5.2 氮及其化合物 同步训练
一、单选题
1.下列物质中可以由两种单质直接化合制得的是( )
A. B.FeS C. D.CuS
2.下列关于氮及氮的化合物的说法错误的是( )
A.氮气化学性质不活泼,但在一定条件下可与氢气或氧气反应
B.铵盐中加入氢氧化钠溶液,加热,将湿润的蓝色石蕊试纸放在试管口,试纸变红
C.“雷雨发庄橡”属于自然固氮
D.氨气极易溶于水,因此可用来做喷泉实验
3.下列装置中肯定不适合于实验室制备NH3的是( )
A. B.
C. D.
4.常温下,可用于制作运输浓硫酸、浓硝酸容器的金属为()
A.Cu B.Fe C.Mg D.Zn
5.下列有关硫酸与硝酸的叙述正确的是( )
A.浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化
B.稀硝酸与活泼金属反应主要放出氢气
C.可以用铁罐贮运冷的浓硫酸和浓硝酸
D.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体
6.下列关于氮及其化合物的说法错误的是( )
A.N2化学性质稳定,是因为分子内氮氮键很强
B.NO、NO2均为大气污染气体,在大气中可稳定存在
C.可用浓盐酸检测输送NH3的管道是否发生泄漏
D.HNO3具有强氧化性,可溶解铜、银等不活泼金属
7.一定质量的铜分别与足量的稀硝酸和浓硝酸完全反应,在相同条件下用排水法收集反应产生的气体,下列叙述正确的是( )
A.硝酸浓度越大,硝酸被还原之后的生成物的价态越低,对应的硝酸的氧化性越弱
B.硝酸浓度不同,生成Cu(NO3)2的物质的量不同
C.硝酸浓度越大,产生的气体越少
D.两者用排水法收集到的气体体积相等
8.下列关于氮及其化合物说法,错误的是( )
A.氮气性质稳定,可用于工业制镁的冷却剂
B.N2H4 可用作航天飞机的燃料
C.碳酸氢铵常用作氮肥,不可与碱性肥料混用
D.硝酸可用于制造染料、炸药等
9.下列关于元素及其化合物的性质说法错误的是
A.和乙醇反应可生成
B.工业上煅烧黄铁矿生产
C.工业上用氨的催化氧化制备
D.常温下铁与浓硝酸反应可制备
10.氮及其化合物转化具有重要应用。下列说法正确的是( )
A.工业制硝酸过程中的物质转化:
B.人工固氮制备尿素的物质转化:
C.用溶液吸收含有尾气:
D.向溶液中加入过量的溶液并加热:
11.下列物质间转化均能实现的是( )
A.
B.
C.
D.
12.下列离子检验的方法及结论正确的是( )
A.向酸性溶液中通入某气体,溶液红色褪去,则该气体一定是
B.向某溶液中加入浓的NaOH溶液并加热,产生的气体能使红色石蕊试纸变蓝,说明该溶液中含
C.将溶液加入某溶液中,有白色沉淀产生,则该溶液中含有
D.将KSCN溶液加入溶液中,溶液变红,说明已经全部变质
13.下列物质中既能与稀硫酸反应,又能与NaOH溶液反应的是( )
① NaHCO3 ② Al2O3 ③ NaAlO2 ④ Al ⑤(NH4)2CO3 ⑥ AlCl3 ⑦ Al(OH)3
A.① ② ③ ④ ⑥ B.① ② ④ ⑤ ⑦
C.① ③ ④ ⑤ ⑦ D.① ② ⑤ ⑥ ⑦
14.部分含氮物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.b化学性质稳定,既没有氧化性,也没有还原性
B.a与f可以相互转化:af
C.c、d、e可以相互转化:cde
D.实验室可以用铜与e的浓溶液反应制取d
15.下列关于元素及其化合物的性质说法正确的是( )
A.实验室用和98%浓硫酸反应生成
B.将通入溶液中,制得以为有效成分的漂白粉
C.工业上用氨的催化氧化制备NO
D.常温下铁与浓硝酸反应可制备
16.课外兴趣小组同学从雾霾采集器中收集到雾霾颗粒,用蒸馏水浸取后对雾霾成分进行研究。下列根据实验现象得出的结论正确的是( )
A.向浸取液中加入硝酸银溶液,有白色沉淀产生,说明雾霾中有
B.向浸取液中加入NaOH浓溶液并加热,未产生使蓝色石蕊试纸变红的气体,说明雾霾中没有
C.向浸取液中加入酸性高锰酸钾溶液,振荡后变为无色,说明雾霾中存在氧化性物质
D.向浸取液中先加入盐酸酸化,无明显变化,再加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,说明雾霾中有
