5.2氮及其化合物练习题(含解析)2023-2024高一下学期化学人教版(2019)必修第二册

5.2 氮及其化合物 练习题
一、单选题
1.二十四节是中国独有的传统文化,农谚“雷雨肥田”“雨生百谷”描述的都是谷雨节气。下列元素在自然界中的转化与“雷雨肥田”有关的是(  )
A.K B.P C.N D.O
2.工业生产中为了盛装大量浓硝酸,可作为罐体材料的是(  )
A.锌 B.铝 C.铜 D.铂
3.实验室中的药品依据不同的性质,保存在不同的试剂瓶中。以下药品应保存在棕色试剂瓶中的是(  )
A.浓硫酸 B.浓硝酸 C.烧碱溶液 D.纯碱溶液
4.下列有关物质的用途叙述错误的是(  )
A.氮气常用作保护气 B.液氨常用作制冷剂
C.氯化铵常用作氮肥 D.氨水常用作消毒剂
5.关于铵盐的叙述:①绝大多数铵盐易溶于水;②铵盐中氮元素均为-3价;③铵盐受热易分解;④铵盐都只能跟碱反应,不能跟酸反应;⑤铵态氮肥不宜跟碱性物质如草木灰混合施用。其中正确的是(  )
A.①②③④⑤ B.③④⑤ C.①③⑤ D.①②④
6.大气中的氮循环(如图所示)可以减少环境的污染。下列说法正确的是(  )
A.转化过程中被氧化为
B.转化成发生了还原反应
C.温度越高,转变成的速率越快
D.图中含氮物质中氮元素的化合价共有三种
7.氮的氧化物性质探究实验如下:
步骤1:在一支 的注射器中充入 无色气体 ,然后吸入 水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,如题图所示。振荡注射器,无明显现象。
步骤2:打开弹簧夹,快速吸入少量 后夹上弹簧夹,气体变成红棕色。
步骤3:振荡注射器,气体又变为无色,溶液仍无色。
下列说法不正确的是(  )
A.步骤1说明 难溶于水
B.步骤2中红棕色气体是
C.步骤3中发生反应的氧化剂和还原剂的质量比为
D.重复步骤2、步骤3多次,可使 充分转化
8.下列由实验现象所得结论错误的是
A.向溶液中通入,产生淡黄色沉淀,说明具有氧化性
B.向酸性溶液中加入粉末,紫色褪去,证明中含Fe(Ⅱ)
C.向浓硝酸中插入红热的木炭,可观察到有红棕色气体产生,证明木炭与浓硝酸反应生成
D.向某溶液中滴加盐酸放出能使品红溶液褪色的气体,证明该溶液中可能含有
9.下列各组离子可能大量共存的是(  )
A.在含大量Fe3+的溶液中:NH4+、Na+、Cl-、SCN-
B.在含有Al3+、Cl-的溶液中:HCO3-、I-、NH4+、Mg2+
C.在c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液中:Na+、S2-、SO32-、NO3-
D.在溶质为KNO3和 NaHSO4的溶液中:Fe2+、Ca2+、Al3+、Cl-
10.氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是(  )
A.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物:
B.工业制硝酸过程中的物质转化:
C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:
D.实验室制备少量的原理:
11.铜粉放入稀硫酸溶液中,加热后无明显现象发生。当加入一种盐后,铜粉的质量减少,溶液呈蓝色,同时有气体逸出。该盐是(  )
A.NaNO3 B.Na2CO3 C.Fe2(SO4)3 D.FeCl2
12.将一充满NO的试管倒扣于水槽中,然后向试管中通入一定量的,最后试管中恰好充满水,则通入的与原NO气体在同温同压下的体积比为
A.4:3 B.3:4 C.4:1 D.1:4
13.下列叙述正确的是(  )
A.常温下,将铝箔插入浓HNO3中,无明显现象,说明常温下铝和浓硝酸不反应
B.用熔融的AlCl3做导电性实验,验证AlCl3是离子化合物还是共价化合物
C.用铂丝蘸取溶液进行焰色反应,观察到火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液
D.常温下,用将SO2通入酚酞溶液无现象,说明SO2无法漂白指示剂
14.利用 分子筛催化剂, 可脱除燃煤烟气中的NO和 ,生成两种无毒物质,其反应历程如图所示,下列说法正确的是(  )
A.上述总反应为:
B.X是HNO3、Y是
C.阶段②④中都是氧化还原反应
D. 、 中的化学键形成方式完全相同
15.氮是生命所需的重要元素,是蛋白质的重要组成部分。亚硝酸(HNO2)是一种亮蓝色的弱酸,电离平衡常数为4.6×10-4;亚硝酸既有氧化性,又有还原性。亚硝酸溶液微热即分解。亚硝酸钠(NaNO2)是肉制品生产中最常使用的一种食品添加剂。氨气的燃烧热316.25kJ·mol-1,肼(N2H4)为无色油状液体,有类似于氨的刺鼻气味,是一种强极性化合物。下列说法正确的是(  )
A.HNO2与KMnO4酸性溶液反应:5NO+2+6H+=5+2Mn2++3H2O
B.氨气燃烧的热化学方程式:4NH3(g)+3O2(g)=6H2O(g)+2N2(g) ΔH=-1265kJ·mol-1
C.肼(N2H4)—空气碱性燃料电池的负极反应:N2H4+4e-=4H++N2↑
D.氢氧化铜溶于氨水的化学方程式:Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4](OH)2
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.在给定条件下,以下物质间的每步转化均可通过一步反应实现的是(  )
