重难点02 氮及其化合物之间的转化-2020-2021学年高一化学重难点探究（人教版2019必修第二册）.docx

2020-2021学年高一化学重难点探究（人教版2019必修第二册）
重难点02
氮及其化合物之间的转化
方法探究
氮及其化合物的转化关系
部分转化的化学方程式如下：
N2
+O22NO
3Mg+N2Mg3N2
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
N2+3H22NH3
NH3+H2ONH3·H2O
NH3+H+===
4NH3+5O24NO+6H2O
NH3·H2ONH3↑+H2O
Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3
NH4ClNH3↑+HCl↑
NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑
NaOH+NH4NO3NH3↑+NaNO3+H2O
典例剖析
（2020·四川省射洪中学高一月考）研究氮的循环和转化对生产、生活有重要的价值。
I．(1)写出实验室制备氨气的化学方程式________
。
II．氨是重要的化工原料。某工厂用氨制硝酸和铵盐的流程如下图所示。
(2)设备1、3中发生反应的化学方程式分别是______、
________
。设备2中通入的物质A是________。
III．氨氮废水的去除是当前科学研究的热点问题。氨氮废水中的氮元素多以NH4+和NH3?H2O的形式存在。某工厂处理氨氮废水的流程如下：
(3)过程①的目的是将NH4+转化为NH3，并通过鼓入大量空气将氨气吹出，写出NH4+转化为NH3的离子方程式________
。
(4)过程②加入NaClO溶液可将氨氮转化为无毒物质，反应后含氮元素、氯元素的物质化学式分别为___、_______。
(5)含余氯废水的主要成分是NaClO以及HClO，X可选用以下哪种溶液以达到去除余氯的目的(填序号)_________。
a．KOH
b．Na2SO3
c．KMnO4
D．NaCl
写出其中一个反应的离子方程式__________
。
【答案】(1)2NH4Cl+Ca(OH)2==CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)4NH3+5O2
====
4NO+6H2O
HNO3+
NH3=NH4NO3
O2或者空气
(3)NH4++OH-=
NH3↑+H2O
(4)N2
NaCl
(5)b
(6)SO32-+ClO-=
SO42-+Cl-或者SO32-+HClO=
SO42-+Cl-+H+
【解析】I．(1)实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备氨气，其反应的化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2==CaCl2+2NH3↑+2H2O。答案：2NH4Cl+Ca(OH)2==CaCl2+2NH3↑+2H2O。
II．(2)设备1中是NH3和O2发生反应，化学方程式为4NH3+5O2
====
4NO+6H2O；设备II中是HNO3和NH3发生反应，发生反应的化学方程式是HNO3+
NH3=NH4NO3
。设备2中发生的反应为：4NO+O2+H2O=4
HNO3,所以通入的物质A是O2或者空气。答案：4NH3+5O2
====
4NO+6H2O；HNO3+
NH3=NH4NO3；O2或者空气。
III．(3)过程①的目的是将NH4+转化为NH3，并通过鼓入大量空气将氨气吹出，使NH4+转化为NH3，反应的离子方程式为：NH4++OH-=
NH3↑+H2O
。答案：NH4++OH-=
NH3↑+H2O。
(4)过程②加入NaClO溶液可将氨氮转化为无毒物质，反应的方程式为：3NaClO+
2NH3=3NaCl+N2+3H2O,所以含氮元素、氯元素的物质化学式为N2
、NaCl
。
答案：N2
；NaCl。
(5)含余氯废水的主要成分是NaClO和HClO，要除去需加入还原性物质Na2SO3
，反应的离子方程式为：SO32-+ClO-=
SO42-+Cl-和SO32-+HClO=
SO42-+Cl-+H+。答案：b；SO32-+ClO-=
SO42-+Cl-或SO32-+HClO=
