5.2 氮及其化合物 综合复习
2023-2024学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
一、单选题
1.下列说法正确的是()
A.酸雨是指pH小于7的降水
B.Na2O2、Na2O都是碱性氧化物
C.城市空气质量报告中包括 PM2.5、SO2、NO2、CO2等污染物。
D.钢是用量最大、用途最广的合金
2.下列氮的氧化物中属于酸性氧化物的是( )
A. B. C.NO D.
3.自然界的氮循环如图所示。下列说法中,错误的是( )
A.植物的根瘤菌可起固氮作用
B.雷电作用下实现了人工固氮
C.在氮循环过程中涉及了多个氧化还原反应
D.含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化
4.从高温热浪到暴雨洪水,近年来全球多地频频遭遇罕见极端天气,造成重大损失。加强气候适应、应对气象灾害成为人类社会需要共同研究的重要课题。下列有关说法正确的是( )
A.氮氧化物、硫氧化物的排放会导致酸雨(即pH<7的雨水)的形成
B.燃煤中加入石灰石,可以减少SO2、CO2等污染环境的气体排放
C.汽车使用的燃油质量越高,排放的汽车尾气中NO、NO2的含量越少
D.大力发展太阳能、风能、核能等,有助于改善空气质量
5.下列金属中在常温下不溶于浓硝酸的是( )
A.锌 B.镁 C.铝 D.铜
6.下列关于N2的叙述错误的是( )
A.N2既可作氧化剂又可做还原剂
B.雷雨天,空气中的N2和O2可反应生成NO
C.氮的固定是将N2转化成含氮化合物
D.1molN2可与3molH2完全反应生成2molNH3
7.在一定条件下,将 体积NO和 体积O2同时通入倒立于水中且盛满水的容器中,充分反应后,容器内残留 体积的气体,该气体与空气接触变为红棕色,则 为( )
A.3:2 B.2:3 C.8:3 D.3:8
8.下列反应既表现硝酸的氧化性,又表现硝酸的酸性的是( )
A.
B.
C.
D.
9.下列关于氮及其化合物,说法不正确的是( )
A.氮气是空气中含量最高的气体,性质比较稳定
B.人工固氮需要在高温高压催化剂的条件下进行,但这是个放热反应
C.工业硝酸往往会发黄,因为其中含有Fe3+
D.常温下,浓硝酸可以利用铁罐车进行运输
10.下列各组物质,常温下能持续发生反应的是 ( )
A.铁跟浓硫酸 B.碳跟稀硫酸
C.铜跟稀盐酸 D.铁跟稀硫酸
11.自然界中氮的部分循环过程如图,有关说法正确的是( )
A.过程①和过程②均属于自然固氮
B.Y与水反应中氮元素完全转化为
C.Z与强碱混合加热可产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体
D.如果是硫循环,X在空气中燃烧可直接转化为Y
12.下列有关化学反应的叙述正确的是( )
A.Fe在稀硝酸中发生钝化
B.MnO2和稀盐酸反应制取Cl2
C.NO与空气混合溶于水能生成HNO3
D.室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2
13.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
14.下列物质的转化在给定条件下均能通过一步反应实现的是( )
A.NaAlO2(aq) AlCl3 Al2O3
B.N2 NO2 HNO3
C.NaCl(饱和) NaHCO3 Na2CO3
D.FeS2 SO3 H2SO4
15.室温下,将充满NO2的试管倒立在水中,实验现象如图。下列分析不正确的是( )
A.NO2易溶于水,不能用排水法收集
B.试管中剩余的无色气体是未溶解的NO2
C.取试管中的溶液,滴加紫色石蕊溶液,溶液显红色,是因为NO2与H2O反应生成了酸
D.向试管中再缓缓通入一定量的O2,试管中的液面上升
16.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
17.根据下列实验中的现象得出的结论错误的是( )
选项 实验 现象 结论
A 将大小相同的金属钠分别投入水和乙醇中 钠与水反应比钠与乙醇反应剧烈 乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼
B 向盛有无色溶液的试管中滴加足量浓NaOH溶液并加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝 原溶液中无