A. B.
C. D.
18.下列有关NO与O2生成NO2的反应的说法正确的是(  )
A.该反应在任意温度下都可自发进行
B.该反应达到平衡时,2v(O2)正=v(NO)逆
C.及时移出部分生成的NO2可加快NO的反应速率
D.当反应中消耗22.4 LNO时,转移的电子数约为
19.下列叙述正确的是(  )
A.用NaOH溶液和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体
B.向某溶液滴加NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝,可确定原溶液中无
C.检验溶液中的Na+:取一根洁净的铂丝,放在酒精灯火焰上灼烧至无色,然后蘸取少量试液,置于火焰上灼烧,若火焰呈黄色,则含有Na+
D.配制100 mL 0.1 mol·L 1氯化钠溶液:称取0.585 g氯化钠固体,放入100 mL容量瓶中,加水定容至刻度线
20.下列各组物质的转化在一定条件下均可以通过一步反应完成的是(  )
A.淀粉→葡萄糖→乙醇 B.
C. D.
二、综合题
21.研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。回答下列问题:
(1)雾霾中含有多种物质,其中属于盐类是   (填写名称);图中的电解质有   种。
(2)在水中的电离方程式是:   ;把稀硫酸滴入氢氧化钡溶液中,反应的离子方程式是   。
(3)下列物质属于电解质的是____(填字母)。
A. B. C. D.
(4)某白色固体中含有、、,若只取用一次样品,在同一个容器中检验出3种阴离子,所用的试剂及顺序是   。
22.工业上制取硝酸铵的流程图如图,请回答下列问题:
(1)在工业制硝酸的生产中,B中发生反应的化学方程式为:   。
(2)在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是:   。
(3)生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物,可用如下两种方法处理:
碱液吸收法:NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O
NH3还原法: NH3+ NO2 N2+ H2O
①配平NH3还原法的化学方程式。
②以上两种方法中,符合绿色化学的是   。
③某化肥厂用NH3制备NH4NO3。已知:由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%,则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量(不考虑其它损耗)的百分比含量为   (计算结果精确到0.1)。
23.由四种短周期主族元素组成一种化合物M,结构如图所示。X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Y和Z均位于第二周期,X和W的最低化合价相等。请回答下列问题:
(1)元素Y在周期表中的位置为   ,X和W的最低化合价为   。
(2)物质M所含化学键类型为   ,物质M与稀溶液常温下反应的离子方程式为   。
(3)Y、Z、W的简单离子半径由大到小的顺序为   (填离子符号)。
(4)Y、W的最高价氧化物对应的水化物中酸性较强的是   (填化学式)。
(5)已知和反应可以生成Y的单质,的电子式为   ,该反应中氧化剂、还原剂物质的量之比为   。
24.合成是重要的研究课题。一种合成的流程如下。
相关数据如下:
物质 熔点/ 沸点/ 与反应温度/ 分解温度/
649 1090 :
(1)固氮:
①固氮反应的化学方程式是   。
②固氮的适宜温度范围是   。
a.b.c.