17.废水中氨氮(NH3、 )采用微生物脱氮法、化学沉淀法均可除去,具体原理如下:
①微生物脱氮法:
②化学沉淀法:向废水中加入含MgCl2、Na3PO4的溶液,生成 沉淀从而去除氨氮。
下列有关说法正确的是( )
A.该废水大量直接排放,对水体的影响不大
B.微生物脱氮时可在高温下进行,以加快脱氮的速率
C.步骤a发生反应:
D.化学沉淀法脱氮时,氨氮的去除率随着溶液碱性的增强而上升
18.久置的浓硝酸呈黄色的原因是( )
A.浓硝酸本身有颜色
B.浓硝酸具有挥发性
C.浓硝酸与氧气反应生成有色物质
D.浓硝酸见光分解产生二氧化氮气体溶解在里面
19.在NO2被水吸收的反应中,发生还原反应和发生氧化反应物质质量比为( )
A.3∶1 B.1∶3 C.1∶2 D.2∶1
20.下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论错误的是( )
A.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸产生了反应
B.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体
C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物
D.③的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
二、综合题
21.A,B,C,W均为中学常见的纯净物,它们之间有如下转化关系(其它产物及反应条件已略去,反应可以在水溶液中进行)。
(1)若A为有刺激性气味的气体,溶液呈碱性;C为红棕色气体,与水反应生成一元强酸D,D具有强氧化性。
①实验室制取气体A的化学方程式 ;
②写出A→B的化学方程式为 ;
③写出Cu与D稀溶液反应生成B的离子方程式 ;
(2)若A,B,C三种物质的溶液均显碱性,焰色反应均为黄色;C常作面包和糕点的发袍剂,受热分解可生成B。
①写出A溶液与C溶液反应的离子方程式为 ;
②向两份30mL同浓度的A溶液中通入不同体积的W气体,得到溶液M、N。向M、N溶液中逐滴加入浓度为0.25mol/L盐酸,如图所示I和Ⅱ分别为加入V(盐酸)与产生V(W)的关系。则A溶液的物质的量浓度为 ,M、N两溶液中相同溶质的物质的量之比为 ;
22.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 。
23.、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 。
24.水合肼(N2H4·H2O)是一种精细化工原料,常用于医药、农药、染料、航天等领域。实验室模拟尿素法制备N2H4·H2O流程图如图所示。
已知:①N2H4·H2O具有强还原性,易被氧化成N2。
②N2H4·H2O+H2SO4+6NaHCO3+2I2=N2↑+6CO2+Na2SO4+4NaI+7H2O
(1)CO(NH2)2(尿素)是常见的化肥,其在土壤中水解生成碳酸铵或碳酸氢铵,写出其水解生成碳酸氢铵的化学方程式 。
(2)制备过程中NaClO溶液不能过量,其可能的原因是 。
(3)水合肼(N2H4·H2O)产品含量测定步骤:将1.000g样品配制成100mL溶液,取5mL溶液于锥形瓶中,加入30mL水,再加入适量稀硫酸及NaHCO3固体,用0.1000mol·L-1标准碘溶液滴定至终点,消耗16.8mL,计算该产品中水合肼的质量分数 (写出计算过程,结果保留1位小数)。
25.某同学利用如图所示装置分别进行相应的实验,按要求回答相应的问题。
(1)当X是、Y是稀硝酸时,反应的离子方程式为 ,当X是、Y是浓硝酸且过量时,若有物质被还原,则生成的盐为 。
(2)当X是铝片、Y是浓硝酸时,常温下发生氧化反应与还原反应的物质的物质的量之比为 ,加热时试管中的主要实验现象为 。
(3)当X是,Y分别是的硫酸、的硝酸时,反应后溶液的颜色分别为 ;等量的X完全反应消耗的上述硫酸、硝酸的体积之比为 。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A. S和O2反应是SO2,A不符合题意 ;
