案为:AD。
【分析】(1)X为+5价对应的氮的氧化物,为N2O5;N2O5为N的最高价氧化物,只具有氧化性;
(2)加热NH4Cl与Ca(OH)2的混合物生成生成氯化钙、氨气和水;氨气为碱性气体。
17.【答案】(1)
(2)
(3)取少量试液于试管中,加入氢氧化钠溶液,稍微加热,有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,证明溶液中含有 (合理即可)
(4);
(5)
【知识点】含氮物质的综合应用
【解析】【解答】根据题干信息可知,A为NH3,B为二氧化氮,C为硝酸,据此分析解题。
(1)在催化剂和加热的条件下,物质A生成NO,是氨气的催化氧化生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为: ;
(2)在加热条件下,物质C为硝酸,硝酸的浓溶液与碳单质反应生成二氧化碳、二氧化氮和水,反应的化学方程式为: ;
(3)实验室中,检验溶液中含有 的操作方法是:取少量试液于试管中,加入氢氧化钠溶液,稍微加热,有湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,证明溶液中含有 ;
(4)物质B为红棕色气体为 ,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,反应的离子方程式为: ,反应中氮元素化合价 价变化为 价和 价,3mol二氧化氮反应电子转移总数2mol,当反应消耗 标准状况 物质B时,物质的量 ,转移电子的物质的量为 ;
(5)Cu与稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和H2O,的离子方程式为: 。
【分析】A为NH3,B为NO2,C为HNO3;
(1)氨气和氧气催化氧化生成NO和水;
(2)C和浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水;
(3)检验铵根离子的操作为:加入氢氧化钠,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体;
(4)二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮;
(5)Cu与稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和H2O。
18.【答案】(1)3NO2+ H2O=2HNO3 +NO
(2)4NH3 +5O2 4NO+6H2O;2
(3)NH +OH- NH3↑+ H2O
(4)3Cu+8H++ 2NO =3Cu2++2NO↑+4H2O;bcd
【知识点】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
【解析】【解答】(1)由图示可知,NO2和H2O反应生成HNO3和NO,化学方程式为3NO2+ H2O=2HNO3 +NO;
(2)在催化剂作用下氨能与氧气反应生成NO和H2O,化学方程式是4NH3 +5O2 4NO+6H2O;氨水中有NH3、H2O、NH3 H2O、OH-、H+、NH ,其中含10个电子的分子有NH3、H2O,故为2种;
(3)向硝酸铵溶液中加入氢氧化钠溶液反应生成硝酸钠、氨气和水,离子方程式为NH +OH- NH3↑+ H2O;
(4)铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,离子方程式为3Cu+8H++ 2NO =3Cu2++2NO↑+4H2O;加水稀释绿色溶液,由于溶液浓度变小,溶液的颜色会变化,而且加水后气体的溶解量加大,溶液的颜色也会发生变化,故不能进行判断,用冰块降温该绿色溶液,气体的溶解量增大,或向该绿色溶液中通入空气,或向硝酸铜溶液中通入NO2气体,都能改变溶液中溶解气体的量,故bcd都正确。
【分析】(1)反应②为二氧化氮和水生成硝酸和一氧化氮;
(2)氨气和氧气催化氧化生成一氧化氮和水;氨水中10个电子的分子有氨气和水;
(3)铵根离子和氢氧根离子在加热条件下生成氨气和水;
(4)铜与稀硝酸发生反应3Cu+8H++ 2NO =3Cu2++2NO↑+4H2O;根据是否改变硝酸铜的质量分数或溶解的气体浓度判断。
19.【答案】(1)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;氧化性和酸性
(2)铜丝溶解,溶液变蓝,产生气泡,溶液上方产生红棕色气体;NO2;2NO+O2=2NO2
(3)吸收尾气,防止污染环境
(4)将铜丝拉离稀硝酸,使两者不接触
【知识点】含氮物质的综合应用
【解析】【解答】具支试管中铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,一氧化氮与空气中的氧气反应生成二氧化氮,一氧化氮、二氧化氮对环境有污染,用氢氧化钠溶液进行尾气处理。
(1)铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应的化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,其中氮元素化合价一部分降低,一部分不变,因此稀硝酸表现出氧化性和酸性;
(2)铜与稀硝酸反应,铜丝溶解,生成硝酸铜,溶液变蓝,生成一氧化氮,产生气泡,一氧化氮遇空气与空气中的氧气结合生成红棕色的二氧化氮,因此现象为:铜丝溶解,溶液变蓝,产生气泡,溶液上方产生红棕色气体,生成二氧化氮的方程式为:2NO+O2=2NO2;
(3)一氧化氮、二氧化氮对环境有污染,氢氧化钠溶液用于吸收尾气,防止污染环境;
(4)铜与稀硝酸不接触时,反应就会停止,因此使实验停止的操作是:将铜丝拉离稀硝酸,使两者不接触。
【分析】(1)铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,生成NO体现氧化性,生成硝酸铜体现酸性;
