5.2 氮及其化合物 同步测试
一、单选题
1.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.NH3易溶于水,可用作制冷剂
B.NH4HCO3受热易分解,可用作氮肥
C.N2的化学性质稳定,可用作粮食保护气
D.浓HNO3具有氧化性,可使金属铜钝化
2.关于盐酸、硫酸、硝酸的说法正确的是( )
A.都是含氧强酸 B.都能与金属Mg反应产生气体
C.都具有挥发性 D.都属于强电解质
3.汽车在剧烈碰撞后,安全气囊会弹出并充满一种保护气体。该气体在空气中含量最高,其分子式为( )
A.O2 B.CO C.N2 D.CO2
4.酸雨对环境有很大的破坏作用,下列排放到大气中的气体与酸雨的形成无关的是( )
A. B. C. D.
5.下列关于亚硝酸(HNO2)的说法正确的是( )
A.能与NaOH溶液反应 B.能使酚酞试液变红
C.只有氧化性 D.只有还原性
6.某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移(如a、b和c),能将海洋中的转化为N2进入大气层,反应过程如图所示。下列说法错误的是
A.过程I中发生还原反应
B.a和b中参与反应的数目相等
C.过程Ⅱ的反应为
D.过程I→Ⅲ的总反应为
7.硝酸铜是制备系催化剂的重要原料,常用的制取硝酸铜的方法有下列两种:①金属铜法:将浓硝酸加入反应器中,边搅拌边缓慢加入铜屑;②氧化铜法:将氧气通入铜屑与稀硝酸的反应体系中。下列说法错误的是( )
A.金属铜法制取硝酸铜时,会产生
B.氧化铜法可以在铁制或铝制容器中进行
C.两种方法中硝酸的利用率:②>①
D.氧化铜法的总反应为
8.氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如图)。下列叙述正确的是( )
A.制取NH3的过程中可用硝酸铵和硫酸铵两种铵盐
B.SO2和NO2是形成酸雨的主要原因
C.雾霾分散质粒子直径在1nm~100nm之间,属于气溶胶
D.该反应中NH3作为催化剂
9.下列说法错误的是( )
A.铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4
B.氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,说明Cl2具有氧化性
C.实验室一般通过加热NH4Cl制备氨气
D.“84”消毒液的有效成分为NaClO,它与洁厕灵(主要成分为盐酸)混合会生成氯气
10.某汽车安全气囊的气体发生剂主要含有叠氮化钠、三氧化二铁、硝酸铵等物质。下列说法错误的是( )
A.汽车发生剧烈碰撞时叠氮化钠发生的反应为2NaN3=2Na+3N2↑
B.NH4NO3作冷却剂,能吸收热量发生分解反应生成氮气和水蒸气
C.气体发生剂中的硝酸铵也可以用碳酸氢钠代替
D.Fe2O3是助氧化剂,能与钠反应生成较为安全的氧化钠和铁
11.氮是组成氨基酸的基本元素之一,在生物体内有极大作用.部分含N物质的分类及相应化合价关系如图所示.下列说法不合理的是( )
A.属于氮的固定
B.d可用作制冷剂
C.能与反应生成f的物质只有c
D.f的浓溶液需要保存在棕色试剂瓶中
12.向盛有稀BaCl2(aq)的甲、乙两试管中分别通入SO2至饱和,若向甲试管中加入足量HNO3(aq),向乙试管中加入足量NaOH(aq)。则下列叙述正确的是( )
A.甲、乙两试管中都有白色沉淀生成
B.甲、乙两试管中都没有白色沉淀生成
C.甲试管中没有白色沉淀生成,而乙试管中有
D.乙试管中没有白色沉淀生成,而甲试管中有
13.不能实现下列物质间直接转化的元素是( )
单质 氧化物 酸(或碱) 盐
A.N B.S C.C D.Na
14.下列关于实验室制取NH3的叙述正确的是( )
A.用N2和H2作反应物 B.用碱石灰干燥
C.用向上排空气法收集 D.用湿润的蓝色石蕊试纸验满
15.下列说法中正确的是( )
