5.2 氮及其化合物 课后练习(含解析) 2023-2024学年下学期高一化学人教版(2019)必修第二册

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名称 5.2 氮及其化合物 课后练习(含解析) 2023-2024学年下学期高一化学人教版(2019)必修第二册
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-03-04 21:19:48

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5.2 氮及其化合物 课后练习
一、单选题
1.宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一、下列物质性质实验对应的反应方程式书写正确的是(  )
A.放入水中:
B.通过灼热铁粉:
C.用醋酸除去水垢:
D.通入水中制硝酸:
2.下列有关自然界中氮循环(如图)的说法不正确是(  )
A.含氮无机物和含氮有机物可相互转化
B.通过闪电产生NO属于固氮
C.硝酸盐被细菌分解为氮气过程,氮元素一定被氧化
D.C,H,O也参与自然界中氮循环
3.下列关于硫酸和硝酸的说法中,错误的是(  )
A.稀硫酸和稀硝酸都具有氧化性
B.浓硝酸在光照条件下变黄,说明浓硝酸不稳定,分解生成的有色产物溶于浓硝酸
C.在铜分别与浓硫酸和浓硝酸的反应中,两种酸都表现了强氧化性和酸性
D.浓硫酸和浓硝酸都具有很强的腐蚀性、脱水性
4.大气污染物NO2导致的主要环境问题有(  )
A.酸雨和光化学烟雾 B.温室效应和赤潮
C.水华和臭氧层空洞 D.雾霾和白色污染
5.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
6.下列关于含氮化合物的说法错误的是(  )
A.工业上可使用液氮做制冷剂
B.NO2 能导致“光化学烟雾"的形成
C.浓硝酸可用铝槽车运输
D.硫酸铁又称肥田粉,属于硝态氮肥
7.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL,平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解9.6gCu。向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析或结果错误的是
A.原混合酸中NO的物质的量为0.1mol
B.OA段产生的是NO,BC段产生的是氢气
C.第二份溶液中的最终溶质为FeSO4
D.稀H2SO4浓度为2.5mol·L-1
8.下列有关浓硝酸说法不正确的是(  )
A.实验室常用浓硝酸与金属锌反应制备氢气
B.常温下浓硝酸能使金属铝钝化
C.浓硝酸不稳定,见光易分解,需要避光保存
D.浓硝酸易挥发,打开瓶塞,瓶口有白雾产生
9.下列说法错误的是(  )
A.铝盐水解形成胶体,可用于净水
B.亚铁离子具有强氧化性,可用于泳池消毒
C.浓硫酸具有吸水性,可使胆矾失去结晶水
D.浓硝酸常因溶解了二氧化氮而呈黄色
10.下列反应中硝酸既能表现出酸性又表现出氧化性的是(  )
A.使石蕊溶液变红
B.与铜反应放出NO气体生成Cu(NO3)2
C.与Na2CO3反应放出CO2气体生成NaNO3
D.与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2
11.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如图表示,下列关于海洋氮循环的说法中正确的是(  )
A.海洋中不存在游离态的氮
B.②中的含氮物质转化属于氮的固定
C.④中的含氮物质转化属于氮的还原
D.向海洋中排放含的废水不会影响的含量
12.下列各组中两种物质作用时,反应条件或反应物用量改变,对生成物没有影响的是(  )
A.Na与O2 B.Na2O2与CO2 C.NaOH与CO2 D.Cu与HNO3
13.氮及其化合物的“价—类”二维图如图所示,下列有关说法错误的是(  )
A.常温下,a、c、d均为刺激性气味的气体
B.由b生成a或c的过程均属于氮的固定
C.实验室e的浓溶液需保存在棕色试剂瓶中
D.f的氯化物与的反应为吸热反应
14.下列能使湿润蓝色石蕊试纸先变红后褪色的气体是(  )
A.SO2 B.HCl C.Cl2 D.NH3
15.明代《徐光启手迹》中记载了硝酸的制备方法,其主要物质转化流程如图:
下列有关该流程说法错误的是(  )