(2)NO易被氧化成NO2,发生的反应为2NO+O2=2NO2,NO2为红棕色气体;
(3)NO2会污染空气,可用NaOH吸收;
(4)铜与稀硝酸分离,反应就会停止。
20.【答案】(1)②
(2)ad
(3)4;6;N2O;5H2O
【知识点】含氮物质的综合应用
【解析】【解答】(1)氮的固定作用是指游离态氮元素发生反应生成化合态氮元素的过程,即单质变化为化合物,反应②是氮气转化为铵根离子属于氮的固定;(2)a.据图可知海洋中溶有部分氮气分子,即海洋中存在游离态的氮,故a正确;
b.据图可知海洋中的氮循环起始于N2转化为铵根,氮元素化合价降低,为氮的还原,故b不正确;
c.反硝化过程中N元素的化合价降低,被还原,而氧气一般作为氧化剂参与反应,所以反硝化过程没有氧气参与,故c不正确;
d.转化关系图中硝酸根离子增多,反硝化作用增强,从而使铵根的含量升高,故d正确;
综上所述选ad;(3) 转化为 化合价升高+6价,生成2个 失去12个电子;氧气作氧化剂一般被还原成-2价,所以5个O2可以得到20个电子,根据电子守恒可知 还应再失去8个电子,据图可知还有N2O生成,该过程N元素化合价生成4价,则需要生成1个N2O才能使得失电子守恒,再结合元素守恒可得方程式为4 +5O2=2 +6H++N2O+5H2O。
【分析】游离态氮元素发生反应生成化合态氮元素的过程为固氮作用;氧化还原反应中氧化剂得电子发生还原反应化合价降低,还原剂失电子发生氧化反应化合价升高,整个过程中得失电子守恒,据此可以配平氧化还原反应。
21.【答案】(1)除尘
(2)c
(3)
(4)防止NOx溶于冷凝水
(5)2NO+3H2O2=2H++2NO3–+2H2O
(6)锥形瓶、酸式滴定管
(7)
(8)偏低;偏高
【知识点】氮族元素简介;氮的氧化物的性质及其对环境的影响
【解析】【解答】解:(1)A的过程叫“过滤”,所以其中玻璃棉的作用一定是除去烟道气中的粉尘。(2)碱石灰是碱性干燥剂可能与NOX反应,所以不能使用。硫酸铜的吸水能力太差,一般不用做干燥剂,所以不能使用。五氧化二磷是酸性干燥剂,与NOX不反应,所以选项c正确。(3)实验室通常用洗气瓶来吸收气体,与D相同应该在洗气瓶中加入强碱(氢氧化钠)溶液,所以答案为: 。(4)加热烟道气的目的是避免水蒸气冷凝后,NOX溶于水中。(5)NO被H2O2氧化为硝酸,所以反应的离子方程式为:2NO+3H2O2=2H++2NO3–+2H2O。(6)滴定中使用酸式滴定管(本题中的试剂都只能使用酸式滴定管)和锥形瓶。(7)用c2 mol·L 1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+ , 终点时消耗V2 mL,此时加入的Cr2O72-为c2V2/1000 mol;所以过量的Fe2+为6c2V2/1000 mol;则与硝酸根离子反应的Fe2+为(c1V1/1000-6c2V2/1000) mol;所以硝酸根离子为(c1V1/1000-6c2V2/1000)/3 mol;根据氮元素守恒,硝酸根与NO2的物质的量相等。考虑到配制100mL溶液取出来20mL进行实验,所以NO2为5(c1V1/1000-6c2V2/1000)/3 mol,质量为46×5(c1V1/1000-6c2V2/1000)/3 g,即230(c1V1-6c2V2)/3 mg。这些NO2是VL气体中含有的,所以含量为230(c1V1-6c2V2)/3V mg·L-1 , 即为1000×230(c1V1-6c2V2)/3V mg·m-3 , 所以答案为: mg·m 3。(8)若缺少采样步骤③,装置中有空气,则实际测定的是烟道气和空气混合气体中NOX的含量,测定结果必然偏低。若FeSO4标准溶液部分变质,一定是部分Fe2+被空气中的氧气氧化,计算时仍然认为这部分被氧化的Fe2+是被硝酸根离子氧化的,所以测定结果偏高。
【分析】该题考查化学反应的过程中操作及注意事项、干燥剂的选用、吸气装置的选用、滴定法测离子浓度大小及影响离子浓度测定的因素,该题重点掌握①质量守恒定律及元素守恒定律;②氧化还原滴定的原理及计算方法;③干燥剂的选择:酸性气体选酸性干燥剂或中性干燥剂、碱性气体选碱性干燥剂或中性干燥剂;④操作过程使用的仪器有哪些等知识点
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分:117分
分值分布 客观题(占比) 12.0(10.3%)
主观题(占比) 105.0(89.7%)
题量分布 客观题(占比) 6(28.6%)
主观题(占比) 15(71.4%)
2、试卷题量分布分析
大题题型 题目量(占比) 分值(占比)
选择题 6(28.6%) 12.0(10.3%)
非选择题 15(71.4%) 105.0(89.7%)
3、试卷难度结构分析
序号 难易度 占比
1 困难 (100.0%)
4、试卷知识点分析
序号 知识点(认知水平) 分值(占比) 对应题号
1 氧化还原反应方程式的配平 5.0(4.3%) 14
2 离子方程式的书写 6.0(5.1%) 13
3 亚硝酸盐 6.0(5.1%) 10
4 氮族元素简介 13.0(11.1%) 21
5 含氮物质的综合应用 71.0(60.7%) 2,3,5,6,8,10,13,14,15,16,17,18,19,20
6 含硫物质的性质及综合应用 27.0(23.1%) 6,11,12,15
7 氧化还原反应 7.0(6.0%) 2,14
8 二氧化硫的性质 14.0(12.0%) 10,11
9 硝酸的化学性质 22.0(18.8%) 2,7,9,10
10 硫化氢 8.0(6.8%) 11
11 铵离子检验 2.0(1.7%) 1
12 氨的实验室制法 16.0(13.7%) 7,8
13 氮的氧化物的性质及其对环境的影响 46.0(39.3%) 3,4,5,11,12,13,18,21
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