B. Fe和S反应是FeS,B符合题意 ;
C. N2和O2反应是NO,C不符合题意 ;
D. Cu和S反应是Cu2S,D不符合题意 ;
故答案为:B 。
【分析】S和O2反应是SO2, Fe和S反应是FeS,N2和O2反应是NO,Cu和S反应是Cu2S。
2.【答案】B
【解析】【解答】A.氮气分子中含有氮氮三键,键能较大,不容易断裂,因此氮气化学性质稳定,虽然常温下氮气很难跟其他物质发生反应,但在高温、高压、催化剂等条件下可与某些物质发生化学变化;例如与氢气或氧气反应,故A不符合题意;
B.铵盐中加入氢氧化钠溶液,加热之后会有氨气产生,氨气是一种碱性气体,可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故B符合题意;
C.“雷雨发庄稼”是指氮气在放电的条件下与氧气反应生成一氧化氮,一氧化氮在空气中迅速被氧化为二氧化氮,NO2与水反应产生硝酸,而硝酸与土壤中的盐反应生成氮肥,因此属于自然固氮,故C不符合题意;
D.氨气是一种极易溶于水的碱性气体,将氨气充满烧瓶之后,稍微加入一点水,利用氨气溶于水的性质,形成压强差,就可以看到喷泉这一现象,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、氮气在高温或者放电条件下可以发生反应;
B、氨气的检验是用湿润的红色石蕊试纸,变为蓝色;
C、雷雨发庄稼为自然固氮;
D、氨极易溶于水,可以制作喷泉实验。
3.【答案】D
【解析】【解答】A.该装置可用于固液加热制气体的装置,利用氢氧化钙和氯化铵固体共热制备氨气时适用,选项A不符合题意;
B.该装置可用于固液不加热制气体的装置,利用浓氨水与碱石灰作用制备氨气时适用,选项B不符合题意;
C.该装置可用于固液不加热制气体的装置,利用浓氨水与碱石灰作用制备氨气时适用,选项C不符合题意;
D.该装置可用于固液不加热制气体的装置且固体为难溶性固体,不适用于氨气的制备,选项D符合题意;
故答案为:D。
【分析】实验室制备氨气有:2NH Cl + Ca(OH) =2NH ↑+ CaCl + 2H O还可用浓氨水加固体NaOH制备氨气,NH +OH =NH ·H O;所以发生装置可以是固固加热,也可以是固液不加热,但是启普发生器不能使用
4.【答案】B
【解析】【解答】A、浓硝酸具有强的氧化性室温下能够与铜反应,故常温下不可以用铜制的容器盛放浓硝酸,A不符合题意;
B、浓硫酸、浓硝酸具有强的氧化性室温下能够使铁发生钝化,故常温下可以用铁制的容器盛放浓硫酸、浓硝酸,B符合题意;
C、浓硫酸、浓硝酸具有强的氧化性室温下能够与镁反应,故常温下不可以用镁制的容器盛放浓硫酸、浓硝酸,C不符合题意;
D、浓硫酸、浓硝酸具有强的氧化性室温下能够与锌反应,故常温下不可以用锌制的容器盛放浓硫酸、浓硝酸,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】常温下,浓硫酸、浓硝酸能使铁、铝钝化,故可用铁制(或铝制)容器盛装浓硫酸、浓硝酸。
5.【答案】C
【解析】【解答】A.浓硫酸能使蔗糖炭化,体现了浓硫酸具有脱水性,故A不符合题意;
B.稀硝酸是强氧化性酸,与活泼金属反应不产生氢气,而产生一氧化氮气体,故B不符合题意;
C.铁可被冷的浓硫酸和浓硝酸钝化,生成致密的氧化膜,保护内部金属不再被氧化,故C符合题意;
D.氨气能与硫酸反应,故不能用浓硫酸干燥,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.浓硫酸使蔗糖碳化是浓硫酸的脱水性;
B.硝酸与金属的反应不会产生氢气;
C.常温下,浓硫酸和浓硝酸都会是铁发生钝化;
D.浓硫酸呈酸性,氨气是碱性气体。
6.【答案】B
【解析】【解答】A. N2分子中存在氮氮三键,化学性质比较稳定,故A不符合题意;
B. NO、NO2均为大气污染气体,其中NO遇氧气可以与之反应生成NO2,故B符合题意;
C. 浓盐酸易挥发,与氨气反应生成氯化铵,可以看到白烟,可用浓盐酸检测输送NH3的管道是否发生泄漏,故C不符合题意;
D. HNO3具有强氧化性,可以与铜和银反应,所以可溶解铜、银等不活泼金属,故D不符合题意,
故答案为:B。
【分析】A. N2结构式:,则化学性质较稳定,;
