2020版领军高考化学真题透析专题4.4氮及其化合物（高效演练）.docx

氮及其化合物1成语是中国文化的魂宝。下列成语涉及的金属在常温下不溶于浓硝酸的是A铜壳滴漏B化铁为金C火树银花D书香铜臭【答案】B【解析】A、铜壶滴漏，铜壶滴漏即漏壶，中国古代的自动化计时（测量时间）装置，又称刻漏或漏刻。铜能溶于浓硝酸，故A错误；B、化铁为金，比喻修改文章，化腐朽为神奇。金不活泼，金在常温下不溶于浓硝酸，铁常温下在浓硝酸中钝化，故B正确；C、火树银花，大多用来形容张灯结彩或大放焰火的灿烂夜景。银不活泼，但能溶于浓硝酸，故C错误；D、书香铜臭，书香，读书的家风；铜臭，铜钱上的臭味。指集书香和铜臭于一体的书商。铜能溶于浓硝酸，故D错误。2下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是（ ）AAl2O3的熔点很高，可用作耐火材料BNH3具有还原性，可用作制冷剂CSO2具有氧化性，可用于纸浆的漂白D钠钾合金的密度小，可用作快中子反应堆的热交换剂【答案】A【解析】A、氧化铝熔点很高，所以可以做耐火材料，选项A正确；B、氨气中的氮元素化合价是-3价，具有还原性，做制冷剂，是氨气易液化的原因，选项B错误；C二氧化硫可用于漂白纸浆是因为其具有漂白性，与二氧化硫的氧化性无关，选项C错误；D在快中子反应堆中，不能使用水来传递堆芯中的热量，因为它会减缓快中子的速度，钠和钾的合金可用于快中子反应堆作热交换剂，选项D错误。3下列离子方程式书写正确的是（ ）A氢氧化钡溶液中加入硫酸铵：Ba2OHNH4+SO42-=BaSO4NH3H2OB用惰性电极电解CuCl2溶液：Cu22Cl2H2OCu(OH)2H2Cl2C向漂白粉溶液中通入少量二氧化硫：Ca22ClOSO2H2O=CaSO32HClOD向苯酚钠溶液中通入少量的CO2：C6H5OCO2H2OC6H5OHHCO3-【答案】D【解析】A该反应不符合正确配比，离子方程式为Ba2+2OH-+2NH4+SO42-=BaSO4+2NH3H2O，故A错误；B用惰性电极电解饱和CuCl2溶液时，阴极上Cu2+放电能力大于H+，阳极上氯离子放电，所以电解氯化铜本身，电解反应的离子方程式为Cu2+2Cl- Cu+Cl2，故B错误；C向漂白粉溶液中通入少量二氧化硫，发生氧化还原反应，离子方程式为SO2+Ca2+3ClO-+H2O=CaSO4+2HClO+Cl-，故C错误；D苯酚钠溶液中通入少量CO2，反应生成苯酚和碳酸氢钠，反应的离子方程式为：C6H5O-+CO2+H2OC6H5OH+HCO3-，故D正确。4下列反应的离子方程式书写正确的是A少量的CO2通入到“84”消毒液中：CO2+H2O+2ClO=HClO+CO32B用酸化的硝酸铁溶液腐蚀铜箔：2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+CFeO和稀硝酸反应：FeO+2H+ =Fe2+2H2OD向0.5molL1KAl(SO4)2溶液中滴入0.5molL1Ba(OH)2溶液使SO42恰好完全沉淀：2Ba2+4OH+Al3+ +2SO42=2BaSO4+AlO2+2H2O【答案】D【解析】A.酸性强弱的顺序是H2CO3HClOHCO3-，所以少量的CO2通入到84消毒液中，生成的是HCO3-，A项错误；B.酸化的硝酸铁溶液中，相当于有了HNO3，由于HNO3的氧化性强于Fe3+，所以首先发生反应：3Cu+8H+2NO3-=3Cu2+2NO+4H2O，B项错误；C.生成的Fe2+还会被稀硝酸氧化为Fe3+，C项错误；D.设KAl(SO4)2为1mol，则沉淀2molSO42-需要Ba(OH)22mol，同时带来4molOH-，而4molOH-与溶液中的1molAl3+恰好完全反应生成AlO2-，D项正确。5用下列实验方案不能达到实验目的的是（ ）A图A装置Cu和稀硝酸制取NOB图B装置检验乙炔的还原性C图C装置实验室制取溴苯D图D装置实验室分离CO和CO2【答案】B【解析】A.铜和稀硝酸反应生成一氧化氮，一氧化氮不与水反应，所以可以用此装置制取一氧化氮，故A正确；B.