C 向某钠盐中滴加浓盐酸,并将产生的气体通入品红溶液 品红溶液褪色 该钠盐为 或
D 向蔗糖中加入浓硫酸并搅拌 蔗糖变黑,体积膨胀,有刺激性气味的气体生成 反应中浓硫酸体现了强氧化性和脱水性
A.A B.B C.C D.D
18.氮元素在自然界的某种转化示意图如图所示(、、和代表一定比例的和)。下列说法正确的是( )
A.过程①中体现氧化性
B.过程②中发生反应的离子方程式为
C.过程③中c代表的是
D.过程④中参加反应转移电子
19.m molCu2S与足量的稀硝酸反应,生成Cu(NO3)2、H2SO4、NO和H2O。则被还原的HNO3的物质的量为( )
A.4mmol B.2m/3mol C.10m mol D.10m/3 mol
20.如图所示,利用培养皿探究NH3的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是( )
选项 实验现象 解释
A 浓盐酸附近产生白烟 NH3与浓盐酸反应产生了NH4Cl固体
B 浓硫酸附近无明显现象 NH3与浓硫酸不发生反应
C 氯化物溶液变浑浊 该溶液一定是AlCl3溶液
D 干燥红石蕊试纸不变色,湿润红石蕊试纸变蓝 NH3是一种可溶性碱
A.A B.B C.C D.D
二、综合题
21.研究氮及其化合物的性质具有极为重要的意义。
(1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:
(2)在含Cu+离子的酶的活化中,亚硝酸根 (NO2-)离子可转化为NO,写出Cu+和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式 。
(3)将38.4 g铜与150mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L,请回答:
①
NO2的体积为 L。
②若铜与硝酸刚好反应完全,则原硝酸溶液的浓度为 mol L-1。
22.某些化学反应可用下式表示:A+B→C+D+H2O请回答下列问题:
(1)若A、C、D均含有氯元素,且A的化合价介于C与D之间,写出该反应的离子方程式: 。
(2)若C为氯化钠,D为能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,则A与B的组合是 或 。
(3)若A为紫红色金属,D为红棕色气体,请写出符合上式的化学方程式 。
(4)若C、D均为气体且都能使澄清石灰水变浑浊,则A与B的组合是 。
23.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:
(1)若A常温下为淡黄色固体,B是无色有刺激性气味的气体,可作漂白剂,其漂白原理与氯水的漂白原理 (填“相同”或“不同”)。
(2)若A在常温下是气体,C是红棕色气体。
①A的化学式是 ;
②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体,该反应的化学方程式为 ,若有3.2克铜完全参加反应,则被还原的D的物质的量为 。
③为避免尾气氮氧化物污染环境,可以在催化剂作用下使用将氮氧化物还原为。请以尾气中的处理为例,写出相关反应的化学方程式 。
24.国家实施“青山绿水”工程,故加大力度研究脱硫以及“三废”处理技术意义重大。某工厂拟综合处理工业废气(主要含、、、NO、CO,不考虑其他成分)和含的废水,设计了如下流程:
(1)在、、CO、NaOH中,属于电解质的是 (填化学式,下同),属于酸性氧化物的是 。
(2)固体1中除含有外,还含有 、 。
(3)生成的反应可表示为:,该反应中还原剂是 ;捕获剂所捕获的气体主要是 。
(4)处理含的废水时,若参加反应时,需要的NaNO2的物质的量为 mol。
25.随着生活水平的不断提高,人们越来越重视消毒防护和环境保护,其中化学物质发挥了重要作用。
(1)亚氯酸钠()是一种高效消毒剂。的一种生产工艺如图所示:
①亚氯酸钠()中元素的化合价为 。
②制得理论上需要消耗标准状况下的体积为 L。
(2)某氨氮废水(、)的生物法处理流程如图所示:
①过程Ⅰ主要操作为加NaOH溶液调节pH至9,充分反应后,升温至30℃,然后通入空气。以上操作能降低废水中氨氮含量的原因为 (用离子方程式和必要的文字说明)。
②过程Ⅱ在作用下硝化细菌帮助实现的转化,称为硝化过程。在碱性条件下实现上述硝化过程的总反应的离子方程式为 。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A、酸雨是指pH小于5.6的降水,故A不符合题意;