A.某溶液与NaOH溶液共热,产生能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体,说明原溶液中存在铵根离子
B.某溶液中加入硝酸银溶液时,产生白色沉淀,加稀硝酸沉淀不溶解,说明原溶液中含Cl-
C.用铂丝蘸取某溶液在酒精灯的火焰上灼烧时,火焰呈黄色,说明原溶液中只含有Na+,不含有K+
D.某溶液中加入BaCl2溶液时,产生白色沉淀,加稀硝酸沉淀不溶解,说明原溶液中存在SO42-
16.实验室制取少量氨气涉及下列装置,其中正确的是( )
A.①是NH3发生装置 B.②是NH3吸收装置
C.③是NH3发生装置 D.④是NH3收集、检验装置
17.氮元素的“价-类”二维关系如图所示。下列说法正确的是
A.基态氮原子核外电子空间运动状态有7种
B.图中a→b→c→d是工业制硝酸的转化路线
C.图中化合价所对应的氮的含氧酸均为强酸
D.离子中的化学键形成方式不同,但成键后的化学键相同
18.和浓硝酸反应生成氮氧化物,这些氮氧化物与图中NaOH溶液恰好完全反应生成NaNO3和NaNO2的混合溶液,反应过程及有关数据如图所示:
下列有关判断正确的是( )
A.标况下收集到的氮氧化物为
B.该反应中浓硝酸只起到氧化剂的作用
C.浓硝酸和Cu片需要在加热条件下才能发生
D.如果Cu片溶解12.8g,则生成的NaNO3
19.下列物质的转化在给定条件下能实现的是 ( )
A.NH3 NO2 HNO3
B.Al NaAlO2(aq) NaAlO2(s)
C.Fe Fe2O3 Fe
D.AgNO3(aq) [Ag(NH3)2OH(aq)] Ag
20.下列能用于刻蚀玻璃的溶液是( )
A.盐酸 B.硫酸 C.硝酸 D.氢氟酸
二、综合题
21.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 。
22.物质类别和核心元素的化合价是研究元素及其化合物性质的重要工具。下图是氮元素的“价一类”二维图,请回答:
(1)图中的a可以用作火箭氧化剂,其化学式为 。
(2)无色的b和红棕色的c均为空气污染物,能造成的环境问题是 (任填一种)。工业上可用c生产d,反应的化学方程式为 ,反应中被氧化的氮与被还原的氮的物质的量之比为 。生产时的尾气中含有少量的b和c(假设两者的物质的量相等),可将其通入烧碱溶液中加以吸收并生成e,反应的化学方程式为 。
(3)实验室可以利用下图装置制取,其原理是 ,球形干燥管的作用是 ,其中盛装的是 (填物质名称)。
23.按要求填空。
(1)在一些饮料中可作为添加剂,但应严格控量。某兴趣小组将酸性溶液滴加到葡萄酒试样中,根据消耗酸性溶液的量来测定葡萄酒中的浓度,测定的依据是 (用离子方程式表示),该方法 (填“合理”或“不合理”),理由是 。
(2)氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。如图为合成氨以及氨催化氧化制硝酸的流程示意图。请回答下列问题。
①N2常用作保护气(如填充灯泡、焊接保护等),原因是 。
②氧化炉中发生反应的方程式为 。
③A为 (填化学式),向吸收塔中持续通入A的作用为 。
④为避免硝酸工业尾气中氮的氧化物(以NO2为例)污染环境,可在“尾气处理装置”中盛装NaOH溶液,相关反应的化学方程式为 。
⑤汽车尾气中含有NO,NO产生的原因是 (用化学方程式表示)。
24.依据下图氮元素及其化合物的转化关系,回答问题:
(1)实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气,该反应的化学方程式为 。
(2)下列试剂不能用于干燥NH3的是____。
A.浓硫酸 B.碱石灰 C.NaOH固体
(3)工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸分为三步:
①加热时NH3可催化氧化为NO,化学方程式为 。
②NO→NO2反应的实验现象是 。
③NO2+H2O→HNO3中氧化剂与还原剂物质的量之比为 。