③检测固氮作用:向固氮后的产物中加水,   (填操作和现象),说明能起到固氮作用。
(2)转氨:选用试剂完成转化。
Ⅰ.选用进行转化。发现从体系中分离出较困难。
Ⅱ.选用气体进行转化。发现能产生,且产物能直接循环利用。但的收率较低,原因是   。
Ⅲ.选用固体进行转化。合成氨的过程如下:
①合成氨的总反应方程式是   。
②经实验研究,证实了中的氮元素在“转氨”过程中能转变为氨。
实验:将   (填化学式)两种物质混合,充分反应。
检测结果:经探测仪器检测,所得氨气中存在。
③测量的转化率:取固体、的混合物[],混匀,充分反应。用的滴定生成的,至滴定终点时消耗。的转化率为   。(摩尔质量为、摩尔质量为)
④相比于和,选用进行转化,的收率高,原子利用率高。
25.养殖业废水中含有一定量的氨氮(以形式存在)污染物,通过沉淀法或折点氯化法处理后可使水中氨氮达到国家规定的排放标准。
(1)沉淀法:向酸性废水中加入一定比例的和,将氨氮转化为沉淀除去。
①该反应的离子方程式为   。
②增大废水的,除生成沉淀和沉淀外,还可能生成另一沉淀的化学式为   。
(2)折点氯化法:向废水中加入溶液,将氨氮最终转化为除去。时,投加量[即 ]与水中余氯(即氧化性的氯,包括、、、等)含量关系如图-1所示。
①时发生反应的离子方程式为   。
②废水的对氨氮去除率的影响如图-2所示。氨氮去除率在后迅速下降、后下降变缓,其原因可能是   。
(3)由于不稳定,实验前需测定试剂溶液中有效氯含量(即单位体积溶液中含氯化合物作为消毒剂时,氧化能力相当的的质量,单位)。取市售待测溶液,加水稀释至,用乙酸-乙酸钠溶液控制稀释液为3.5~4.2;加入过量溶液充分反应后,滴加2~3滴淀粉溶液,用的标准溶液滴定至终点,共消耗标准溶液(已知:)。计算该市售溶液中有效氯含量   (写出计算过程)。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】雷雨肥田是空气中的N2与O2在电火花作用下反应产生NO,NO与O2在室温下反应产生NO2,NO2与水反应产生HNO3,进入土壤溶液,N元素是农作物生长需要的营养元素,因此有雷雨肥田之说,
故答案为:C。
【分析】在放电条件下,空气中的氧气和氮气化合生成了氮的氧化物,氮的氧化物再经过复杂的化学变化,最后生成了易被农作物吸收的硝酸盐。
2.【答案】B
【解析】【解答】浓硝酸具有很强的氧化性,一般是利用铝罐装,或者铁罐,主要是由于形成致密的氧化物薄膜,故B符合题意;
【分析】主要考虑浓硝酸的强氧化性,可将铝形成致密的氧化物薄膜。
3.【答案】B
【解析】【解答】A.浓硫酸具有吸水性,应该使用玻璃塞的试剂瓶密封保存,不需要棕色试剂瓶,故A不符合题意;
B.浓硝酸见光易分解,保存浓硝酸时需要避光保存,通常将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,故B符合题意;
C.烧碱即NaOH溶液会与二氧化碳反应,密封保存即可,不需要棕色试剂瓶,故C不符合题意;
D.纯碱即碳酸钠溶液呈碱性,与玻璃中二氧化硅反应,生成具有黏性的硅酸钠,导致玻璃塞打不开,应用橡胶塞,不需要棕色试剂瓶,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】保存在棕色试剂瓶中的应当是见光易分解的物质;
A.浓硫酸见光不易分解;
B.浓硝酸见光易分解;
C.烧碱见光不易分解;
D.纯碱见光不易分解。
4.【答案】D
【解析】【解答】A.由于氮气化学性质不活泼,一般不易与其他物质发生化学反应,所以可以起保护作用,常用作保护气,A不符合题意;
B.液氨汽化吸收大量的热,具有制冷作用,常用作制冷剂,B不符合题意;
C.氯化铵含有氮元素,常用作氮肥,C不符合题意;
D.氨水没有消毒作用,不能用作消毒剂,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.氮气性质稳定,可作保护气;
B.液氨汽化吸收大量的热;
C.氯化铵含氮元素;
D.氨水不具有氧化性。
5.【答案】C
【解析】【解答】
①绝大多数铵盐易溶于水,①正确;
②铵盐中氮元素不只有-3价,硝酸铵中的氮元素化合价为+5、-3,②错误;