A.煅烧FeSO4发生反应的方程式为2FeSO4Fe2O3+SO3+SO2↑
B.SO3和水反应生成H2SO4时放出热量
C.H2SO4和KNO3反应制备HNO3属于置换反应
D.上述制备过程中使用的铁锅容易损环
16.科学家利用工业废气作为氮源,在催化剂作用下电化学合成氨,反应机理如下图。
下列有关说法错误的是
A.步骤②中有产生
B.步骤④中发生氧化反应
C.反应产物在阴极产生
D.生成过程中共需和
17.在标准状况下,将O2和NO2按体积比1∶4充满一干燥的烧瓶,将烧瓶倒置于水中,瓶内液面逐渐上升。最后烧瓶内溶液中溶质的物质的量浓度是(  )
A.0.045 mol·L-1 B.0.036 mol·L-1
C.0.026 mol·L-1 D.0.028 mol·L-1
18.依据下图中氮元素及其化合物间转化关系,判断下列说法错误的是(  )
A.X是N2O5
B.可用排水法收集NO2
C.工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸
D.由NH3→N2,从原理上看,可通过NH3与NO2反应实现
19.下列说法中正确的是(  )
A.S在过量的O2中充分燃烧,可得SO3
B.除去NaHCO3固体中混有Na2CO3的的最好办法是加热
C.浓硝酸具有强氧化性,常温下可与铁剧烈反应放出大量的NO2
D.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应,消耗HCl的物质的量之比为2∶1
20.在给定条件下,下列物质间转化不能实现的是
A.饱和NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s)
B.NH3(g)NO(g)NO2(g)
C.Fe(s)Fe3O4(s)FeO(s)
D.FeS2(s)SO2(g)SO3(g)
二、综合题
21.某厂排出的废液主要含有硝酸锌和硝酸银,为了从中回收金属银和硝酸锌,某中学化学课外活动小组设计了以下的实验步骤:
(1)X是   ,Y是    (写化学式,下同)。
(2)固体A、滤液B、C的主要成分:A   ,B   ,C   。
(3)Z处进行的操作是   。
22.硫酸和硝酸都是重要的化工原料,具有广泛的用途。
(1)蔗糖中加入浓硫酸后,蔗糖变黑且体积膨胀,同时有刺激性气味的气体产生。该变化过程中体现了浓硫酸的   ,产生气体的化学方程式为   。
(2)某同学进行有关铜的化学性质的实验,如图所示:
实验①可观察到的现象为   (尽可能描叙完整);实验③中铜片逐渐溶解至消失,该同学认为铜与稀硫酸和稀硝酸均能反应,这种看法   (填“合理”或“不合理”);试剂药品不变,请补充一个实验加以证明:   (画出图示并写出预期现象)。根据补充实验的结论,写出③中铜片溶解的离子方程式   。
(3)如图所示,A是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体;C、D均为空气的主要成分;E是一种有毒气体能与血红蛋白结合,反应II在三元催化器催化作用下常用于汽车尾气的转化。
①写出实验室制A的化学方程式:   。A在生产生活中有广泛的用途,写出其中的一个用途:   。
②写出反应I的化学方程式   ;
③写出反应II的化学方程式   。
23.工业上按如下流程制备硝酸和肼()。
(1)途径Ⅰ是工业制硝酸的第一步,写出化学方程式   。
(2)的制法可通过途径Ⅱ:用过量和的混合物与氯气进行气相反应合成异肼,然后使其水解得到肼。
①下列说法不正确的是   。
A.属于电解质 B.途径Ⅱ中氯气作还原剂
C.、、均为非极性分子 D.异肼中氮的化合价呈负价
②相同条件下,氨的沸点低于肼的主要原因是   。
(3)Zn元素的化学性质与Al相似。Zn与很稀的硝酸反应,氮元素被还原到最低价,写出该反应的离子方程式   ;检验反应后溶液中除外的阳离子的方法是   。
24.氮氧化物、二氧化硫能引发酸雨、雾霾等。回答下列问题:
(1)产生硝酸型酸雨的化学方程式为   。
(2)汽车尾气催化转化器可将尾气中的CO、NO均转化为无害气体,该反应的还原产物为   。
(3)目前工业上烟气脱硫脱硝的工艺流程如下:
已知:烟气中含尘、、NOx()。
①“催化氧化”的目的是   。
②图中产品中含硫成分为   (填化学式)。
(4)氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。
分离器的作用是   ,写出氧化炉中的化学反应方程式:   。
25.