(4)若要将NH3→N2,从原理上看,下列试剂可行的是____。
A.O2 B.Na C.NH4Cl D.NO2
25.、NO和等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
(1)的处理。是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使分解。与在加热和催化剂作用下生成的化学方程式为 。
(2)NO和的处理。已除去的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收,主要反应如下:、
①下列措施能提高尾气中NO和去除率的有 (填字母)。
A.加快通入尾气的速率
B.采用气、液逆流的方式吸收尾气
C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液
②吸收后的溶液经浓缩、结晶、 (填操作名称),得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是 (填化学式);吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是 (填化学式)。
(3)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。其他条件相同,NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。
①在酸性NaClO溶液中,会与结合形成HClO。HClO氧化NO生成和,其离子方程式为 。
②图中曲线所体现的反应规律是 。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A.液氨气化时吸热,可用作制冷剂,故A不符合题意;
B.NH4HCO3含有铵根离子,易溶于水,能提供N,被植物吸收,可用作氮肥,故B不符合题意;
C.N2的化学性质稳定,可用作粮食保护气,减少粮食的呼吸作用,防止粮食缓慢氧化而变质,故C符合题意;
D.浓HNO3不能使铜钝化,室温下可以使铁、铝钝化,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.液氨汽化吸热,可作制冷剂;
B.NH4HCO3含N元素,可作氮肥;
C.N2化学性质稳定可用作粮食保护气;
D.浓硝酸不能使铜钝化。
2.【答案】B
【解析】【解答】A.盐酸、硫酸、硝酸都是强酸,在溶液中完全电离,但盐酸为无氧酸,选项A不符合题意;
B.硝酸与镁反应生成NO或二氧化氮,盐酸与镁反应产生氢气,浓硫酸与镁反应生成二氧化硫,稀硫酸与镁反应生成氢气,选项B符合题意;
C.硫酸难挥发,选项C不符合题意;
D.盐酸为氯化氢的水溶液,溶液为混合物,既不是电解质也不是非电解质,选项D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】本题需要注意的是盐酸既不是电解质也不是非电解质,因为盐酸为氯化氢的水溶液,溶液为混合物。
3.【答案】C
【解析】【解答】空气中含量最高的气体是氮气,故C符合题意。
【分析】根据空气中含量判断该气体即可。
4.【答案】B
【解析】【解答】正常雨水的pH=5.6是由于溶解有CO2的缘故,SO2+H2OH2SO3,H2SO3能进一步转化为H2SO4形成硫酸型酸雨,2NO+O2=NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO,则NO、NO2都将形成硝酸型酸雨,
故答案为:B。
【分析】常见形成酸雨分为:硫酸型酸雨和硝酸型酸雨,主要气体时二氧化硫和含氮氧化物
5.【答案】A
【解析】【解答】A.亚硝酸属于酸,能和NaOH发生中和反应,A符合题意;
B.酚酞遇碱变红,亚硝酸属于酸,不能使酚酞变色,B不符合题意;
C.亚硝酸中的N元素、O元素都不是最高价态,所以具有还原性,C不符合题意;