③铵盐受热易分解,③正确;
④铵盐能跟碱反应,有的铵盐也能跟酸反应,例如碳酸铵和盐酸,④错误;
⑤铵态氮肥跟碱性物质如草木灰混合施用,会产生氨气,氨气属于易挥发气体,使氮肥效果降低。 ⑤ 正确。
故答案为:C。
【分析】
本题主要考察铵盐的性质,需要掌握铵盐的物理性质和化学性质即可解答此题。
铵盐的性质:
物理性质:离子化合物,白色晶体,易溶于水;
化学性质:a、受热易分解;b、与碱反应;c、与酸反应。
6.【答案】B
【解析】【解答】A.转化过程中应被还原为,A不符合题意;
B.转化成,化合价降低,发生了还原反应,B符合题意;
C.该反应有微生物参与,温度过高微生物失去活性,反应速率减慢,C不符合题意;
D.图中含氮物质中氮元素的化合价有四种化合价,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】依据转化过程中物质的化合价变化和能量变化分析。
7.【答案】C
【解析】【解答】A.根据步骤1,振荡注射器,无明显现象,说明一氧化氮未溶于蒸馏水,故A不符合题意
B.根据步骤2,吸入氧气后,气体由无色变为红棕色,主要是一氧化氮与氧气发生了化学反应,故B不符合题意
C.根据步骤3,红棕色变为无色,说明二氧化氮与水发生了反应即3NO2+H2O=2HNO3+NO氧化剂与还原剂的物质的量之比是1:2,故C符合题意
D.要处理残余的一氧化氮,可以将其氧化为二氧化氮在与水反应重复步骤2,3即可,可以使一氧化氮转化,故D不符合题意
故答案为:C
【分析】根据题意即可知道,步骤1说明一氧化氮难溶于水,而通入氧气后变为红棕色,索命一氧化氮被氧气氧化为二氧化氮,二氧化氮与水反应得到硝酸和一氧化氮,即可找出氧化剂与还原剂的物质的量之比,根据重复步骤2和3可以将一氧化氮充分除去
8.【答案】C
【解析】【解答】 A.向NaHSO3溶液中通入H2S,产生淡黄色沉淀为S,可知NaHSO3中S元素的化合价降低,则具有氧化性,故A正确;
B.酸性KMnO4溶液可氧化亚铁离子,则紫色褪去,证明Fe3O4中含Fe(Ⅱ),故B正确;
C.向浓硝酸中插入红热的木炭,可观察到有红棕色气体产生,不能证明木炭与浓硝酸反应生成,也可能是浓硝酸分解生成的,故C错误;
D.向某溶液中滴加盐酸放出能使品红溶液褪色的气体,气体是二氧化硫,因此证明该溶液中可能含有,故D正确;
故答案为:C。
【分析】依据元素及其化合物的性质分析,浓硝酸加热分解也会生成NO2。
9.【答案】C
【解析】【解答】A.Fe3+能与SCN-形成络合物,二者不可大量共存,A不符合题意;
B.Al3+能与HCO3-发生双水解反应,生成Al(OH)3沉淀和CO2气体,二者不可大量共存,B不符合题意;
C.该溶液显碱性,存在大量的OH-,与溶液中的其他离子相互间不反应,可大量共存,C符合题意;
D.NO3-在酸性条件下具有氧化性,能将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,不可大量共存,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.Fe3+能与SCN-形成络合物;
B.Al3+能与HCO3-发生双水解反应;
C.该溶液显碱性,存在大量的OH-;
D.NO3-在酸性条件下具有氧化性;
10.【答案】B
【解析】【解答】A.Cu与稀硝酸的反应得到NO,NO与氧气发生反应生成NO2,A正确;
B.氮气与氧气在高温条件下生成NO,但NO无法与水发生化学反应,B错误;
C.汽车尾气催化转化器主要将污染气体NO、CO转化为无污染的气体,故该反应方程式为 : ,C正确;
D.实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量氨气,反应为: ,D项正确;
故答案为:B。
【分析】易错分析:B.NO为不成盐氧化物,与酸碱盐和水都不反应,所以NO与水不反应。
11.【答案】A
【解析】【解答】A.Cu、稀硫酸、NaNO3混合时发生3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O,则铜粉质量减轻,同时溶液逐渐变为蓝色,且有气体逸出,故A符合题意;