B. 氮的氧化物都是污染物,但NO遇O2会发生化学反应,不稳定;
C. 生活中常用浓盐酸检测输送NH3的管道是否发生泄漏;
D. HNO3可以与Cu和Ag发生反应。
7.【答案】D
【解析】【解答】A.浓硝酸与铜生成二氧化氮,稀硝酸与铜生成一氧化氮,故硝酸浓度大,硝酸被还原之后的生成物的价态高,对应的硝酸的氧化性强,A不符合题意;
B.只要反应掉的铜相等,生成的硝酸铜的量也相同,因为硝酸足量,铜完全转化为硝酸铜,B不符合题意;
C.浓硝酸反应,铜与二氧化氮的物质的量比是1:2,排水法收集三分子二氧化氮变成一分子一氧化氮(排水法不与氧气接触),所以铜与一氧化氮的物质的量比是3:2;稀硝酸反应,铜与稀硝酸反应生成一氧化氮,铜与一氧化氮的物质的量比是3:2(在无氧气的条件下一氧化氮不与水发生反应),所以生成的气体的量应该是相同的,C不符合题意;
D.两者用排水法收集到得气体均为一氧化氮,体积相同,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】考查的是浓硝酸和稀硝酸与铜反应的产物问题,根据化学方程式进行计算生成气体的体积和生成的硝酸铜的物质的量,还需要考虑一氧化氮和二氧化氮的性质,一氧化氮难溶于水,而二氧化氮与水反应
8.【答案】A
【解析】【解答】A.镁能与氮气反应生成Mg3N2,氮气不能用于工业制镁的冷却剂,故A符合题意;
B.N2H4和NO2反应放出大量的热,N2H4可用作航天飞机的燃料,故B不符合题意;
C.铵盐与碱反应放出氨气,碳酸氢铵不可与碱性肥料混用,故C不符合题意;
D.硝酸可用于制造染料、炸药、化肥、硝酸盐等,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、一般情况下,氮气不能支持物质燃烧,但能与活泼金属Mg等反应;
B、N2H4用作航天飞机的燃料;
C、铵态氮肥能与碱性物质反应生成氨气;
D、硝酸是一种重要的化工原料,用来制取一系列硝酸盐类氮肥,如硝酸铵、硝酸钾等;也用来制取硝基的炸药等。
9.【答案】D
【解析】【解答】A.乙醇分子中含有羟基,可以和金属钠反应生成乙醇钠和氢气,A不符合题意;
B.黄铁矿(FeS2)在空气中煅烧生成二氧化硫和氧化铁,B不符合题意;
C.氨气催化氧化生成NO和水,C不符合题意;
D.常温下铁与浓硝酸会发生钝化,不能制备二氧化氮,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.乙醇和金属钠反应生成乙醇钠和氢气;
B.黄铁矿煅烧生成二氧化硫;
C.氨气催化氧化生成NO和水;
D.常温下铁与浓硝酸发生钝化。
10.【答案】B
11.【答案】A
【解析】【解答】A. 受热分解生成氨气,氨气发生催化氧化生成一氧化氮,故A符合;
B. 氮气与氧气在高压放电的条件下反应生成一氧化氮,不能生成二氧化氮,故B不符合;
C. 铝与浓硝酸在加热的条件下反应生成硝酸铝,由于氢氧化铝能与氢氧化钠反应,则硝酸铝与足量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,故C不符合;
D. 硫与氧气点燃生成二氧化硫,不能生成三氧化硫,故D不符合;
故答案为:A。
【分析】此题是对物质转化的考查,结合元素及其化合物的性质和转化进行分析即可;解题的关键在于对课本所学反应的数量。
12.【答案】B
【解析】【解答】A、酸性KMnO4溶液具有氧化性,溶液褪色,说明通入的气体具有还原性,可能为SO2或乙烯,A不符合题意;
B、加入浓NaOH溶液并加热,产生的能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3,说明原溶液中含有NH4+,B符合题意;
C、 加入BaCl2溶液后,产生的白色沉淀可能为BaCO3、BaSO3、BaSO4,因此原溶液中可能含有CO32-、SO32-或SO42-,要检验溶液中是否含有SO42-,应先加足量的稀盐酸,充分后再去上层清液,加入BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,则原溶液中含有SO42-,C不符合题意;