B、因过氧化钠与酸反应生成盐、水和氧气,则过氧化钠不属于碱性氧化物,故B不符合题意;
C、PM2.5、SO2、NO2是大气主要污染物,是空气质量日报报道的有关污染物,但CO2不是,故C不符合题意;
D、钢是用量最大,用途最广的合金,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.酸雨的标准是pH<5.6;
B.过氧化钠与酸反应生成盐和氧气,不符合碱性氧化物的概念;
C.二氧化碳不是空气质量报告中的成分。
2.【答案】A
【解析】【解答】由分析可知,A.N2O5是HNO3的酸酐,是酸性氧化物,A正确;
B.NO2虽然溶于水得硝酸,但氮化合价发生变化,B错误;
NO和N2O不与水反应,C、D错误;
故答案为:A。
【分析】本题主要考查氮的酸性氧化物。
酸性氧化物:能跟碱起反应,只生成一种盐和水的氧化物。
酸性氧化物属于酸酐;
酸性氧化物对应的水化物是含氧酸;
酸性氧化物多数能跟水直接化合生成含氧酸,是非氧化还原反应。
3.【答案】B
【解析】【解答】A.结合图可知:植物的根瘤菌可起固氮作用,A不符合题意;
B.雷电作用下实现了自然固氮,B符合题意;
C.雷电作用涉及氮气和氧气反应生成NO,人工固氮涉及氮气和氢气反应生成氨气,氨或铵盐转化为亚硝酸盐,亚硝酸盐转化为硝酸盐,硝酸盐被细菌分解等都涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.由氮循环的示意图可知,通过生物体可以将铵盐和蛋白质相互转化,实现了含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.植物的根瘤菌可生物固氮;
B.雷电作用下为自然固氮:N2+O22NO;
C.自然固氮、人工固氮、氨气转化为亚硝酸盐、亚硝酸盐转化为硝酸盐中均含元素的化合价变化;
D.图中存在硝酸盐与蛋白质的转化。
4.【答案】D
【解析】【解答】A.氮氧化物、硫氧化物的排放会导致酸雨的形成,酸雨是 pH<5.6的酸性降水,A不符合题意;
B.燃煤中加入石灰石,当煤燃烧时产生的SO2气体与高温CaCO3分解产生的CaO及空气中O2反应产生固体CaSO4留在炉渣中,从而避免了酸雨的形成,但CO2是空气的成分,而不属于大气污染物,B不符合题意;
C.汽车排放的尾气中NO、NO2是在气缸内空气的N2、O2在高温下反应产生NO,NO进一步被氧气氧化产生NO2,这与燃油质量的无关,C不符合题意;
D.大力发展太阳能、风能、核能等,可以减少化石能源的使用,减少有害气体及固体粉尘的产生与排放,因此有助于改善空气质量,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】酸雨的形成是由于二氧化硫和含氮氧化物排放过量,形成的,通常正常雨水pH约为5.6,酸雨pH小于5.6
5.【答案】C
【解析】【解答】常温下,铝在浓硝酸中发生钝化,不会溶解,其余都是反应的,
故答案为:C。
【分析】浓硝酸在常温下使铁铝钝化。
6.【答案】D
【解析】【解答】A.N2中N元素的化合价可以降低变成NH3,也可以升高生成NO等,故N2既可作氧化剂又可做还原剂,A选项不符合题意;
B.雷雨天时,发生自然固氮,空气中N2和O2可反应生成NO,B选项不符合题意;
C.氮的固定是将空气中游离态的氮(N2)转化为含氮化合物的过程,C选项不符合题意;
D.N2和H2在高温高压催化剂的条件下生成NH3,反应方程式为N2+3H2 2NH3,此反应是可逆反应,1 molN2与3 molH2反应生成的NH3小于2mol,D选项符合题意;
故答案为:D。
【分析】氮气是无色味的气体,氮气与氧气在雷电天气下发生的化学反应产生一氧化氮, 氮元素的固定其实就是将游离的氮元素变为化合态的物质,氮气中氮元素处于中间价态,故具有氧化性和还原性。氮气和氢气反应时为可逆反应因此不会完全反应
7.【答案】C
【解析】【解答】在一定条件下,将m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水中且盛满水的容器中内,充分反应,一氧化氮和氧气全部溶于水时按照下列反应进行,化学方程式为:4NO+ 3O2+2H2O=4HNO3;容器内残留气体为一氧化氮,所以和氧气全部溶于水的一氧化氮气体为m- = ,一氧化氮和氧气按照4:3混合溶于水恰好全部溶解,所以 :n=4:3,得到m:n=8:3,C符合题意。
故答案为:C