D.亚硝酸中的N元素、H元素都不是最低价态,所以具有氧化性,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.酸碱可以发生中和反应;
B.酚酞遇酸不变色,;
C.中间价态既有氧化性又有还原性;
D.最低价态只有还原性。
6.【答案】C
【解析】【解答】A.由题干信息可知,过程I中转化为NO,N的化合价降低,故发生还原反应,A不符合题意;
B.由分析可知,根据a过程Ⅰ的方程式为:+2H++e-=NO↑+H2O,过程Ⅱ的方程式为:NO++2H++3e-=N2H4+H2O,和b中参与反应的数目相等,B不符合题意;
C.由分析可知,过程Ⅱ的反应为NO++2H++3e-=N2H4+H2O,C符合题意;
D.由分析可知,过程Ⅰ的方程式为:+2H++e-=NO↑+H2O,过程Ⅱ的方程式为:NO++2H++3e-=N2H4+H2O,过程Ⅲ的方程式为:N2H4-4e-=N2↑+4H+,故过程I→Ⅲ的总反应为,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、化合价升高,失去电子,被氧化,发生氧化反应,化合价降低,得到电子,被还原,发生还原反应;
B、结合化学方程式判断;
C、一氧化氮和氢离子的电子生成肼和水;
D、亚硝酸根和铵根离子生成氮气和水。
7.【答案】B
【解析】【解答】A.金属铜法:Cu与浓硝酸发生Cu+4HNO3(浓)═Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,硝酸溶液浓度变稀后,发生3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,会产生NO2、NO,A不符合题意;
B.稀硝酸与铁或铝发生反应,且生成的 Cu(NO3)2与铁、铝反应,故不可以在铁制或铝制容器中进行,B符合题意;
C.①中需要4molHNO3,放出 2molNO2气体,硝酸利用率为(4mol 2mol)/4mol=50%,②中没有气体放出,HNO3的利用率为100%,三种方案中硝酸的利用率②>①,C不符合题意;
D.氧化铜法中发生2Cu+4HNO3+O2═2Cu(NO3)2+2H2O,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、浓硝酸和金属反应会产生NO2;
B、浓硝酸才可以使铁和铝钝化;
C、硝酸利用率需要根据硝酸根的物质的量和硝酸总量的比值计算;
D、氧化铜法即铜和氧气生成氧化铜,氧化铜和硝酸复分解反应。
8.【答案】B
【解析】【解答】A.制取氨气过程中使用的是氯化铵,不能用硝酸铵和硫酸铵。硝酸铵加热时,温度较低时生成NH3和HNO3,随着温度升高,硝酸的强氧化性使生成的氨进一步被氧化生成氮气和氮的氧化物,且NH4NO3加热时易爆炸;硫酸铵受热分解,在不同温度下,产物不同。当温度小于150℃时,产物为氨气与硫酸,而当温度大于150℃时,能发生自身的氧化还原反应,生成二氧化硫等多种产物,不符合题意;
B.SO2和NO2是形成酸雨的主要原因,符合题意;
C.胶体是指分散质粒子直径在1nm~100nm之间的分散系,雾霾属于气溶胶,但它的微粒直径不在胶体的范围,不符合题意;
D.NH3参加反应后并没有生成,所以不是催化剂,只作为反应物,不符合题意。
【分析】A.制取氨气常用的是氯化铵和熟石灰进行加热制取,不能用硝酸铵和硫酸铵
B.酸雨的主要成分是含硫氧化物和含氮氧化物,主要是二氧化硫和二氧化氮
C.雾霾的分散质粒径大于100nm
D.氨气不是做催化剂,做的是反应物
9.【答案】C
【解析】【解答】A.Fe在纯氧中燃烧生成Fe3O4,Fe与水蒸气在加热条件下反应生成Fe3O4和H2,故A不符合题意;
B.I2遇淀粉会使淀粉溶液变蓝,氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,说明氯气与KI发生了化学反应生成了I2,I元素被氧化,Cl2中氯元素被还原,因此说明Cl2具有氧化性,故B不符合题意;