SO42-+Cl-+H+。
精选习题
1．（2020·北京和平街第一中学高一期中）研究表明，氮氧化物(NOx)和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关，其转化关系如图所示：
下列关于雾霾及其形成的叙述中，不正确的是
A．与燃料燃烧有关
B．涉及氧化还原反应、化合反应等
C．雾霾中含有NH4NO3
和(NH4)2SO4
D．NH3是形成无机颗粒物的催化剂
【答案】D
【解析】A．根据图示，燃料燃烧产生的颗粒物形成雾霾，则雾霾形成与燃料燃烧有关，故A正确；
B．如图所示，S元素的化合价升高，化合价发生变化，属于氧化还原反应，三氧化硫和水反应生成硫酸，属于化合反应，则B正确；
C．根据图示，NH4NO3
和(NH4)2SO4构成无机颗粒物，无机颗粒物形成雾霾，故C正确；
D．根据NH3参与反应转化为铵盐，为反应物，不是催化剂，故D错误；
答案选D。
2．（2020·重庆市华蓥中学校高一月考）无色的混合气体甲，可能含有NO、、、、中的某几种。将100mL甲气体经过如下图的实验处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余。则甲气体的组成为（
）
A．、、
B．、、
C．、NO、
D．NO、、
【答案】C
【解析】无色的混合气体甲，说明没有NO2，将100mL甲气体通入足量浓硫酸剩余80mL气体，说明有20mL气体与浓硫酸反应，则为NH3，经过足量过氧化钠得到红棕色气体，说明是NO2，则说明原来气体NO与反应生成的氧气反应变为NO2，CO2和过氧化钠反应生成氧气，即含有NO和CO2，二氧化氮、氧气和水按照一定比例恰好完全反应生成硝酸，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，说明不含有N2，因此含有NH3、NO、CO2，故C符合题意。
综上所述，答案为C。
3．（2020·安徽师范大学附属中学高一期中）一定温度下，将甲和乙组成的混合气体通入过量的丙溶液中，一定没有沉淀产生的是（
）
A
B
C
D
甲气体
NO2
SO2
NH3
SO2
乙气体
SO2
SO3
SO2
CO2
丙溶液
BaCl2溶液
BaCl2溶液
BaCl2溶液
BaCl2溶液
【答案】D
【解析】A．NO2溶于水生成硝酸，硝酸把SO2氧化为硫酸，硫酸和BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀，故不选A；
B．SO3溶于水生成硫酸，硫酸和BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀，故不选B；
C．NH3、SO2溶于水生成亚硫酸铵，亚硫酸铵和BaCl2溶液反应生成亚硫酸钡沉淀和氯化铵，故不选C；
D．盐酸的酸性大于亚硫酸、碳酸，根据强酸制备弱酸的原理可知，SO2、CO2都不能与BaCl2溶液反应，没有沉淀现象出现，故选D；
故选D。
4．（2020·安徽师范大学附属中学高一期中）已知氨气可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用如图中的装置可以实现该反应。实验时C中粉末逐渐变为红色，D中出现无色液体。下列有关说法正确的是（
）
A．装置C中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：3
B．装置B中加入的物质可以是碱石灰或无水氯化钙
C．装置D中液体可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝
D．装置A中加入的固体，可以是NH4HCO3或NH4Cl
【答案】C
【解析】A.
装置C中氨气可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，N元素化合价由-3升高为0，铜元素化合价由+2降低为0，根据得失电子守恒，氧化剂和还原剂的物质的量之比为3：2，故A错误；
B.
无水氯化钙能吸收氨气（与氨气反应），所以装置B中加入的物质可以是碱石灰，不能是无水氯化钙，故B错误；
C.
装置D中液体是氨水，可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝，故C正确；
D.