【分析】根据一氧化氮气体和氧气混合通入水中全部吸收的反应进行计算,残留气体与空气接触变红棕色,说明残留气体是一氧化氮,NO是过量的。NO和O2的反应为:2NO+O2=2NO2。
8.【答案】B
【解析】【解答】A.反应中,硝酸中氮的化合价并没有发生变化,只生成硝酸盐,故硝酸只表现酸性,故A不符合题意;
B.硝酸中的氮化合价从+5价变为NO2中的+4价,化合价降低,表现出氧化性,生成硝酸铁硝酸盐,所以既表现硝酸的氧化性,又表现硝酸的酸性,故B符合题意;
C.硝酸中氮的化合价并没有发生变化,只生成硝酸铜硝酸盐,故硝酸只表现酸性,故C不符合题意;
D.硝酸中的氮化合价从+5价变为NO2中的+4价,化合价降低,表现出氧化性,但没有硝酸盐生成,所以硝酸只表现出氧化性,没有表现出酸性,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】硝酸体现酸性,说明硝酸反应后生成硝酸盐,硝酸体现氧化性,说明该反应中N元素得电子化合价降低,据此分析解答。
9.【答案】C
【解析】【解答】A. 氮气是空气中含量最高的气体,由于氮气分子中氮原子之间形成氮氮三键,键能大,不易断裂,则氮气的性质比较稳定,故A不符合题意;
B. 人工固氮的原理是 ,需要在高温高压催化剂的条件下进行,该反应是放热反应,温度越低,转化率越高,但是工业条件却是高温,原因是工业合成必须同时考虑转化率和速率两方面,高温下虽然牺牲了转化率,但是却可以大大缩短达到平衡所需要的时间,变相提高了生产效率,故B不符合题意;
C. 工业硝酸往往会发黄,是由于硝酸分解产生的NO2溶于硝酸造成的,故C符合题意;
D. 常温下,浓硝酸遇铁发生钝化,所以常温下,浓硝酸可以利用铁罐车进行运输,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.氮气中的三键决定了其化学性质稳定的特点;
B.氮的固定指的是将游离态的氮转化为化合态氮的固定,分为人工固定和自然固氮;
D.虽然浓硝酸具有强氧化剂以及酸性,可以和金属单质反应,但是浓硝酸可以使铁钝化阻止铁和硝酸反应,因此可以利用铁罐车进行运输 。
10.【答案】D
【解析】【解答】A.浓硫酸具有强氧化性,常温下能使铁钝化,加热条件下才能发生反应,A不符合题意;
B.常温或加热条件下,碳与稀硫酸都不反应,B不符合题意;
C.铜的金属性排在H的后面,与稀盐酸不反应,C不符合题意;
D.铁的金属性排在H的前面,常温下能与稀硫酸反应生成FeSO4和H2,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.浓硫酸具有强氧化性,常温下能使铁钝化;
B.碳与稀硫酸不反应;
C.铜与稀盐酸不反应;
D.铁与稀硫酸反应生成FeSO4和H2;
11.【答案】C
【解析】【解答】A.过程①为N2转化为NH3的过程,是通过高温、高压、催化剂的条件下实现,因此属于人工固氮,不属于自然固氮,故A不符合题意;
B.Y为NO2,与水反应,化学方程式为3NO2+H2O2HNO3+NO,氮元素未完全转化为,故B不符合题意;
C.Z为铵盐,可与强碱混合加热发生反应产生氨气,生成的氨气可产生使湿润红色石蕊试纸变蓝,故C符合题意;
D.如果是硫循环,X为SO2,Y为SO3,SO2转化为SO3,需要高温、催化剂的条件才能实现转化,所以在空气中燃烧不可直接转化,故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氮,包括自然固氮和人工固氮;
B. NO2与水反应中氮元素部分转化为HNO3,部分转化为NO;
C.铵盐可与强碱混合加热,产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体;
D. SO2必须在催化剂的作用下,才能被氧化为SO3。
12.【答案】C
【解析】【解答】A.常温下,Fe在与浓硝酸发生钝化反应,与稀硝酸不会钝化,A不符合题意;
B.二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气,B不符合题意;
C.NO与空气混合可生成NO2,NO2溶于水能生成HNO3,C符合题意;
D.常温下,Na与空气中的氧气反应生成Na2O;加热条件下,钠与氧气反应生成Na2O2,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.与稀硝酸反应产生一氧化氮气体
B.浓盐酸和二氧化锰加热时制取氯气