C.NH4Cl加热生成NH3、HCl,而NH3与HCl又能够快速发生化合反应生成NH4Cl,因此不能达到制备NH3的实验目的,故C符合题意;
D.NaClO与浓盐酸能够发生化学反应: ,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.Fe与O2点燃生成Fe3O4,Fe与H2O高温反应生成Fe3O4和H2;
B.Cl2可以将I-氧化为I2;
C.实验室一般加热NH4Cl和碱石灰制备NH3;
D.ClO-与Cl-在酸性条件下生成Cl2;
10.【答案】B
【解析】【解答】A.汽车受到猛烈碰撞时,NaN3迅速分解生成氮气和金属钠,反应的化学方程式为2NaN3=2Na+3N2↑,故A不符合题意;
B.NH4NO3作冷却剂,能吸收热量发生反应 ,生成N2O和水蒸气,故B符合题意;
C.气体发生剂中的硝酸铵作冷却剂,碳酸氢钠受热分解吸收大量的热,也可作冷却剂,因此硝酸铵可以用碳酸氢钠代替,故C不符合题意;
D.Na的性质非常活泼,易发生危险,因此可用Fe2O3与Na发生反应 ,将钠转化为较为安全的氧化钠和铁,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.NaN3分解生成氮气和金属钠;
B.硝酸铵分解生成一氧化二氮和水蒸气;
C.碳酸氢钠分解吸热;
D.氧化铁和钠反应生成氧化钠和铁。
11.【答案】C
【解析】【解答】A、氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态的过程,则 是将氮气转化为NO的过程,属于氮的固定,故A不符合题意;
B、d为氨气,液氨汽化吸热,可用作制冷剂,故B不符合题意;
C、NO2、N2O5均能与水反应生成硝酸,故C符合题意;
D、浓硝酸不稳定,见光易分解,则浓硝酸需要保存在棕色试剂瓶中,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】由图可知,a为氮气,b为NO,c为NO2,d为氨气,f为硝酸。
12.【答案】A
【解析】【解答】BaCl2 (aq)与SO2 不反应 向溶有SO2 的BaCl2 (aq)中加入HNO3 (aq),SO2 被HNO3 氧化:
3SO2 +2H2 O+2HNO3 (稀)═3H2 SO4 +2NO↑ H2 SO4 与BaCl2 反应生成白色沉淀:
H2 SO4 +BaCl2 ═BaSO4 ↓+2HCl 向溶有SO2 的BaCl2 (aq)中加入足量的NaOH,则溶液中会发生下列反应: SO2 +2NaOH═Na2 SO3 +H2 O Na2 SO3 +BaCl2 ══BaSO3 ↓+2NaCl 所以也有白色沉淀生成。 答案:A
【分析】通入的二氧化硫能被硝酸氧化为硫酸根离子,生成硫酸钡沉淀,二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,与钡离子反应生成亚硫酸钡沉淀。
13.【答案】A
【解析】【解答】A.氮气与氧气反应生成NO,NO不溶于水也不与水反应,故A符合题意;
B.硫燃烧生成二氧化硫,溶于水形成亚硫酸,亚硫酸与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,故B不符合题意;
C.碳燃烧生成二氧化碳,溶于水形成碳酸,碳酸和氢氧化钠反应生成碳酸钠,故C不符合题意;
D.钠与氧气反应生成氧化钠或过氧化钠,与水反应生成NaOH,NaOH与盐酸反应生成盐,可实现转化,故D符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.NO不溶于水,不与水反应;
B.硫燃烧生成二氧化硫,溶于水形成亚硫酸,可以和碱反应生成盐;
C.碳燃烧生成二氧化碳,溶于水形成碳酸,可以和碱反应生成盐;