NH4Cl加热分解为氨气和氯化氢，试管口温度降低，氯化氢和氨气化合生成氯化铵，不能用加热氯化铵来制备氨气，故D错误；
故选C。
5．（2020·四川外国语大学附属外国语学校高一期中）某课题组同学查阅文献知：3(NH4)2SO4(s)4NH3↑＋3SO2↑＋N2↑＋6H2O。他们拟选择下列装置检验硫酸铵分解的产物(各装置中药品足量)：
回答下列问题：
(1)仪器A的名称是___________。
(2)甲组同学选择上图装置来证明该气体中有H2O、NH3、SO2的存在。
①装置的链接顺序为：C→_____→_____→______→E；
②能证明有水生成的实验现象是_____________________________________________；
③B瓶的作用是_________________________，实验一段时间后，若要检验新生成的阳离子，具体操作是______________________________________________________。
(3)实验中，观察到D装置产生白色沉淀。该白色沉淀的化学式：____________
；
(4)D装置中发生的反应与硝酸钡的量有关，若硝酸钡足量，则D中反应的离子方程式为__________________________________________________________。
【答案】(1)球形干燥管
(2)A
B
D
A中白色粉末变蓝色
吸收氨气
取少量溶液于试管中，加入适量浓NaOH溶液，并加热，将湿润的红色石蕊试纸放在管口，变蓝，证明铵根离子的存在
(3)BaSO4
(4)3Ba2＋＋2＋3SO2＋2H2O=3BaSO4↓＋2NO＋4H＋
【解析】
(1)A装置盛装碱石灰的仪器是干燥管；
(2)①检验
H2O、NH3、SO2时，先用无水硫酸铜检验水，再用硫酸吸收氨气，检验铵根离子，二氧化硫可以用硝酸钡检验，有水时，先检验水，以免其他溶液中带入水，造成干扰，装置的连接顺序为：C→A→B→D→E；
②硫酸铜遇水生成蓝色硫酸铜晶体；能证明有水生成的实验现象是A装置中白色粉末变成蓝色；
③B装置的作用是吸收氨气；新生成的阳离子为铵根离子，铵根离子的检验方法为：取少量溶液于试管中，加入适量浓NaOH溶液，并加热，将湿润的红色石蕊试纸放在管口，变蓝，证明铵根离子的存在；
(3)实验中，观察到D装置中产生白色沉淀，沉淀为二氧化硫与硝酸钡反应生成的硫酸钡（BaSO4）沉淀；
(4)若硝酸钡过量，二氧化硫完全转化为硫酸钡沉淀，反应的离子方程式为：3Ba2＋＋2＋3SO2＋2H2O=3BaSO4↓＋2NO＋4H＋。
6．（2020·阜新市第二高级中学高一月考）非金属单质A经下图所示的过程可转化为含氧酸D，已知D为强酸，请回答下列问题：
（1）若A在常温下是固体，B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体：
①D的化学式：_________；
②在工业生产中，B气体大量排放，被雨水吸收后形成____________污染环境。
（2）若A在常温下为气体，C是红棕色气体。
①C的化学式为：_________；
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：___________，该反应___（填“属于”或“不属于”）氧化还原反应。
【答案】(1)H2SO4
酸雨
(2)NO2
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
属于
【解析】
(1)A在常温下为固体，B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体，则A为S单质，B为SO2，C为SO3，D为H2SO4。
①由以上分析可知D是硫酸，化学式为H2SO4，故答案为：H2SO4；
②在工业生产中大量排放的SO2气体被雨水吸收后形成了酸雨而污染了环境，故答案为：酸雨；
(2)若A在常温下为气体，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C为NO2，故答案为：NO2；
②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体，反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，该反应中Cu的化合价升高，N的化合价降低，属于氧化还原反应，故答案为：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；属于。
【点睛】
解答本题的关键是物质的颜色和框图中的“连续氧化”特征，也是解答本题的突破口。本题的易错点为A的判断，要注意A属于非金属单质。
7．（2020·宜昌市人文艺术高中（宜昌市第二中学）高一月考）某化学活动小组对中学化学教材中“氨的催化氧化”进行实验探究，设计了如下图所示的实验装置(固定装置已略去)。请回答下列问题：
(1)若装置A中使用的药品是NH4HCO3固体，则A需要的仪器有试管、导管、橡胶塞和_______(填选项序号)。A装置中发生反应的化学方程式为：_________________。
?a.锥形瓶??????