(1)将容积为50 mL的量筒充满二氧化氮和氧气的混合气体,将量筒倒置在盛满水的水槽里,一段时间后,量筒里剩余气体体积为5 mL。则原混合气体中NO2和O2体积比可能是   或   。
(2)工业制硫酸的过程中,SO2被氧气氧化的化学方程式为   。
(3)工业制漂白粉的化学方程式   。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.Na2O2放入水中生成氢氧化钠和氧气,正确的化学方程式为:2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑,A不符合题意;
B.H2O(g)通过灼热铁粉,反应生成四氧化三铁和氢气,正确的化学方程式为:4H2O(g)+3FeFe3O4+4H2,B不符合题意;
C.用醋酸除去水垢的离子方程式为:2CH3COOH+CaCO3=CO2↑+Ca2++2CH3COO-+H2O,C不符合题意;
D. 通入水中制硝酸:,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、原子不守恒;
B、水和铁反应生成四氧化三铁和氢气;
C、醋酸为弱酸,不可拆;
D、二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮。
2.【答案】C
【解析】【解答】A.氨、铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐都属于无机物,而蛋白质属于有机物,因此在自然界中氮循环中,含氮无机物和含氮有机物可相互转化,A不符合题意;
B.在电火花作用下N2和O2反应产生NO,由于需要较高的能量,因此该反应属于高能固氮,B不符合题意;
C. 硝酸盐被细菌分解为氮气过程,氮元素被还原,C符合题意;
D. 根据上述转化关系可知,在N循环的过程中也有C、H、O参与,故C、H、O也同时参与自然界中氮循环,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】由于氮在自然界可以实现循环,保持了氮在自然界中稳定的存在,维持了自然界生物对氮的需求平衡。
3.【答案】D
【解析】【解答】A.稀硫酸中的氢元素呈+1价,具有氧化性,稀硝酸中+5价的氮元素体现强氧化性,因此稀硫酸和稀硝酸都具有氧化性,A说法不符合题意;
B.浓硝酸在光照条件下变黄,是因为浓硝酸分解产生二氧化氮,二氧化氮溶解在浓硝酸中使其显黄色,B说法不符合题意;
C.在铜分别与浓硫酸和浓硝酸的反应中,反应分别有硫酸铜、硝酸铜生成,表现了酸性,反应分别生成的SO2、NO2说明两种酸在反应中得电子,表现了强氧化性,C说法不符合题意;
D.浓硫酸具有很强的腐蚀性、脱水性,浓硝酸不具有脱水性,D说法符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.稀硫酸和稀硝酸均具有氧化性;
B.浓硝酸分解产生二氧化氮,二氧化氮溶于浓硝酸;
C.在铜分别与浓硫酸和浓硝酸的反应中,浓硫酸和浓硝酸都是部分被还原并生成相对应的盐,体现了现了强氧化性和酸性;
D.浓硝酸不具有脱水性。
4.【答案】A
【解析】【解答】A.NO2导致的主要环境问题是形成光化学烟雾和硝酸型酸雨,A符合题意;
B.温室效应与二氧化碳气体有关,赤潮是水中氮磷元素浓度过大造成的,B不符题意;
C.水华是水体富营养化造成,臭氧层空洞的成因来自多个方面,C不符题意;
D.白色污染是聚乙烯等塑料造成的,D不符题意。
故答案为:A。
【分析】二氧化氮是酸雨的主要气体之一,也会造成光化学烟雾。
5.【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。
6.【答案】D
【解析】【解答】A.液氮气化时吸收大量的热,工业上可使用液氮做制冷剂,故A不符合题意;
B.氮氧化物在空气中易形成光化学烟雾,NO2能导致“光化学烟雾"的形成,故B不符合题意;