D.钠与氧气反应生过氧化钠或氧化钠,氧化钠或过氧化钠与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠。
14.【答案】B
【解析】【解答】A.氮气与氢气需要在高温高压、催化剂条件下生成氨气,不适合实验室制备氨气,故A不符合题意;
B.碱石灰是碱性干燥剂,可以干燥氨气,故B符合题意;
C.氨气的密度比空气小,应采取向下排空气法收集氨气,故C不符合题意;
D.氨气的水溶液显碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,不能使湿润的蓝色石蕊试纸变色,则不用湿润的蓝色石蕊试纸验满,故D不符合题意;
故答案为B。
【分析】氨气的实验室制法的反应原理是氯化铵与氢氧化钙加热制取,干燥剂应选用中性干燥剂(无水氯化钙)或者碱性干燥剂,不能选用浓硫酸等酸性干燥剂。
15.【答案】B
【解析】【解答】A.证明溶液中含有NH4+,加入浓NaOH溶液并加热后,应用湿润的红色石蕊试纸检验,若试纸变蓝,则说明溶液中含有NH4+,A不符合题意;
B.加入AgNO3溶液和稀硝酸后,产生白色沉淀,则说明原溶液中含有Cl-,B符合题意;
C.焰色反应显黄色,说明溶液中一定含有Na+,但无法确定溶液中是否含有K+,钾元素的焰色反应,需透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色,C不符合题意;
D.检验溶液中是否含有SO42-时,应先加入过量的稀盐酸,排除Ag+。CO32-和SO32-的干扰,再加入BaCl2溶液,若能产生白色沉淀,则说明原溶液中含有SO42-,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.根据NH4+的检验分析;
B.根据Cl-的检验分析;
C.钾的焰色反应需透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色;
D.结合SO42-的检验分析;
16.【答案】C
【解析】【解答】A. 用氯化铵和氢氧化钙加热制氨气,A不符合题意 ;
B. 应将倒放漏斗接触水面,B不符合题意 ;
C. NaOH溶于水放热使浓氨水分解生成氨气,C符合题意 ;
D. 应在试管口塞一团棉花,验满用红色石蕊试纸,D不符合题意 ;
故答案为:C 。
【分析】 A. 用氯化铵和氢氧化钙加热制氨气,在试管口生成的氨气和氯化氢遇冷又会重新生成氯化铵;
B. 应将倒放漏斗接触水面,不能将漏斗底部放在水面以下,否则会发生倒吸;
C. NaOH溶于水放热使浓氨水分解生成氨气,可以用来制取氨气 ;
D. 应在试管口塞一团棉花,在检验是否收集满用的是湿润的红色石蕊试纸 。
17.【答案】D
【解析】【解答】A.基态氮原子核外电子空间运动状态有5种,A不符合题意;
B.工业制硝酸的转化路线,图中a不是,而是N显示0价的,B不符合题意;
C.图中化合价所对应的氮的含氧酸有和,其中为弱酸,C不符合题意;
D.离子为,4个键中,有一个是一方提供空轨道,一方提供孤对电子的配位键形成方式,其余三个为成键双方各提供一个单电子的成键方式,故化学键形成方式不同,但成键后的化学键相同,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.空间运动状态数等于电子占据轨道数;
B.工业制硝酸利用氨的催化氧化法;
C.为弱酸;
D.依据铵根离子的化学键和空间结构分析。
18.【答案】D
【解析】【解答】A、标况下,NO2、N2O4均不是气体,则收集到的氮氧化物小于,故A错误;
B、生成硝酸铜体现浓硝酸的酸性,故B错误;
C、浓硝酸和Cu片在常温下就能反应,故C错误;
D、12.8gCu的物质的量为0.2mol,根据得失电子守恒可知,,则n(NaNO2)=0.2mol,根据Na元素守恒可得,n(NaNO3)=0.6L×2mol/L-0.2mol=1.0mol,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、标况下,二氧化氮、四氧化二氮均为非气体;