b.酒精灯
c.烧瓶?????
d.蒸发皿
(2)装置B的作用是_____________；装置D的作用是___________________。
(3)装置C中发生反应的化学方程式为_______________________________。
(4)若A、B中药品足量，则可以观察到装置F中的实验现象是____________。
(5)该装置存在的主要缺陷是_______________________________________。
【答案】(1)b
NH4HCO3
NH3↑+CO2↑+H2O
(2)与H2O、CO2反应产生C中反应所需的O2
防止E中液体倒吸
(3)4NH3+5O24NO
+
6H2O
(4)铜片溶解，表面有气泡产生，溶液逐渐变蓝，液面上方气体变红棕色
(5)F中液体可能会倒吸，无尾气处理装置，产生的NO2会污染环境
【解析】【分析】要探究氨的催化氧化反应4NH3+5O24NO
+
6H2O，需要NH3、O2，装置A、B制备NH3、O2，装置E干燥产生的气体，装置F探究反应产生气体的性质。
【详解】(1)若装置A中使用的药品是NH4HCO3固体，需要加热固体制取NH3、CO2、H2O，固体加热制取气体，需要的仪器有试管、导管、橡胶塞和酒精灯；A装置中发生反应的化学方程式为：NH4HCO3
NH3↑+CO2↑+H2O。
(2)装置A中生成NH3、CO2、H2O，但装置C需要NH3、O2，则装置B的作用是与H2O、CO2反应产生C中反应所需的O2；装置D为安全瓶，其作用是防止E中液体倒吸。
(3)装置C中发生探究氨的催化氧化反应，反应的化学方程式为4NH3+5O24NO
+
6H2O。
(4)若A、B中药品足量，则进入装置F的气体为NO、O2的混合气体，发生反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3，硝酸能将铜氧化生成硝酸铜、NO和水，NO在装置上方与氧气反应生成红棕色二氧化氮，反应现象为铜片溶解，表面有气泡产生，溶液逐渐变蓝，液面上方气体变红棕色。
(5)该装置存在的主要缺陷是装置F中液体可能会倒吸，NO和NO2均为有毒气体，无尾气处理装置，产生的NO2会污染环境。
8．（2020·河北省隆化存瑞中学高一期中）由三种短周期非金属元素形成的常见单质A、B、C，在一定条件下有如下反应：A+B→甲(气)
，B+C→乙(气)，请根据不同情况回答下列问题：
(1)若标准状况下A、B、C、甲、乙均为气体，且甲和乙化合生成固体丙时有白烟产生。
①丙的化学式是
_________
，丙中含有的化学键类型为
______________
②工厂常用气体甲检验装有气体C的管道是否泄漏，请写出该反应的化学方程式
______________
(2)若常温下B为固体，A、C为气体且气体乙有刺激性气味，甲在空气中充分燃烧可生成乙。
①乙的化学式是
___________
②向氢氧化钠溶液中通人过量的乙，所发生反应的离子方程式是
________________________
③将乙与(1)中某单质的水溶液充分反应可生成两种强酸，该反应的化学方程式是___________________
【答案】(1)NH4Cl
离子键、极性共价键
8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl
(2)
SO2
SO2+OH-=HSO3-
SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4
【解析】【分析】（1）若在标准状况下A、B、C、甲、乙均为气体，且甲和乙化合生成固体丙时有白烟产生，应是氯化氢与氨气反应生成氯化铵，则丙为NH4Cl，甲、乙分别为HCl、NH3中的一种，结合转化关系可知B为H2，A、C分别是Cl2、N2的一种。
（2）若常温下B为固体，A、C为气体，且气体乙有刺激性气味，甲在空气中充分燃烧可生成乙，结合转化关系可推知，B为S、A为H2、C为O2、甲为H2S、乙为SO2。