C.一氧化氮与氧气与水发生化合反应得到硝酸
D.钠与氧气加热反应得到过氧化钠
13.【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。
14.【答案】C
【解析】【解答】A.AlCl3中加入氢氧化钠应该得到Al(OH)3,不会直接得到氧化铝,选项A不符合题意。
B.N2和O2的反应,是在高温或者放电的条件下,生成NO,选项B不符合题意。
C.向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳发生如下反应:NaCl + CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,碳酸氢钠受热分解得到碳酸钠(实际是侯氏制碱法的原理),选项C符合题意。
D.FeS2煅烧应该得到二氧化硫,二氧化硫再经催化氧化得到三氧化硫,选项D不符合题意。
【分析】D、硫单质或含硫的化合物的燃烧都生成二氧化硫,而二氧化硫与氧气需要在催化剂并加热的条件下反应才能生成三氧化硫。
15.【答案】B
【解析】【解答】A.从图中可以看出,水进入试管约三分之二体积,表明NO2易溶于水,不能用排水法收集,A不符合题意;
B.NO2呈红棕色,而试管中剩余气体呈无色,所以试管中剩余气体不是NO2,B符合题意;
C.紫色石蕊溶液显红色,表明溶液显酸性,从而表明NO2与H2O反应生成了酸等物质,C不符合题意;
D. 试管中剩余气体为NO,通入一定量的O2,发生反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3,NO气体转化为HNO3,所以试管中的液面上升,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.依据分析;
B.NO2呈红棕色,NO呈无色;
C.紫色石蕊溶液显红色,表明溶液显酸性;
D. 依据4NO+3O2+2H2O=4HNO3,NO气体转化为HNO3分析。
16.【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。
17.【答案】C
【解析】【解答】A.将大小相同的金属钠分别投入水和乙醇中,钠与水反应比钠与乙醇反应剧烈,说明乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼,理论解释是乙醇中的乙基是推电子基,使乙醇中的羟基的极性减弱,所以氢原子活泼性不如水中的氢原子,故A不符合题意;
B. 和OH-反应生成NH3 H2O,NH3 H2O加热分解生成氨气,氨气能溶于水,生成的NH3 H2O能电离出OH-,使石蕊变蓝。向盛有无色溶液的试管中滴加足量浓NaOH溶液并加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝,原溶液中无 ,故B不符合题意;
C.能使品红溶液褪色的可以是SO2,也可以是氯气。向某钠盐中滴加浓盐酸,并将产生的气体通入品红溶液,品红溶液褪色,该钠盐可能为 Na2SO3 或 NaHSO3,也可能为KMnO4或KClO3等,故C符合题意;
D.向蔗糖中加入浓硫酸并搅拌,蔗糖变黑,说明浓硫酸具有脱水性,使蔗糖脱水碳化。蔗糖体积膨胀,有刺激性气味的气体生成,是碳和浓硫酸反应生成了SO2,体现了浓硫酸的强氧化性,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.钠与水反应更剧烈;
B. 和OH-反应生成NH3 H2O,NH3 H2O加热分解生成氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
C.能使品红溶液褪色的气体不仅仅是SO2;
D,浓硫酸具有脱水性和氧化性,脱水使蔗糖碳化变黑,氧化使碳和浓硫酸反应生成了SO2。
18.【答案】A
【解析】【解答】A.过程①中转化为,N元素由+5价下降到+3价,体现氧化性,故A符合题意;
B.过程②中转化为NO,反应的离子方程式为,故B不符合题意;
C.过程③中NO转化为N2H4,N元素化合价由+2价下降到-2价,反应的离子方程式为,c代表的是,故C不符合题意;
D.过程④中N2H4转化为N2,N元素化合价由-2价上升到0价,参加反应转移电子,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.元素化合价降低,表现氧化性,元素化合价升高,表现还原性;
B.电荷和原子不守恒;