B、浓硝酸与铜反应生成硝酸铜表现酸性;
C、浓硝酸与铜在常温下即可反应;
D、根据得失电子守恒计算。
19.【答案】B
【解析】【解答】A. NH3催化氧化只能生成NO,不能生成NO2,A不符合题意;
B. Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2,NaAlO2溶液蒸发结晶,可获得NaAlO2晶体,B符合题意;
C. Fe在高温条件下与水蒸气反应,生成Fe3O4和H2,C不符合题意;
D. 蔗糖分子中不含有醛基,不能将Ag(NH3)2OH还原为Ag,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A、氨的催化氧化产物为NO和H2O;
B、Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2;
C、Fe与水蒸气高温反应生成Fe3O4;
D、蔗糖分子中不含有醛基;
20.【答案】D
【解析】【解答】玻璃的主要成分含有SiO2,盐酸、硫酸、硝酸均不能与二氧化硅反应,而HF能与SiO2反应,可腐蚀玻璃,
故答案为D。
【分析】
玻璃的主要成分为硅酸盐,含二氧化硅,而二氧化硅不与盐酸、硫酸、硝酸等反应,弱酸氢氟酸能与二氧化硅反应,故常用来刻蚀玻璃。
21.【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;
22.【答案】(1)
(2)酸雨或光化学烟雾;;2∶1;
(3)CaO遇水反应放热,将氨水中的 加热分解放出氨气;干燥生成的氨气;碱石灰
【解析】【解答】由图中氮元素可知,a为正一价的氧化氮,b为正二价的一氧化氮,c为正四价的二氧化氮或者N2O4,d为正五价的硝酸,e为正三价的亚硝酸钠。
(1)故答案为:N2O。
(2)氮的氧化物能造成环境问题是酸雨或光化学,工业上可用二氧化氮加水生成硝酸加一氧化氮,反应中被氧化的氮变为硝酸中的氮,被还原的氮变为一氧化氮的氮,物质的量之比为2 :1, 通入烧碱溶液中加以吸收并生成亚硝酸钠,所以反应方程式为氢氧化钠加一氧化氮加二氧化氮生成亚硝酸钠加水。
故答案为:第1空、酸雨或光化学烟雾
第2空、
第3空、2∶1
第4空、
(3) 实验室制取氨气根据氧化钙遇水反应放热,将氨水加热分解放出氨气的原理,干燥生成的氨气,干燥氨气用碱石灰。
故答案为:第1空、CaO遇水反应放热,将氨水中的 加热分解放出氨气
第2空、干燥生成的氨气
第3空、碱石灰
【分析】根据化合价判断化学式, 二氧化氮能和水,碱反应,氧化钙遇水反应放热,干燥氨气用碱石灰。
23.【答案】(1);不合理;葡萄酒中存在乙醇,乙醇易被酸性高锰酸钾氧化使溶液褪色
(2)N2中存在N≡N,所以N2的化学性质稳定常用作保护气;;O2;氧气与NO和水发生化学反应生成HNO3,目的是氧化NO,使NO尽量充分转化为HNO3;;
【解析】【解答】(1)①酸性KMnO4具有强氧化性能与SO2气体发生氧化还原反应而褪色,发生反应的离子方程式为:;
②不合理
③葡萄酒中存在乙醇,乙醇易被酸性高锰酸钾氧化使溶液褪色;
(2)①氮的原子序数为7,最外层为五个电子,N2中存在N≡N,所以N2的化学性质稳定常用作保护气;
②合成塔中产生NH3,氨气在氧化炉中发生催化氧化,反应的方程式为:;
③A为空气中的O2;
氧气与NO和水发生化学反应生成HNO3,目的是氧化NO,使NO尽量充分转化为HNO3;
④NO2气体可污染环境,尾气处理装置中加入NaOH溶液,吸收的化学方程式为:;
⑤汽车发动机在高温高压放电的条件下空气中的N2与O2发生反应生成NO,化学方程式为:。
【分析】(1)二氧化硫具有还原性,可以被高锰酸钾氧化为硫酸根;由于酒中含有二氧化硫以及干扰性物质乙醇,因此可能有乙醇和高锰酸钾反应造成实验误差;
(2) ① 氮气常温下很稳定,可以作为保护气;
② 合成塔中合成氨气,氨气和氧气发生氧化还原反应生成一氧化氮和水;