用此法制取的乙炔气体中常混有硫化氢等，硫化氢具有还原性，也能使高锰酸钾溶液褪色，故B错误；C. 图C装置，有分液漏斗，可以通过控制液溴的量控制反应，装有四氯化碳的试管可用于除液溴，烧杯中的液体用于吸收溴化氢，倒置漏斗可防倒吸，此装置用于实验室制取溴苯，故C正确；D.二氧化碳可以先被碱液吸收，在球胆中收集一氧化碳气体，再通过分液漏斗向试剂瓶中加入酸液，二氧化碳即可放出，可以用于分离一氧化碳和二氧化碳，故D正确。6用下列实验装置（部分夹持装置略去）进行相应的实验，能达到实验目的的是A加热装置中的烧杯分离I2和高锰酸钾固体B用装置验证二氧化硫的漂白性C用装置制备氢氧化亚铁沉淀D用装置检验氯化铵受热分解生成的两种气体【答案】D【解析】A项：加热时混合物中的碘升华、碘蒸气遇冷凝华，但高锰酸钾固体会分解，故装置I不能分离I2和高锰酸钾固体，A项错误；B项：装置中锥形瓶内生成的二氧化硫能使烧杯内溴水褪色，这是二氧化硫的还原性而不是漂白性，B项错误；C项：装置中，右边试管内生成硫酸亚铁溶液和氢气，氢气排出装置，硫酸亚铁溶液与左边试管内氢氧化钠溶液不能自动混合，不能制备氢氧化亚铁沉淀，C项错误；D项：装置中，氯化铵受热分解生成氨气、氯化氢的混合气体，P2O5吸收氨气，湿润的蓝色石蕊试纸检验氯化氢。碱石灰吸收氯化氢，湿润的酚酞试纸检验氨气，D项正确。7利用废蚀刻液(含及)制备碱性蚀刻液溶液和的主要步骤：用氧化废蚀刻刻液，制备氨气，制备碱性蚀刻液，固液分离，用盐酸溶解沉淀并制备，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是A制备B制备并得到C分离溶液和D将溶液蒸干制备【答案】D【解析】A. 实验室用Ca(OH)2和NH4Cl共热制备氨气，利用甲装置能够制备氨气，能达到实验目的，故A不符合题意；B. 乙装置制备碱性刻蚀液，然后Fe3+与NH3H2O反应生成Fe(OH)3沉淀，能达到实验目的，故B不符合题意；C. 丙装置用过滤方法分离固液混合物，能达到实验目的，故C不符合题意；D. 由FeCl3溶液制备FeCl36H2O，应在HCl气流中蒸发浓缩、冷却结晶，所用仪器为蒸发皿，丁装置不能达到实验目的，故D符合题意。8 关于下列实验现象的说法不正确的是A氨气是无色有刺激性气味的气体，密度比空气小B实验1，由喷泉现象可知氨气极易溶于水且溶解速率快C实验1，烧瓶溶液中的含氮微粒有：NH3、NH3H2O和NH4+D实验2，加热过程中温度和c(NH3H2O)对NH3H2O电离平衡移动方向的影响一致【答案】D【解析】A. 氨气是无色有刺激性气味的气体，氨气的相对分子质量17，空气平均相对分子质量29，根据密度比等于相对分子质量之比，可知氨气密度比空气小，故不选A；B. 由于氨气极易溶于水，一体积水可以溶解700体积氨气，且溶解速率快，可以形成较大的压强差，所以可以做喷泉实验，故不选B；C.烧瓶溶液中存在NH3+H20NH3.H2ONH4+OH-，因此含氮微粒有：NH3、NH3H2O和NH4+，故不选C；D.因为NH3H2O不稳定受热易分解，加热过程中会让NH3H2O分解，c(NH3H2O)减小使电离平衡逆向移动；弱电解质的电离是吸热过程，升高温度促进电离平衡正向移动。由题中信息可知，加热后溶液的红色变浅，说明温度和c(NH3H2O)对NH3H2O的电离平衡的影响是不一致的，故选D。9中国科学院科研团队研究表明，在常温常压和可见光下，基于(一种固体催化剂)合成的原理示意图如图。下列说法错误的是A氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：1B该过程中涉及极性键和非极性键的断裂与生成C基于合成的过程属于氮的固定D工业中，氨经一系列反应可以得到硝酸【答案】A【解析】A. 该反应的化学方程式为2N2+6H2O=4NH3+3O2，氮气是氧化剂、水是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为13，A项错误；B. 