C.电荷不守恒;
D.依据元素化合价变化确定转移电子数。
19.【答案】D
【解析】【解答】硝酸分为两部分计算,一部分硝酸形成NO,根据电子守恒分析,
形成NO:m mol Cu2S,Cu由+1变为+2,失去1个电子,一共是2m mol电子;
S由-2变为+6,失去8个电子,一共是8m mol电子;总共失去2m+8m=10mol电子,HNO3中N是+5价,NO中N是+2,降低3价,所以形成NO是 mol,即被还原的HNO3的物质的量为 mol,
故答案为:D。
【分析】根据氧化还原反应中电子得失守恒计算被还原的硝酸的物质的量即可,注意元素化合价的判断。
20.【答案】A
【解析】【解答】A.NaOH固体溶于水放热,氨水易挥发,实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,会产生氨气,与浓盐酸挥发出的HCl反应生成氯化铵固体,反应现象是产生白烟,A符合题意;
B.氨气为碱性气体,与浓硫酸发生中和反应生成硫酸铵,B不符合题意;
C.氨气与氯化物在溶液中发生复分解反应生成氢氧化物,如使氯化物溶液变浑浊,可能生成难溶性氢氧化物,但不一定为Al(OH)3,也可能为Mg(OH)2等沉淀,C不符合题意;
D.NH3 H2O电离生成OH-离子使溶液呈碱性,但OH-不是NH3电离产生,因此氨气为非电解质,不属于碱,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.氯化铵固体时白色
B.氨气可以被浓硫酸吸收
C.氨气溶于水形成氨水,是碱,变浑浊说明产生难溶性碱,可以是氢氧化铝,氢氧化镁、氢氧化铁等等
D.氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因是与水反应生成NH3 H2O
21.【答案】(1)3NO2+H2O=2HNO3+NO
(2)Cu++NO2-+2H+=Cu2++NO↑+H2O
(3)3.36;11.3
【解析】【解答】(1) NO2和水反应转化为HNO3的化学方程式:3NO2+H2O=2HNO3+NO
(2) Cu+和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应,亚硝酸根 (NO2-)离子可转化为NO,Cu+被氧化为铜离子,离子方程式Cu++NO2-+2H+=Cu2++NO↑+H2O。
(3)将38.4 g铜与150mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L,请回答: ① 设NO的物质的量是x mol、NO2的物质的量是y mol;根据元素守恒 ,根据电子守恒 ,解得x=0.35、y=0.15,NO2的体积为3.36L。
②表现酸性的硝酸 mol,表现氧化性的硝酸 mol,原硝酸溶液的浓度为 =11.3mol L-1。
【分析】(1)二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮;
(2)亚铜离子在酸性环境中与亚硝酸根离子反应生成铜离子、一氧化氮和水;
(3)根据电子守恒、气体摩尔体积,结合铜与硝酸的反应进行解答即可。
22.【答案】(1)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(2)Na2CO3、HCl;NaHCO3、HCl
(3)Cu+4HNO3(浓) =Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(4)碳与浓硫酸
【解析】【解答】(1)若A、C、D均含有氯元素,且A的化合价介于C与D之间,则该反应可能是氯气与NaOH反应,产生NaCl、NaClO和水,该反应的离子方程式:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(2)若C为氯化钠,D为能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,该气体是CO2,A与B的组合是盐酸与NaHCO3或盐酸与Na2CO3,(3)若A为紫红色金属,D为红棕色气体,则A是Cu单质,B是浓硝酸,C是Cu(NO3)2,D是NO2,符合上式的化学方程式是Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
(4) 若C、D均为气体且都能使澄清石灰水变浑浊,则A是C单质,B是浓硫酸,C与D分别是CO2、SO2中的一种。