C.常温下铝可被浓硝酸钝化生成致密氧化物膜阻止反应继续进行,则浓硝酸可用铝槽车运输,故C不符合题意;
D.肥田粉的主要成分是硫酸铵,硝态氮肥,是指氮素以硝酸盐形态存在的氮肥,肥田粉不属于硝态氮肥,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.液氨汽化需要吸收大量的热;
B.光化学烟雾与氮的氧化物的排放有关;
C.依据浓硝酸的强氧化性解答;
D.以铵盐形式存在的氮肥为铵态氮肥。
7.【答案】A
【解析】【解答】A.消耗9.6g铜,即0.15molCu,失去0.3mol电子,因为还原产物是NO,所以被还原的硝酸就有0.1mol,根据铁粉质量与气体变化图可知,硝酸根离子会全部反应转化为NO,反应最终得到的是硫酸铜和硫酸混合物,所以此份硝酸的物质的量是0.1mol,原混合酸中硝酸的物质的量是0.2mol,故A符合题意;
B.铁先与硝酸反应,生成三价铁离子和一氧化氮,之后铁与铁离子反应生产亚铁离子,最后是铁和硫酸反应生成氢气,故B不符合题意;
C.硝酸全部被还原,没有显酸性的硝酸,因为溶液中有硫酸根,并且铁单质全部转化为亚铁离子,所以溶液中最终溶质为FeSO4,故C不符合题意;
D.反应消耗14g铁,也就是0.25mol,所有的铁都在硫酸亚铁中,所以每份含硫酸0.25mol,浓度是2.5mol/L,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】依据图中曲线变化和数据,利用离子反应方程式计算。
8.【答案】A
【解析】【解答】A.浓硝酸具有强氧化性,与活泼金属反应生成NO2,不生成H2,选项错误,A符合题意;
B.浓硝酸具有强氧化性,常温下,能使铁铝钝化,选项正确,B不符合题意;
C.浓硝酸不稳定,在光照的条件下易发生分解反应,应避光保存,选项正确,C不符合题意;
D.浓硝酸具有挥发性,打开瓶塞,瓶口易形成白雾,选项正确,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】此题是对硝酸性质的考查,结合硝酸的强氧化性、不稳定性、酸性、挥发性进行分析即可。
9.【答案】B
【解析】【解答】A.铝盐水解形成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体具有吸附杂质功能,常用于净水,故A不符合题意;
B.亚铁离子具有氧化性和还原性,但还原性更强,不能用于泳池消毒,故B符合题意;
C.浓硫酸具有吸水性,将胆矾中结晶水吸收,得到硫酸铜,故C不符合题意;
D.浓硝酸不稳定,易分解生成二氧化氮,浓硝酸常因溶解了二氧化氮而呈黄色,故D不符合题意。
故答案为B。
【分析】A.胶体可以净水;
B.亚铁离子还原性较强;
C.浓硫酸具有吸水性,可吸H2O分子;
D.根据4HNO3= 4NO2↑+2H2O+O2↑分析;
10.【答案】B
【解析】【解答】在上述反应A、C项中HNO3均表现出酸性。在B、D项中HNO3中氮元素的化合价均降低,表现出氧化性,并且在B项中又有Cu(NO3)2和水生成,说明此反应中HNO3还表现出酸性。
【分析】要注意硝酸表现为氧化性时,氮元素化合价会降低,表现为酸性时,会使石蕊试液变为红色,会产生硝酸盐。
11.【答案】B
【解析】【解答】A.游离态的氮指零价态的氮,有氮气,故A不符合题意;
B.②中氮气转化为铵根离子,氮元素由游离态转变为化合态,属于氮的固定,故B符合题意;
C.④中氮元素的化合价升高,氮元素被氧化,故C不符合题意;
D.转化关系图中硝酸根离子增多,反硝化作用增强,向海洋排放含的废水会影响海洋中的含量,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.从图可知N2可以溶解在海水中;
B.游离态氮转化为化合态氮,是氮的固定;
C. ④中的含氮物质的转化中N的化合价升高;
D.从图可知硝酸根离子增多,反硝化作用增强,海洋中 的浓度会增大。