D、加入KSCN溶液后,溶液变红色,说明溶液中含有Fe3+,证明Fe2+已变质,但不能说明已完全变质,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A、SO2、乙烯都能使酸性KMnO4溶液褪色;
B、能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3;
C、产生的白色沉淀可能为BaCO3或BaSO3、BaSO4;
D、加入KSCN溶液,溶液变红色,只能说明溶液含有Fe3+;
13.【答案】B
【解析】【解答】①NaHCO3是弱酸酸式盐,与硫酸反应得到硫酸钠、二氧化碳与水,与氢氧化钠反应得到碳酸钠,故①符合题意;
②Al2O3是两性氧化物,与硫酸反应得到硫酸铝,与氢氧化钠反应得到偏铝酸钠,故②符合题意;
③NaAlO2与NaOH溶液不反应,故③不符合题意;
④Al属于两性金属,与硫酸反应生成硫酸铝与氢气,与氢氧化钠反应得到偏铝酸钠与氢气,故④符合题意;
⑤(NH4)2CO3 与硫酸反应得到硫酸钠、二氧化碳与水,与氢氧化钠浓溶液反应得到碳酸钠、氨气和水,故⑤符合题意,
⑥AlCl3与硫酸不反应,与过量氢氧化钠溶液反应得到偏铝酸钠,故⑥不符合题意;
⑦Al(OH)3 是两性氧化物,与硫酸反应得到硫酸铝,与氢氧化钠反应得到偏铝酸钠,故⑦符合题意。
所以B选项是正确的。
【分析】中学常见既能与NaOH溶液反应,又能与稀硫酸反应的物质有:铝、两性氧化物、两性氢氧化物、弱酸酸式盐、弱酸的铵盐、蛋白质、氨基酸等。
14.【答案】A
【解析】【解答】A.b为氮气,性质稳定,为0价,既有氧化性又有还原性,故A符合题意﹔
B.氨气加酸生成铵盐,铵盐加碱生成氨气,故a与f可以相互转化:af,故B不符合题意;
C.由分析可知,c为NO,d为NO2,e为硝酸,2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO,Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,故c、d、e之间存在转化关系:cde,故C不符合题意﹔
D.实验室用e的浓溶液与反应制备d,发生的反应方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】a为氮元素的氢化物为NH3,b为氮元素的单质,即N2,c为+2价的氧化物,即NO,d为+4价的氧化物,即NO2,e为+5价的酸,即HNO3,f为-3价的盐,即铵盐。
15.【答案】C
【解析】【解答】A、实验室制备时使用的浓硫酸为70%~80%的浓硫酸,故A错误;
B、制备漂白粉时,是将氯气通入石灰乳中,故B错误;
C、NH3与O2在一定条件下反应生成NO和H2O,故C正确;
D、常温下铁在浓硝酸中发生钝化,不能制备NO2,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、实验室通常用 和70%~80%浓硫酸反应生成;
B、工业上通常将氯气通入石灰乳中制备漂白粉;
C、氨气与氧气在一定条件下反应生成NO和水;
D、常温下铁在浓硝酸中钝化。
16.【答案】D
【解析】【解答】A.硫酸根、碳酸根和银离子能产生白色沉淀,向浸取液中加入硝酸银溶液,有白色沉淀产生,不能说明雾霾中有 ,A不符合题意;
B.氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,B不符合题意;
C.浸取液中加入酸性高锰酸钾溶液,振荡后变为无色,雾霾中有还原性物质,C不符合题意;
D.向浸取液中先加入盐酸酸化,无明显变化,再加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,雾霾中有 ,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.硫酸根、碳酸根和银离子能产生白色沉淀;
B.氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
C.浸取液中加入酸性高锰酸钾溶液,振荡后变为无色,雾霾中有还原性物质;
D.向浸取液中先加入盐酸酸化,无明显变化,再加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,有 。