③氨气和氧气反应为一氧化氮和水,一氧化氮和氧气按照一定比例转化为硝酸,剩余的一氧化氮重新进入氧化炉;
④ 二氧化氮和氢氧化钠反应时,发生歧化反应,氮元素自身化合价发生升降;
⑤ 汽车排气管温度过高,可以将空气中的氮气和氧气转化为一氧化氮。
24.【答案】(1)
(2)A
(3);无色气体变成红棕色;1:2
(4)A;D
【解析】【解答】(1)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:。
(2)A.浓硫酸和氨气反应,不能干燥氨气,A正确;
B.碱石灰是氢氧化钠和氧化钙固体,可以干燥氨气,B不正确;
C.氢氧化钠固体吸收水蒸气,可以干燥氨气,C不正确;
故答案为:A;
(3)①NH3→NO是氨气的催化氧化反应,反应的化学方程式为:。
②NO→NO2实验现象是无色气体和氧气反应生成的气体为红棕色气体二氧化氮。
③二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,反应的化学方程式:3NO2+H2O=2HNO3+NO,氮元素化合价分别从+4价升高为+5价,+4价降低为+2价,氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2。
(4)若要将NH3→N2,氮元素化合价-3价升高为0价,需要加入氧化剂实现变化。
A.O2可以氧化氨气生成氮气,可以实现变化,A正确;
B.Na是金属单质为还原剂,不能实现上述变化,B不正确;
C.NH4Cl和氨气不反应,C不正确;
D.NO2是氧化剂能氧化氨气生成氮气,D正确;
故答案为:AD。
【分析】(1)加热氯化铵和氢氧化钙生成氯化钙、氨气和水;
(2)氨气是碱性气体;
(3)①氨气催化氧化生成NO和水;
②NO是无色气体,NO2是红棕色气体;
③还原剂在反应过程中有元素的化合价升高,氧化剂在反应过程中有元素的化合价降低;
(4)将氨气转化为氮气,N元素的化合价升高被氧化,需加入氧化剂。
25.【答案】(1)
(2)BC;过滤;;NO
(3);其他条件相同时,NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高
【解析】【解答】(1)与在加热和催化剂作用下生成,根据电子守恒和原子守恒,可写出该反应的化学方程式为:;
(2)A.加快通入尾气的速率,会使得气体吸收的不充分,所以A不正确;
B.采用气、液逆流的方式吸收尾气,可以使气体和液体充分接触,所以B正确;
C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液,增大反应物NaOH的浓度,加快化学反应速率,C正确,
故选择BC;
浓缩结晶后析出晶体,所以采用过滤的方法将晶体分离出来,故答案为过滤;
由已知所给的主要反应:、,可知溶液中主要含有NaNO2和NaNO3,NaNO2结晶后,杂质主要为NaNO3;NO2可以单独与NaOH反应,而NO需要与NO2共同通入NaOH溶液中才能反应,所以尾气中含量较高的为NO;
(3)已知,在酸性NaClO溶液中会与结合形成HClO,所以初始时以HClO形成存在,所以反应为为HClO,另外,根据已知HClO氧化NO生成和,根据电子守恒确定HClO和NO及和的系数,根据反应环境为酸性,确定电荷守恒H+的系数,最后根据原子守恒配平离子方程式,即离子方程式为:;
由图可知,横坐标为pH,纵坐标为NO的转化率,随着pH的增大,NO的转化率降低,所以其他条件相同时,NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高。
【分析】(1)氨气和氧气反应生成一氧化二氮和水;
(2) ① A、气体通入过快吸收不完全;
B、逆流法可以使气体充分吸收;
C、氢氧化钠浓度增大可以加快反应速率;
② 结合题干信息,可以知道亚硝酸钠的制取过程中含有硝酸钠;
(3) ① 次氯酸和氧化物都不可拆,氯盐、硝酸盐可拆;
② 结合图示可以知道,次氯酸钠的pH越小,则一氧化氮转化率越大。