12.【答案】B
【解析】【解答】A. Na与O2,4Na+O2=2Na2O,2Na+O2 Na2O2,A不符合题意;
B. Na2O2与CO2,只能发生反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑,B符合题意;
C. NaOH与CO2,2NaOH+CO2(少量)=Na2CO3+H2O,NaOH+CO2(过量)=NaHCO3,C不符合题意;
D. Cu与HNO3,Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】结合选项所给物质在不同反应条件、不同用量情况下发生的反应进行分析。
13.【答案】A
【解析】【解答】A.常温下,NH3、NO2为刺激性气味的气体,NO或N2O4为无味的气体,选项A符合题意;
B.由N2生成NH3或NO的过程均属于氮由游离态转化为化合态,属于氮的固定,选项B不符合题意;
C.实验室HNO3的浓溶液因见光易分解,需保存在棕色试剂瓶中,选项C不符合题意;
D.的氯化物NH4Cl与的反应为吸热反应,选项D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、氨气、二氧化氮为刺激性气味;
B、氮的固定为含氮化合物转化为氮气的过程;
C、浓硝酸见光易分解,保存在棕色瓶;
D、氯化铵和八水合氢氧化钡的反应为吸热反应。
14.【答案】C
【解析】【解答】A.SO2是酸性气体,使湿润的蓝色石蕊试纸变红但不褪色,A项不选;
B.HCl是酸性气体,溶于水形成盐酸,溶液呈酸性,能使湿润的蓝色石蕊试纸变红但不褪色,B项不选;
C.Cl2溶于水生成盐酸和次氯酸,盐酸能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,次氯酸能使石蕊褪色,C项选;
D.NH3是碱性气体,不能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,D项不选;
故答案为:C。
【分析】依据现象和气体的性质判断。
15.【答案】C
【解析】【解答】A.FeSO4在高温条件下发生氧化还原反应生成Fe2O3、SO3、SO2,结合得失电子守恒、原子守恒可知反应的方程式为2FeSO4Fe2O3+SO3+SO2↑,A不符合题意;
B.SO3和水反应生成H2SO4时放出大量的热,易导致形成酸雾,B不符合题意;
C.由分析可知H2SO4+2KNO3=2HNO3+K2SO4,两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应,C符合题意;
D.上述制备过程中产生的硝酸和硫酸均会腐蚀Fe,故制备过程使用的铁锅容易损环,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.煅烧硫酸亚铁生成氧化铁、二氧化硫和三氧化硫;
B.SO3和水反应生成H2SO4时放出大量的热;
C.硫酸和硝酸钾发生反应H2SO4+2KNO3=2HNO3+K2SO4,为复分解反应;
D.硝酸和硫酸均会腐蚀Fe。
16.【答案】B
【解析】【解答】A.步骤②反应的关系式为: NOH+H++e-N+H2O,A不符合题意;
B.步骤④中变化的关系式为N-H H-N-H,氮元素化合价降低,发生还原反应,B符合题意;
C.转变为氮元素的化合价由+2价变为-3价,化合价降低发生还原反应,故在阴极产生,C不符合题意;
D.转变为氮元素的化合价由+2价变为-3价,生成过程中共需和,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.依据原子守恒和电荷守恒分析;
B.元素化合价降低,发生还原反应;
C.阴极化合价降低,发生还原反应;
D.依据元素的化合价变化判断。
17.【答案】B