17.【答案】C
【解析】【解答】A.该废水大量直接排放,可使水中藻类植物大量繁殖,造成水体污染,故A不符合题意;
B.高温下微生物发生变性,不利用脱氮,故B不符合题意;
C.步骤a中铵根离子被氧化,发生 ,故C符合题意;
D.溶液的碱性过强,镁离子转化为氢氧化镁沉淀,则氨氮的去除率将下降,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.含有大量的氮元素,促进植物分快速生长,易造成水化或者赤潮
B.温度太高,细菌不能存活
C.根据反应物和产物写出方程式
D.加入的氢氧化钠易与镁离子结合,导致除氮率下降
18.【答案】D
【解析】【解答】A.浓硝酸是无色的,故A不符合题意;
B.浓硝酸的挥发性和久置的浓硝酸呈黄色无关,故B不符合题意;
C.浓硝酸不与氧气反应,故C不符合题意;
D.浓硝酸不稳定,见光分解产生的红棕色二氧化氮气体溶解在里面使浓硝酸显黄色,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】浓硝酸不稳定,易发生分解,产生的二氧化氮溶于硝酸中使溶液变黄色。
19.【答案】C
【解析】【解答】还原剂化合价升高,被氧化,发生氧化反应,氧化剂被还原,发生还原反应,则发生还原反应的NO2与发生氧化反应的NO2物质的量之比为1:2,
故答案为C。
【分析】根据3NO2+H2O=2HNO3+NO分析。
20.【答案】D
【解析】【解答】A.根据①中的红棕色气体,说明浓硝酸在高温下能发生分解反应生成NO2,所以不能表明②中木炭与浓硝酸产生了反应,A不符合题意;
B.浓硝酸在高温下发生分解反应生成NO2,根据氧化还原反应规律,硝酸分解除生成NO2,还生成氧气,B不符合题意;
C.实验③生成红棕色气体,说明浓硝酸具有挥发性,浓硝酸与碳反应生成的红棕色气体为还原产物,C不符合题意;
D.③的气体产物中检测出CO2,可能是红热木炭与空气中的氧气发生了反应,不一定与硝酸发生了反应,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.硝酸不稳定,自身易分解产生NO2;
B.根据①中发生的反应确定气体成分;
C.挥发出来的硝酸与C反应;
D.③中产生的CO2可能来自于红热的碳与O2反应的产物;
21.【答案】(1)2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O;4NH3+5O2 4NO+6H2O;3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
(2)OH-+HCO3-=CO32-+H2O;0.25mol/L;3:5
【解析】【解答】(1)若A为有刺激性气味的气体,溶液呈碱性,A是氨气;C为红棕色气体,与水反应生成一元强酸D,D具有强氧化性,所以C是NO2,D是硝酸,则W是氧气,B是NO。①实验室制取氨气的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O;②A→B的化学方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O;③Cu与稀硝酸反应生成NO的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;(2)若A,B,C三种物质的溶液均显碱性,焰色反应均为黄色,说明均含有钠元素;C常作面包和糕点的发袍剂,受热分解可生成B,所以C是碳酸氢钠,B是碳酸钠,W是CO2,A是氢氧化钠。