B.Cu与稀硫酸不反应,加入Na2CO3时与酸反应生成二氧化碳气体,但Cu不溶解,故B不符合题意;
C.Cu、稀硫酸、硫酸铁混合时,铜和硫酸铁发生氧化还原反应,生成硫酸亚铁和硫酸铜,造成铜粉的质量减少,但没有气体,故C不符合题意;
D.Cu、稀硫酸、FeCl2混合时不反应,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】铜不与稀硫酸反应,由加入盐后的现象判断铜发生反应,又有气体生成,可判断是加入硝酸盐,硝酸根离子、氢离子与铜反应。
12.【答案】B
【解析】【解答】根据反应方程式4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3,最后试管中恰好充满水,则通入的O2与原NO气体的体积比为3:4,故B符合题意。
故答案为:B。
【分析】结合化学方程式中的化学计量数,根据化学计量数之比等于物质的量之比,物质的量之比等于体积之比判断。
13.【答案】B
【解析】【解答】A.常温下浓硝酸能使铝钝化,因此无明显现象产生,钝化反应,属于氧化反应,A不符合题意;
B.若熔融AlCl3可以导电,则说明AlCl3为离子化合物,若熔融AlCl3不能导电,则说明AlCl3为共价化合物,B符合题意;
C.焰色反应火焰呈黄色,说明溶液中含有Na+,但该溶液不一定是钠盐溶液,也可能是NaOH溶液,C不符合题意;
D.SO2与H2O反应生成H2SO3,酸不能使酚酞变色,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A、常温下,浓硝酸能使铝钝化;
B、若熔融AlCl3不能导电,则说明AlCl3为共价化合物;
C、焰色反应,火焰呈黄色,说明该溶液中含有Na+;
D、SO2与H2O反应形成H2SO3,不能使酚酞变色;
14.【答案】A
【解析】【解答】A.根据反应历程图可知,进入体系的物质分别为NH3、NO、NO2为反应物,从体系出来的物质为N2、H2O为生成物,故上述总反应为: ,A符合题意;
B.根据质量守恒,由转化③可知生成X的反应[(NH4)2(NO2)]2++NO=[(NH4)(HNO2)]++X+H+,原子守恒判断X为N2和H2O, 由转化④可知生成Y的反应为:[(NH4)(HNO2)]++H+= 2H++Y+2H2O,故Y是 ,B不符合题意;
C.根据反应历程图可知,阶段②反应为:2 +NO2=[(NH4)2(NO2)]2+元素化合价未发生改变,属于非氧化还原反应,阶段④反应为:[(NH4)(HNO2)]++H+= 2H++N2+2H2O有元素化合价发生改变,属于氧化还原反应,C不符合题意;
D. 中化学键为共价键,而 中则存在配位键,故化学键形成方式不完全相同,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】根据题意将反应写出,①是H++NH3=NH4+,②2NH4++NO2=[(NH4)2(NO2)]2+,③[(NH4)2(NO2)]2++NO=[(NH4)(HNO2)]++H++N2,④[(NH4)(HNO2)]++H+=N2+2H2O将①到④进行合并得到,总反应是 ,经过判断X和Y均是氮气,反应中只有③和④是氧化还原反应。氨气均是极性键,而铵根离子除了极性键还有配位键
15.【答案】D
【解析】【解答】A、亚硝酸为弱酸,弱酸不可拆为离子形成,A错误;
B、燃烧热的定义是1mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,生成的H2O应为液态,B错误;
C、燃料电池的负极需要失去电子,C错误;
D、氢氧化铜可以和氨分子结合生成氢氧化四氨合铜,D正确;
故答案为:D
【分析】A、离子方程式的书写要注意,强酸、强碱、可溶性盐可以拆;弱酸,弱碱、难溶和为微溶性盐、氧化物不可拆;
B、燃烧热要注意几个点:1、可燃物化学计量数为1;2、碳元素燃烧产物为二氧化碳;3、氢元素燃烧产物为液态水;
C、原电池的角度进行分析,活泼金属作为负极,负极质量减少,正极质量增加或者生产气体,电子由负极经过导线流向正极,电流由正极经过导线流向负极,阳离子移向正极,阳离子得到电子形成单质,阴离子移向负极,负极失去电子形成阳离子;