【解析】【解答】O2+4NO2+2H2O=4HNO3,由该方程可以看出1体积的氧气与4体积的二氧化氮恰好可以完全与水反应,换句话说将烧瓶倒置于水中后,水将充满整个烧瓶,整个溶液的体积就是烧瓶的体积,假设烧瓶体积1 L, NO2气体物质的量为 =0.036mol,根据氮元素守恒,可推断HNO3物质的量为0.036mol,所以物质的量浓度为0.036mol/L,
故答案为:B。
【分析】利用O2+4NO2+2H2O=4HNO3进行计算。
18.【答案】B
【解析】【解答】A.根据图中氮元素及其化合物的转化关系可知,氮的氧化物X中的氮元素的化合价为+5价,对应的物质是N2O5,A项不符合题意;
B.NO2和水反应生成NO和硝酸,故不可用排水法收集NO2气体,B项符合题意;
C.氨气催化氧化生成一氧化氮和水,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸,故工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸,C项不符合题意;
D.根据氧化还原反应原理分析,NH3可与NO2反应生成氮气,化学方程式为:8NH3+6NO2=7N2+12H2O,D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.X是N元素+5价的氧化物;
B.NO2和水反应;
C.氨气催化氧化生成一氧化氮和水,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸;
D.NH3可与NO2反应生成氮气和水。
19.【答案】D
【解析】【解答】A.S在过量的O2中燃烧生成二氧化硫,不能生成三氧化硫,二氧化硫在催化作用下可生成三氧化硫,故A不符合题意;
B.碳酸氢钠不稳定,加热易分解,最终得到的是Na2CO3固体,故B不符合题意;
C.浓硝酸具有强氧化性,常温下使铁钝化,反应停止,不可能剧烈反应放出大量的NO2,故C不符合题意;
D.NaHCO3和Na2CO3都与盐酸反应生成二氧化碳气体:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2,等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应,放出CO2体积相等,消耗HCl的物质的量之比为2:1,故D符合题意;
故答案为D。
【分析】A.硫与氧气反应只能生成二氧化硫;
B.加热混合物碳酸氢钠分解,不能得到纯净的碳酸氢钠;
C.常温下,浓硝酸与铁发生钝化;
D.根据二者与盐酸的反应方程式进行分析。
20.【答案】C
【解析】【解答】A.往饱和NaCl溶液中通入NH3和CO2,发生反应:NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl,NaHCO3不稳定,受热易分解,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,A不符合题意;
B.NH3与O2在催化剂作用下发生催化氧化反应4NH3+5O24NO+6H2O,NO与O2发生反应2NO+O2=2NO2,B不符合题意;
C.Fe与水蒸气高温下发生反应3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,Fe3O4无法转化为FeO,C符合题意;
D.FeS2与O2发生反应:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,SO2与O2发生反应2SO2+O22SO3,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】此题是对物质转化的考查,结合相关物质的性质和转化进行分析即可。
21.【答案】(1)Zn;H2SO4
(2)Zn和Ag;Zn(NO3)2;ZnSO4
(3)先过滤,再将滤液蒸发结晶