①氢氧化钠溶液与碳酸氢钠溶液反应的离子方程式为OH-+HCO3-=CO32-+H2O;②加入30mL盐酸时二氧化碳的体积达最大,此时溶液为氯化钠溶液,根据氯离子、钠离子守恒可知n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.030L×0.25mol/L=0.0075mol,则氢氧化钠溶液物质的量浓度是0.0075mol÷0.030L=0.25mol/L;碳酸钠溶液中加入逐滴滴入盐酸,依次发生反应:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,依据情况Ⅰ可知,24-30段为碳酸氢钠与盐酸反应,则溶液中碳酸钠消耗的盐酸体积为30mL-24mL=6mL,说明溶质为碳酸钠与氢氧化钠混合物,依据方程式:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl可知碳酸钠的物质的量为:0.006L×0.25mol L-1=0.0015mol;依据情况Ⅱ可知10-30段为碳酸氢钠与盐酸反应,若溶质为碳酸钠,则溶液中碳酸钠消耗的盐酸体积为30-10=20mL,而实际消耗<20mL,说明B中溶质为碳酸钠和碳酸氢钠,前10mL盐酸为碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠,依据Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl可知碳酸钠的物质的量为:0.010L×0.25mol L-1=0.0025mol;所以M、N两溶液中相同组分溶质的物质的量之比为:0.0015mol;0.0025mol=3:5。
【分析】最后一问的计算是解答的难点,答题的关键是搞清楚反应的原理、发生反应的先后顺序。在Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中,逐滴加入盐酸,盐酸先与何种物质反应,取决于CO32-和HCO3-结合H+的难易程度。由于CO32-比HCO3-更易于结合H+形成难电离的HCO3-,故盐酸应先与Na2CO3溶液反应。只有当CO32-完全转化为HCO3-时,再滴入的H+才与HCO3-反应。如果是碳酸钠和氢氧化钠的混合物,则优先发生中和反应,另外计算时要注意结合图像中曲线的变化趋势,搞清楚起点、拐点和终点。
22.【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。
23.【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。
24.【答案】(1)CO(NH2)2+3H2O=NH4HCO3+NH3·H2O
(2)防止过量的NaClO将水合肼(N2H4·H2O)氧化成N2
(3)84.0%(或0.84)
【解析】【解答】(1)CO(NH2)2在土壤中水解生成碳酸氢铵和氨水,其水解生成碳酸氢铵的化学方程式为CO(NH2)2+3H2O=NH4HCO3+NH3·H2O;
(2)NaClO具有强氧化性,N2H4·H2O具有强还原性,NaClO溶液不能过量的原因是:防止过量的NaClO将水合肼(N2H4·H2O)氧化成N2;
(3)设5mL溶液中含N2H4·H2O的物质的量为xmol;
x=0.00084mol;
该产品中水合肼的质量分数。
【分析】(1) 尿素水解生成碳酸氢铵和氨水;
(2)NaClO能将N2H4·H2O氧化成N2;
(3)根据关系式N2H4·H2O~2I2可计算N2H4·H2O的质量,进而计算其质量分数。
25.【答案】(1);0.4
(2)1:3;有红棕色气体产生
(3)浅绿色、黄色;3:10
【解析】【解答】(1)当X是、Y是稀硝酸时,银和稀硝酸反应生成硝酸银、一氧化氮、水,反应的离子方程式为,当X是、Y是浓硝酸且过量时,发生反应,若有物质被还原即生成了0.4molNO2,则根据反应2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+2H2O可知,则生成的盐为0.4。
(2)当X是铝片、Y是浓硝酸时,常温下铝表面被氧化为氧化铝、硝酸被还原为二氧化氮,根据得失电子守恒,氧化反应与还原反应的物质的物质的量之比为1:3,加热时,发生反应Al+6HNO3(浓)Al(NO3)3 +3NO2↑+3H2O,试管中的主要实验现象为有红棕色气体产生;
(3)当X是、Y是的硫酸时,发生反应的方程式为,反应生成硫酸亚铁,溶液呈浅绿色;当X是、Y是的硝酸时,发生反应,反应生成硝酸铁,溶液呈黄色;根据反应方程式,等量的X完全反应消耗的上述硫酸、硝酸的体积之比为3:10。
【分析】金属与硝酸反应,硝酸一部分体现氧化性,生成NO/NO2,另一部分体现酸性,生成硝酸盐,在计算硝酸与金属的反应时,往往用离子反应进行计算