D、氢氧化铜可以和氨分子结合生成氢氧化四氨合铜。
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】C
【解析】【解答】A、N2与H2反应可生成NH3,NH3经催化氧化生成NO和H2O,无法生成NO2,A不符合题意;
B、硫与O2反应只能生成SO2,无法直接得到SO3,B不符合题意;
C、Na与O2在点燃条件下反应生成Na2O2,Na2O2与H2O反应生成NaOH,NaOH与少量CO2反应生成Na2CO3,C符合题意;
D、C与少量O2反应生成CO,CO不溶于水,无法直接转化为H2CO3,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】此题是对物质转化的考查,结合物质的性质和转化进行分析即可。
18.【答案】B
【解析】【解答】A.要使反应自发进行,△G=△H-T△S<0,而2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的正反应是气体体积减小的放热反应,△H<0,△S<0,所以△G<0,反应进行的温度应该是低温条件,若高温条件下,△G>0,反应不能自发进行,A不符合题意;
B.在任何条件下v(NO)正:v(O2)正=2:1,若2v(O2)正=v(NO)逆,则v(NO)正=v(NO)逆,反应处于平衡状态,B符合题意;
C.若及时移出部分生成的NO2,瞬间NO的速率不变,后来NO的反应速率减慢,C不符合题意;
D.未指明22.4 LNO是否处于标准状况,因此不能确定其物质的量,也就不能计算反应过程中电子转移数目,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、该反应△H<0,△S<0,因此低温可以自发进行;
B、结合“同侧异,异侧同,成比例”判断;
C、减少生成物的浓度,一氧化氮转化率逐渐减小;
D、不在标准状况下无法计算。
19.【答案】C
【解析】【解答】A.将饱和FeCl3溶液滴入沸腾的蒸馏水中继续加热至液体呈红褐色,停止加热,就制取得到Fe(OH)3胶体,A不符合题意;
B.该溶液中可能不含 ,也可能是溶液中 浓度小,与NaOH反应产生的NH3·H2O未分解产生NH3,因此不能据此现象判断溶液中不含 ,B不符合题意;
C.Na+焰色试验显黄色,因此用洁净铂丝蘸取待测溶液后灼烧,若火焰显黄色,说明含有Na+,C符合题意;
D. 0.585 g氯化钠固体的物质的量是0.01 mol,但配制溶液溶解溶质应该在烧杯中进行,不能直接在容量瓶中进行溶解,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.氢氧化钠溶液和氯化铁制取的是氢氧化铁沉淀,不是胶体
B.检验铵根离子时,一般需要进行加热防止浓度过低不易逸出
C.钠离子的检验采用的是焰色反应
D.溶解固体一般放在烧杯中,容量瓶是用于定容
20.【答案】A
【解析】【解答】A.淀粉水解为葡萄糖,葡萄糖在酒曲酶的作用下生成乙醇,故选A;
B.S和氧气反应生成SO2,不能一步实现,故不选B;
C.氮气和氧气在放电条件下生成NO,不能一步实现,故不选C;
D.二氧化硅和水不反应,不能一步实现,故不选D;
故答案为:A。
【分析】B.S在氧气中燃烧生成二氧化硫,单质硫不能一步转化为三氧化硫;
C.氮气不能一步转化为二氧化氮;
D.二氧化硅与水不反应。
21.【答案】(1)硝酸铵和硫酸铵;5
(2);
(3)D
(4)稀硝酸、硝酸钡溶液、硝酸银溶液
【解析】【解答】(1)由图可知,其中硫酸铵和硝酸铵是由铵根离子和含氧酸根离子形成的盐;其中水、硫酸、硝酸、硫酸铵和硝酸铵是在水中能电离的电解质,共5种,故答案为:硝酸铵和硫酸铵;5;
(2)硫酸在溶液中完全电离出氢离子和硫酸根离子,电离方程式为;稀硫酸和氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和水,反应的离子方程式为,故答案为:;;
(3)二氧化硫、五氧化二氮、氨气都不能电离出自由移动的离子,都属于非电解质,硝酸在溶液中能电离出自由移动的离子,属于电解质,
故答案为:D;