【详解】（1）①丙为氯化铵，其化学式为NH4Cl，NH4Cl中铵根离子与氯离子之间是离子键，铵根离子中氮原子与氢原子之间是极性共价键，所以化学键类型为离子键、极性共价键，故答案为：NH4Cl；离子键、极性共价键。
②甲是HCl、NH3中的一种，C分别是Cl2、N2的一种，工厂常用NH3检验装有Cl2的管道是否泄漏，则甲是NH3，C是Cl2，其反应的化学方程式：8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl，故答案为：8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl。
（2）①乙是二氧化硫，其化学式是SO2，故答案为：SO2。
②乙为SO2，氢氧化钠溶液中通入过量的SO2，其化学反应方程式为：SO2+NaOH=NaHSO3?，离子反应方程式为：SO2+OH-=HSO3-?，故答案为：SO2+OH-=HSO3-?。
③乙为SO2，与Cl2的水溶液充分反应可生成两种强酸，即盐酸和硫酸，其化学反应化学方程式是SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4，故答案为：SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4。
9．（2020·湖北省鄂州高中高一月考）X、Y、Z
是中学化学常见的三种物质，它们之间的相互转化关系如下(X、Y、Z、E、F
为英文字母，部分反应条件及产物略去)
I.若Y是一种易溶于水，且能使品红溶液褪色的无色刺激性气味的气体。
（1）Y气体的大量排放会形成酸雨，在工业上可以用足量氨水吸收，化学方程式为_____。
（2）Z的水溶液可以制得某种强酸
E。实验室用
98%的浓
E(ρ
=
1.84g·cm?3)溶液配制l.5mol·L?1稀
E
溶液240?mL。
①
制该稀
E
溶液需要使用的玻璃仪器有胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒
和_____
；
II.若Z是淡黄色固体粉末。
在呼吸面具或潜水艇中由Z和
CO2制备氧气的化学反应方程式为_____。
III.若Z是红棕色气体。
（1）试写出
Z
与水反应制备另一种强酸
F
的化学方程式_____。
（2）2.0g铜镁合金完全溶解于100mL
密度为
1.40g·mL?1质量分数为
63%的浓F溶液中，得到Z
和N2O4(Z和N2O4均为浓F
溶液的还原产物)的混合气体1792mL(标准状况)，向反应后的溶液中加入1.0mol·L?1NaOH
溶液，当金属离子全部沉淀，得到3.7g沉淀。则合金中铜与镁的物质的量之比为_____，加入
NaOH
溶液的体积为_____
mL
。
【答案】2NH3?H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O
250mL容量瓶
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
3NO2+H2O=2HNO3+NO
2:3
1300
【解析】I.（1）根据分析，Y为SO2，SO2的大量排放会形成酸雨，在工业上可以用足量氨水吸收，生成亚硫酸铵和水，其反应的化学方程式为：2NH3?H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O，故答案为：2NH3?H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O。
（2）①二氧化硫氧化生成三氧化硫，三氧化硫溶于水得硫酸，E是硫酸。实验室用98%浓硫酸(ρ=1.84mg?cm?3)溶液配制1.5mol?L?1稀硫酸溶液240mL，依据配制溶液的步骤可知，需用的玻璃仪器有胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶，故答案为：250mL容量瓶。
II.