【解析】【解答】(1)我们向废液中加入过量的锌,让锌与硝酸银反应 Zn+2AgNO3 =2Ag+Zn(NO3)2然后过滤,得到固体A(Zn和 Ag)和液体B Zn(NO3)2 溶液,为了把固体A中的银和锌分开,我们可以加入过量的Y即稀硫酸溶液,故X、Y的化学式:X:Zn,Y:H2SO4;(2)固体A中加入过量Y即稀硫酸溶液后,其中锌与稀硫酸反应会生成硫酸锌,故滤液C为硫酸锌溶液,故固体A和滤液B、C中主要成分的化学式:A:Ag,Zn;B:Zn(NO3)2;C:ZnSO4;(3)液体B为Zn(NO3)2 溶液,要想得到硝酸锌固体,我们可以对溶液进行加热蒸发,故Z处进行的操作是先过滤,再将滤液蒸发结晶;故答案为:(1)X:Zn;Y:H2SO4(2)A:Ag,Zn;B:Zn(NO3)2;C:ZnSO4;(3)先过滤,再将滤液蒸发结晶。
【分析】(1)锌单质可以将阴离子和置换为银单质;过量的硫酸可以将锌转化为硫酸锌溶液;
(2)根据金属和盐溶液以及金属和酸反应的规律可知几种物质的成分;
(3)蒸发是指将溶液中的溶剂通过升温的方式让溶剂脱离溶质的过程;结晶是溶质聚合变为固体(晶体)的过程。
22.【答案】(1)脱水性、强氧化性;
(2)铜片逐渐溶解,溶液变为蓝色,产生无色气体,试管口气体变为红棕色;不合理;无明显现象;
(3);液氨做制冷剂、做化肥、做生产纯碱的原料、做生产硝酸的原料等;;
【解析】【解答】(1)蔗糖中加入浓硫酸后,首先发生反应C12H22O11(蔗糖) 12C+11H2O,浓硫酸表现脱水性;然后发生反应,浓硫酸表现强氧化性;
答案为:脱水性、强氧化性;;
(2)实验①中发生反应为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,2NO+O2==2NO2,可观察到的现象为溶液中铜片不断溶解,溶液由无色变为蓝色,有气泡逸出;液面上气体无色,在试管口气体由无色变为红棕色;实验③中铜片逐渐溶解至消失,该同学认为铜与稀硫酸和稀硝酸均能反应,这种看法不合理,因为在金属活动顺序表中,铜位于氢的后面,铜不能与酸发生置换反应;试剂药品不变,补充的实验就是铜与稀硫酸的反应:无明显现象;根据补充实验的结论,③中铜片溶解的离子方程式3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;答案为铜片逐渐溶解,溶液变为蓝色,产生无色气体,试管口气体变为红棕色;不合理;无明显现象;3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
(3)若A是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则A为NH3,C、D均为空气的主要成分,且A与D能反应生成B,则D为O2 , 所以C为N2 , B为NO,E是一种有毒气体能与血红蛋白结合,且B与E反应生成C,则E为CO;
①A为NH3,实验室制A是利用氯化铵和氢氧化钙共热生成氨气、氯化钙和水,发生反应的化学方程式为:;
A在生产生活中有广泛的用途,如:液氨做制冷剂、做化肥、做生产纯碱的原料、做生产硝酸的原料等;
②反应I是氨气与氧气催化氧化生成NO和水,发生反应的化学方程式为;
③反应II是NO与CO在催化剂作用下反应生成N2和CO2,发生反应的化学方程式。
【分析】(1)脱水性是指将有机物中的H和O按照2:1比例脱出
(2)同和稀硝酸可以反应,和稀硫酸不反应,但是由于①中有NO3-,加入硫酸,引入氢离子,相当于有HNO3,可以和铜进一步反应
(3)结合信息可以推出物质, 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 为氨气, 有毒气体能与血红蛋白结合 为CO,C为氧气,D为氮气
23.【答案】(1)
(2)ABC;拼分子间形成的氢键数目多于氮
(3);取反应后的少量溶液分成两份,一份滴加足量NaOH溶液并加热,产生能使湿润红色试纸变蓝的气体,则含有,另一份滴加NaOH溶液至过量,先产生白色沉淀度沉淀完全溶解,则含有.