(4)碳酸铵能与稀硝酸反应生成二氧化碳气体,氯化铵、硫酸铵不能与稀硝酸反应,则先加入稀硝酸使溶液呈酸性能鉴别出碳酸根离子;向反应后的溶液中加入硝酸钡溶液,溶液中氯化铵与硝酸钡溶液不反应,硫酸铵与硝酸钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀,则加入过量的硝酸钡溶液能鉴别出硫酸根离子,并能排出硫酸根离子干扰氯离子检验;向含有硝酸、硝酸铵、氯化铵的溶液中加入硝酸银溶液,溶液中氯化铵与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀,则加入硝酸银溶液能鉴别出氯离子,则鉴别出碳酸根离子、硫酸根离子和氯离子的所用的试剂及顺序是稀硝酸、硝酸钡溶液、硝酸银溶液,故答案为:稀硝酸、硝酸钡溶液、硝酸银溶液。
【分析】(1)盐:阳离子为金属离子或铵根离子,阴离子为酸根离子;
(2)硫酸为强酸,在水中电离为氢离子和硫酸根离子;硫酸和氢氧化钡反应是哪个从硫酸钡和水,硫酸钡不可拆;
(3)电解质:在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物,常见的有酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水;
(4)注意本题的特点是只取用一次样品,在同一个容器中检验出3种阴离子, 因此要考虑三种阴离子的特点,碳酸根遇酸产生气泡,而氯离子的鉴别采用稀硝酸和硝酸银溶液,硫酸根的检验采用钡离子,综合选择为稀硝酸、硝酸钡溶液、硝酸银溶液 。
22.【答案】(1)4NH3+5O24NO+6H2O
(2)可使NO循环利用,全部转化成HNO3
(3)8NH3+6NO27N2+12H2O;NH3还原法
【解析】【解答】(1) B中发生的反应为在催化剂作用下,氨气与氧气共热发生氧化还原反应生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;
(2)在合成硝酸的吸收塔中通入空气,空气中的氧气与一氧化氮反应生成二氧化氮,二氧化氮与加入的水反应生成硝酸和一氧化氮,反应生成的一氧化氮又与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮再与水反应,循环往复有利于促使一氧化氮循环利用,全部转化成硝酸,故答案为:可使NO循环利用,全部转化成HNO3;
(3) ①由未配平的化学方程式可知,在催化剂作用下,氨气和二氧化氮共热反应生成氮气和水,反应中转移电子个数为24,反应的化学方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O,故答案为:8NH3+6NO27N2+12H2O;
②由反应的化学方程式可知,碱液吸收法消耗大量的氢氧化钠生成的亚硝酸盐毒,NH3还原法产物无污染,得到合成氨的原料气,故符合绿色化学的是氨气还原法,故答案为:氨气还原法;
③由氮原子个数守恒可得如下关系:NH3~NO~HNO3,由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%可知,1mol氨气可得到硝酸1mol×96%×92%=0.8832mol,硝酸与氨气反应生成硝酸铵的反应为HNO3+NH3═NH4NO3,由方程式可知,反应中消耗的氨气的物质的量为0.8832mol,则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量的百分数为×100%=53.1%,故答案为:53.1%。
【分析】N2和H2在A中反应生成NH3,NH3和O2在B中反应生成NO和H2O,NO和O2、H2O在吸收塔中反应生成HNO3,NH3和HNO3在D中反应生成NH4NO3。
23.【答案】(1)第二周期第ⅤA族;-1
(2)离子键、共价键;
(3)
(4)
(5);2∶1
【解析】【解答】(1)元素N在周期表中第二周期第ⅤA族,X和W的最低化合价为-1价;故答案为:第二周期第ⅤA族;-1;
(2)物质M有阴、阳离子,所以含离子键,其中阳离子 中,N和H原子之间又形成共价键;物质M与稀溶液常温下反应的离子方程式为;故答案为:离子键、共价键;;
(3)Y、Z、W的简单离子为,电子层数越多,半径越大,电子层数相同时,原子序数越大,半径越小,故半径由大到小的顺序为;故答案为:;