根据分析，Z为Na2O2，在呼吸面具或潜水艇中Na2O2和CO2制备O2的化学反应方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，故答案为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
III.（1）
Z为NO2，X为N2或NH3，Y为NO，NO2与H2O反应生成HNO3和NO，其化学反应方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，故答案为：3NO2+H2O=2HNO3+NO。
（2）F为HNO3，金属离子全部沉淀时，得到3.7g沉淀为氢氧化铜和氢氧化镁，所以沉淀中氢氧根离子的质量为3.7g?2g=1.7g，氢氧根离子的物质的量为：，根据电荷守恒可知，金属提供的电子的物质的量等于氢氧根离子的物质的量，设铜、镁合金中Cu、Mg的物质的量分别为xmol、ymol，则：，计算得出：，所以合金中铜与镁的物质的量之比是0.02：0.03=2:3；标准状况下，NO2和N2O4混合气体的物质的量为：，设二氧化氮的物质的量为amol，则四氧化二氮的物质的量为（0.08?a）mol，根据电子转移守恒可知，a×1+(0.08?a)×2×1=0.1，计算得出：a=0.06mol，则N2O4的物质的量为0.02mol，根据钠离子守恒可知，氢氧化钠的物质的量等于反应后溶液中硝酸钠的物质的量，根据氮元素守恒可知，硝酸钠的物质的量为：
?0.06mol?0.02mol×2=1.3mol，所以需要氢氧化钠溶液的体积为：，故答案为：2:3；1300。
10．（2020·哈密市第十五中学高一月考）用三个集气瓶收集满二氧化硫、二氧化氮气体，然后将其倒置在水槽中。分别缓慢通入适量O2或Cl2，如图所示。一段时间后，D、E装置的集气瓶中充满溶液，F装置的集气瓶中还有气体剩余。(假设瓶内液体不扩散)
(1)写出装置E中反应的离子方程式：__________________________________________
(2)假设该实验条件下，气体摩尔体积为aL·mol－1。则装置D的集气瓶中所得溶液溶质的物质的量浓度为____________；发生反应的方程式____________________________。
(3)通入氧气前在F装置的水槽里滴加几滴紫色石蕊溶液，观察到的现象是_____________，通入氧气后，可能观察到的实验现象是_________________________________________，写出反应的总化学方程式：_________________________________________________。
【答案】(1)Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-
(2)mol/L
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
(3)紫色石蕊试液变红
红色由浅变深
2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
【解析】(1)二氧化硫和氯气按一定比例可完全溶解于水中形成溶液：Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-；
(2)水会充满集气瓶，设集气瓶体积为VL，最后溶液的体积为VL，由4NO2+O2+2H2O=4HNO3知，n(NO2)=n(HNO3)，则所得溶液溶质的物质的量浓度为：c==mol/L；
(3)F装置中二氧化硫与水反应生成亚硫酸，酸性溶液加入紫色石蕊试液会变红，再通入氧气，亚硫酸被氧化成硫酸，溶液酸性增强，红色由浅变深，反应的化学方程式为：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。
链接高考
1．（2019·江苏）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A．NaCl(aq)Cl2(g)FeCl2(s)
B．MgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgO
(s)
C．S(s)SO3(g)H2SO4(aq)
D．N2(g)NH3(g)Na2CO3(s)
【答案】B
【解析】A.氯气的氧化性强，与铁单质反应直接生成氯化铁，故A错误；
B.氯化镁与石灰乳发生复分解反应生成氢氧化镁，氢氧化镁高温煅烧生成氧化镁和水，故B正确；
C.硫单质在空气中燃烧只能生成SO2，SO2在与氧气在催化剂条件下生成SO3，故C错误；
D.氨气与二氧化碳和氯化钠溶液反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解可生成碳酸钠，故D错误；
综上所述，本题应选B。
【点睛】
本题考查元素及其化合物之间的相互转化和反应条件，解题的关键是熟悉常见物质的化学性质和转化条件。
2．（2017·上海）将NH3
通过灼热的CuO，发现生成一种红色的单质和一种气体单质，这种气体单质是
A．O2
B．H2
C．N2
D．NO
【答案】C
【解析】将NH3