【解析】【解答】(1)根据反应物为氨气和氧气产物为一氧化氮和水,即可写出方程式为 ;
(2)①A.氨气不是电解质,氨水是电解质;故A符合题意;
B.途径II中氯气做氧化剂,故B符合题意;
C. 、均为非极性分子不是非极性分子,故C符合题意;
D. 异肼中氮的化合价呈负2价,故D不符合题意;
②氨气和肼均形成氢键,但是肼中的形成氢键数目多余氨气;
(3) Zn与很稀的硝酸反应,氮元素被还原到最低价 ,写出离子方程式为
;检验铵根离子和锌离子可以采用加入氢氧化钠溶液进行检验,出现刺激性气味气体含有铵根离子,先沉淀后消失说明其含有锌离子;
【分析】(1)根据反应物和生成物判断;
(2)①A.根据电解质定义判断;
B.根据化合价判断;
C.计算分子的极性即可;
D.计算出化合价即可;
②分子晶体沸点不同考虑氢键;
(3)根据要求写出离子方程式,结合锌离子和铵根离子检验方式进行检验。
24.【答案】(1)3NO2+H2O=2HNO3+NO
(2)N2
(3)将NO氧化为NO2;(NH4)2SO3
(4)分离出NH3;4NH3+5O24NO+6H2O
【解析】【解答】(1)NO2与水反应生成硝酸和NO,化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,HNO3随雨水落下,形成硝酸型酸雨;
(2)CO和NO在一定条件下反应生成无害气体,根据元素守恒推知生成的气体为N2和CO2,反应的化学方程式为:2CO+2NO2CO2+N2,反应中氮元素的化合价由+2价降低为0价,NO得电子发生还原反应,N2为还原产物;
(3)①根据流程图可知,烟气中>9,催化氧化后<,NO的比例减少,说明催化氧化过程中将NO转化为NO2;
②除尘、除NOx后剩余气体主要为SO2,SO2与过量氨水反应生成亚硫酸铵,化学方程式为SO2+2NH3·H2O=(NH4)2SO3+H2O,因此图中产品中含硫成分为(NH4)2SO3;
(4)氮气和氢气进入合成塔催化剂高温高压反应生成氨气,进入氨分离器,分离出氨气,氨气进入氧化炉中发生反应为氨气的催化氧化,进入吸收塔,通入空气使NO2和NO全部转化为HNO3,最后进行尾气处理即可。因此分离器的作用是分离出NH3;氨气的催化氧化的方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。
【分析】(1)二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮;
(2)氮元素化合价降低,发生还原反应生成还原产物氮气;
(3) ① 催化氧化可以将一氧化氮转化为二氧化氮;
② 二氧化硫和碱的反应生成亚硫酸盐;
(4)氨气和氧气催化加热生成一氧化氮和水。
25.【答案】(1)18:7;43:7
(2)2SO2+O2 2SO3
(3)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
【解析】【解答】(1)相同条件下,气体体积之比等于其物质的量之比,发生的反应有4NO2+O2+2H2O=4HNO3,剩余的气体可能是NO,也可能是O2,假设剩余气体为O2,说明混合气体中O2过量,NO2不足,令NO2的体积为xmL,O2的体积为(50-x)mL,根据反应方程式,因此有(50-x)mL-x/4mL=5mL,解得x=36,O2的体积为14mL,NO2和O2的体积之比为36:14=18:7;如果剩余气体为NO,则NO2过量,O2不足,令O2的体积为ymL,发生4NO2+O2+2H2O=4HNO3,剩余NO2的体积为(50-y-4y)mL,剩余NO2与H2O发生3NO2+H2O=2HNO3+NO,产生NO的体积为(50-5y)/3=5,解得y=7,则NO2的体积为43mL,NO2和O2的体积之比为43:7;(2)工业上制硫酸,SO2被氧气氧化的化学方程式为2SO2+O2 2SO3;(3)工业上制取漂白粉,常用Cl2和石灰乳反应来制备,即化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O.
【分析】(1)根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3,3NO2+H2O=2HNO3+NO,结合剩余的5mL气体是O2还是NO分析;
(2)工业制硫酸使用SO2和O2反应生成SO3,再生产硫酸;
(3)工业上将Cl2通入石灰乳制备漂白粉。