【分析】(1)氯气的歧化反应;
(2)NaHCO3和Na2CO3均可以和盐酸反应:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑; NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O;
(3)Cu和浓硝酸发生氧化还原反应;
(4)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O 。
23.【答案】(1)不同
(2);;;
【解析】【解答】(1)若A常温下为淡黄色固体, B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体,则A是S单质,B是SO2,C是SO3,D是H2SO4;二氧化硫的漂白原理是SO2与有色物质结合生成不稳定的无色物质,漂白可逆;氯水的漂白原理是利用HClO的强氧化性,漂白不可逆;
答案为不同;
(2)若A在常温下是气体,C是红棕色气体,则C为NO2,B为NO,A为N2,D为HNO3;
①A的化学式是N2;
②D的浓溶液浓硝酸在常温下可与铜反应并生成C气体NO2,反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;反应中只有一半的HNO3作氧化剂被还原,若有3.2克铜(即0.05mol)完全参加反应,根据反应可知,被还原的D的物质的量为0.1;
③为避免尾气氮氧化物污染环境,可以在催化剂作用下使用将氮氧化物还原为。相关反应的化学方程式为。
【分析】(1)二氧化硫的漂白原理是SO2与有色物质结合生成不稳定的无色物质,漂白可逆;氯水的漂白原理是利用HClO的强氧化性,漂白不可逆;
(2)
①依据流程图,利用物质的性质判断;
②依据浓硝酸在常温下可与铜反应生成硝酸铜、水和NO2;
③根据反应物和产物的化学式,利用电子得失守恒、原子守恒书写。
24.【答案】(1)NaOH;CO2
(2)CaSO3;CaCO3
(3)NO;CO
(4)0.5
【解析】【解答】工业废气通入过量石灰乳中其中酸性氧化物二氧化碳和二氧化硫被吸收生成碳酸钙和亚硫酸钙固体;氮气、NO、CO不与碱反应,出来的气体在通入氢氧化钠溶液中,同时通入适量空气后,NO和氧气,在碱性条件反应生成亚硝酸钠,亚硝酸钠具有较强的氧化性,与含铵根离子的废水混合,亚硝酸根离子与铵根离子发生氧化后还原反应生成氮气,气体2的成分为CO和氮气,捕获剂将CO捕获,得到捕获产物,据此分析解答。
(1)单质和非金属的氧化物均不属于电解质,酸碱盐属于电解质,因此属于电解质的是NaOH,其中二氧化碳属于酸性氧化物,故答案为:NaOH;CO2;
(2)由以上分析可知固体1中含有CaSO3、CaCO3,故答案为:CaSO3、CaCO3;
(3)由反应可知NO转化成亚硝酸钠,N元素化合价由+2价变为+3价,NO作还原剂,捕获剂最终捕获的气体是CO,故答案为:NO;CO;
(4)与亚硝酸钠反应生成氮气,反应的离子方程式为:,由反应可知1mol消耗1mol亚硝酸钠,则0.5mol参加反应时,需要的NaNO2的物质的量为0.5mol,故答案为:0.5;
【分析】
(1)依据在熔融状态下或者溶于水能导电的化合物,是电解质;酸性氧化物指的是能与碱起反应生成盐和水的氧化物判断。
(2)依据反应物的性质判断;
(3) 还原剂元素化合价升高;
(4)依据化合价的变化判断;
25.【答案】(1);16.8
(2)发生反应,升温、通入空气有利于氨气的逸出;
【解析】【解答】
(1)①亚氯酸钠()中Na为+1价,O为-2价,计算Cl元素的化合价为+3价,故答案为:
②的物质的量为,反应工序中,根据转移电子守恒可得对应关系,结合可得,因此SO2的物质的量为,理论上需要消耗标准状况下的体积为;故答案为:16.8 ;
(2)、①加NaOH溶液时,铵根离子和氢氧根离子在加热条件下反应生成氨气和水,升温至30℃,然后通入空气有利于氨气的逸出,故答案为:发生反应,升温、通入空气有利于氨气的逸出 ;
② 铵根离子在碱性条件下被氧气氧化为硝酸根离子,依据得失电子守恒,电荷守恒和原子守恒可知反应的离子方程式为 ;故答案为: ;
【分析】(1)①根据化合物中正负化合价为0;
②根据转移电子守恒计算 ;
(2) ①铵根离子和氢氧根离子在加热条件下反应生成氨气和水;
②根据反应物和生成物的化学式,利用原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒分析;