通过灼热的CuO，发现生成一种红色的单质和一种气体单质，红色的单质为铜，铜元素的化合价降低，根据氧化还原反应的规律和质量守恒，N元素的化合价升高，气体单质只能为氮气，故选C。
3．（2016·浙江）为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含NH4+废水和工业废气（主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分），设计了如下流程：
下列说法不正确的是
A．固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3
B．X可以是空气，且需过量
C．捕获剂所捕获的气体主要是CO
D．处理含NH4+废水时，发生反应的离子方程式为：NH4++NO2-==N2↑+2H2O
【答案】B
【解析】工业废气中CO2、SO2可被石灰水吸收，生成固体1为CaCO3、CaSO3，气体1是不能被过量石灰水吸收的N2、NO、CO，气体1通入气体X，用氢氧化钠溶液处理后到的NaNO2，X可为空气，但不能过量，否则得到硝酸钠，NaNO2与含有NH4+的溶液反应生成无污染气体，应生成氮气，则气体2含有CO、N2，捕获剂所捕获的气体主要是CO。
A．工业废气中CO2、SO2可被石灰水吸收，生成CaCO3、CaSO3，因氢氧化钙过量，则固体1为主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3，故A正确；
B．由分析可知，气体1是不能被过量石灰水吸收的N2、NO、CO，气体1通入气体X，用氢氧化钠溶液处理后到的NaNO2，X可为空气，但不能过量，否则得到硝酸钠，故B错误；
C．气体2含有CO、N2，经捕获剂得到氮气和CO，所捕获的气体主要是CO，防止污染空气，故C正确；
D．NaNO2与含有NH4+的溶液反应生成无污染气体，应生成氮气，发生氧化还原反应，离子方程式为NH4++NO2-=N2↑+2H2O，故D正确；
故选B。
4．（2019·江苏）N2O、NO和NO2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）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和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应为
NO+NO2+2OH?2+H2O
2NO2+2OH?++H2O
①下列措施能提高尾气中NO和NO2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、过滤，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，HClO氧化NO生成Cl?和，其离子方程式为________。
②NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是________。
【答案】（1）2NH3+2O2N2O+3H2O
（2）BC
NaNO3
NO
（3）3HClO+2NO+H2O3Cl?+2+5H+
溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强
【解析】（1）NH3与O2在加热和催化剂作用下发生氧化还原反应生成N2O，根据得失电子守恒和原子守恒可知反应有水生成，配平化学方程式为：2NH3+2O2N2O+3H2O，
故答案为2NH3+2O2N2O+3H2O；
（2）①A.加快通入尾气的速率，不能提高尾气中NO和NO2的去除率，不选A；
B.采用气、液逆流的方式吸收尾气，可使气液充分接触，能提高尾气中NO和NO2的去除率，选B；
C.定期补充适量的NaOH溶液可增大反应物浓度，能提高尾气中NO和NO2的去除率，选C。故答案为BC；
②由吸收反应：NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O，2NO2+2OH-=NO2-+
NO3-+H2O可知，反应后得到NaNO2和NaNO3混合溶液，经浓缩、结晶、过滤得到NaNO2和NaNO3晶体，因此得到的NaNO2混有NaNO3；由吸收反应可知，若NO和NO2的物质的量之比大于1：1，NO不能被吸收，因此，吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是NO，故答案为NaNO3；NO；
（3）①在酸性的NaClO溶液中，次氯酸根离子和氢离子结合生成HClO，HClO和NO发生氧化还原反应生成NO3-和Cl-，根据得失电子守恒及电荷守恒、原子守恒，配平离子方程式为2NO+3HClO+H2O=2
NO3-+3
Cl-+5H+，故答案为2NO+3HClO+H2O=2
NO3-+3
Cl-+5H+；
②在相同条件下，氧化剂的浓度越大，氧化能力越强，由反应2NO+3HClO+H2O=2NO3-+3
Cl-+5H+可知，溶液pH越小，溶液中HClO浓度越大，氧化NO的能力越强，故答案为溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强。