(4)Y、W的最高价氧化物对应水化物中酸性较强的是;故答案为:;
(5)是,是双氧水,的电子式为,反应方程式为。该反应中氧化剂为双氧水、还原剂为,物质的量之比为2∶1;故答案为:;2∶1。
【分析】X、Y、Z、W的原子序数依次增大的短周期元素,由题中M的结构图以及成键方式可知,X为H;Y为N;Z为O;X和W的最低化台价相等, W为Cl;据此分析。
24.【答案】(1)3Mg+N2=Mg3N2;b;加热,若没有白色沉淀和气泡产生
(2)氨气与氯化氢反应生成氯化铵;Mg3N2+6NH4Cl=3MgCl2+8NH3;Mg315N2和NH4Cl;
【解析】【解答】(1)①固氮是将游离态氮转化为化合态的氮。根据上述流程可知,其中的固氮反应为镁与氮气的反应,化学方程式为3Mg+N2=Mg3N2。
②镁在熔融状态下反应,而镁的熔点为649,而二氮化三镁大于800时发生分解,故固氮的适宜温度范围是,
故答案为:b。
③镁能与沸水反应生氢氧化镁和氢气,故固氮后的产物中加水,加热,若没有白色沉淀和气泡产生,说明能起到固氮作用。
(2)选用气体进行转化。发现能产生,且产物能直接循环利用。但的收率较低,原因是氨气能与氯化氢反应生成氯化铵。
①根据图示可知,氮化镁和氯化铵反应生成氨气和氯化镁,故合成氨的总反应方程式是Mg3N2+6NH4Cl=3MgCl2+8NH3。
②为证实中的氮元素在“转氨”过程中能转变为氨,可以将Mg315N2和NH4Cl两种物质混合,充分反应,若经探测仪器检测,所得氨气中存在则可证实。
③硫酸与氨气以1:2反应生成硫酸铵,用的滴定生成的,至滴定终点时消耗,则生成NH3的物质的量为(2cv×10-3)mol,根据反应Mg3N2+6NH4Cl=3MgCl2+8NH3可知,反应Mg3N2物质的量为、NH4Cl物质的量为mol;固体、的混合物[],设反应前Mg3N2物质的量为x、NH4Cl物质的量为6xmol,则100x+53.5×6x=m,则x=mol,的转化率为。
【分析】(1) ① 镁和氮气反应生成氮化镁;
② 根据表格数据,可知应该使镁熔化,且不能高于800℃;
③ 镁能与沸水反应生氢氧化镁和氢气;
(2) ① 箭头起点为反应物,箭头终点为生成物;
② 要注意氮化镁中氮原子的质量数为15;
③ 转化率=变化量/起始量。
25.【答案】(1)+ Mg2++ HPO+6H2O=+H+(或NH3+Mg2++ HPO+6H2O=NH4MgPO46H2O);Mg3(PO4)2
(2)ClO-+NH3=NH2Cl+OH-;当pH>10时,随pH增大, NaClO氧化能力明显减弱,氨氮去除率迅速下降;当pH>11时,随pH增大,NH转化为NH3逸出,氨氮去除率下降变缓
(3)1420mg/L
【解析】【解答】(1)①向酸性废水中加入一定比例的和,、Mg2+、HPO和H2O反应生成,依据原子守恒,反应的离子方程式为:+ Mg2++ HPO+6H2O=+H+;
②随pH增大,除生成沉淀和沉淀外,HPO会逐渐转化为PO,会与Mg2+结合生成Mg3(PO4)2沉淀;
(2)①η=1.0时,=1:1,则反应的离子方程式为:ClO-+NH3=NH2Cl+OH-;
②当pH>10时,随pH增大, NaClO氧化能力明显减弱,使得氨氮去除率迅速下降,当pH>11时,随pH增大,溶液碱性较强,铵根离子会转化为氨气从溶液中逸出,使得氨氮去除率下降变缓;
(3)次氯酸根离子有氧化性,碘离子有还原性,两者发生氧化还原反应,离子方程式为:2H++ClO-+2I-=Cl-+I2+H2O,依据题意,等物质的量的次氯酸钠、氯气氧化能力相当,可得关系式:Cl2~ClO-~I2~2,n(Cl2)=0.01mol/L0.02L=110-4mol,有效率含量为110-4mol71g/mol1000mg/g510-3L=1420mg/L。
【分析】(1)①依据原子守恒书写;
② pH值增大,酸式盐会转化为正盐;
(2)①依据配比确定反应的离子方程式;
②根据图像和反应物的性质进行分析判断。;
(3)次氯酸根离子和碘离子发生氧化还原反应;利用关系式计算。

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