该过程中，既有极性键（N-H、O-H）的断裂与生成，也有非极性键（NN、O=O）的断裂与生成，B项正确；C. 基于合成的过程是将氮气转化为氨气的过程，属于氮的固定，C项正确；D. 工业中，氨可以通过与氧气催化氧化得到NO，NO被氧化为NO2，NO2再与水反应生成硝酸，D项正确。10下列实验操作，现象和结论正确的是（ ）实验操作和现象结 论A向浓度均为0.1mol/L的FeCl3和AlCl3混合溶液中滴加NaOH溶液，出现红褐色沉淀KspFe(OH)3KspAl(OH)3B将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，溶液变为红色样品已部分或全部变质C加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，并在试管口放置润湿的红色石蕊试纸，石蕊试纸变蓝NH4HCO3显碱性D向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液，溶液呈蓝色溶液中含Br2【答案】A【解析】A. 向浓度均为0.1mol/L的FeCl3和AlCl3混合溶液中滴加NaOH溶液，出现红褐色沉淀，未出现白色沉淀，则说明溶度积：KspFe(OH)3I2B向淀粉在稀硫酸催化下的水解液中滴入少量新制Cu(OH)2悬浊液并加热有砖红色沉淀生成葡萄糖具有还原性C常温下，将浓盐酸、二氧化锰放入烧瓶中，用淀粉碘化钾试液检验试液不变蓝常温下，浓盐酸、二氧化锰没有发生化学反应D向盛有NH4Al(SO4)2溶液的试管中，滴加少量NaOH溶液产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体NH4+OH- = NH3+H2O【答案】C【解析】A.由于Br2具有强的氧化性，所以向FeI2溶液中滴入足量溴水，Fe2+、I-都被氧化，Fe2+被氧化为Fe3+，I-被氧化为I2单质，由于I2容易溶于CCl4，而CCl4与水互不相容，密度比水大，因此加入CCl4，振荡，静置，会看到液体分层，下层为I2的CCl4溶液层但不能证明氧化性:Fe3+I2，A错误；B.向淀粉在稀硫酸催化下的水解液中要先加入NaOH溶液，使溶液显碱性，然后再滴入少量新制Cu(OH)2悬浊液并加热，会看到产生砖红色沉淀，证明淀粉水解产生的葡萄糖具有还原性，B错误；C.浓盐酸、二氧化锰在室温下不能反应产生氯气，因此用淀粉碘化钾试液检验，不能使试纸变为蓝色，C正确；D.向盛有NH4Al(SO4)2溶液的试管中，滴加少量NaOH溶液，首先发生反应：Al3+3OH-=Al(OH)3，D错误。17下列实验操作、现象和结论均正确的是实验操作和现象结 论A向等体积等浓度的盐酸中分别加入ZnS和CuS，ZnS溶解而CuS不溶解Ksp(CuS)Ksp(ZnS)B将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，溶液变为红色样品已变质C加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，试管口处润湿的红色石蕊试纸变蓝NH4HCO3显碱性D常温下，测得0.1 molL1 NaA溶液的pH小于0.1 molL1 Na2B溶液的pH酸性：HAH2B【答案】A【解析】A相同条件下，溶解度大的物质先溶解，组成和结构相似的难溶物，溶解度越大，其溶度积越大。因在等体积等浓度的盐酸ZnS可以溶解而CuS不溶，则相同温度下：Ksp（CuS）Ksp（ZnS），故A正确；BFe(NO3)2溶于稀硫酸后，Fe2+在酸性条件下被NO3-氧化为Fe3+，此时滴加KSCN溶液，溶液变为红色，则无法证明Fe(NO3)2是否变质，故B错误；C在加热条件下NH4HCO3固体分解生成NH3，NH3能使润湿的红色石蕊试纸变蓝，由于固体本身没有与试纸接触，故本实验不能证明NH4HCO3显碱性，故C错误；D强碱弱酸盐的pH越大，对应酸的酸性越弱，Na2B溶液对应的酸为HB-，则由现象可知酸性：HAHB-，但是本实验不能证明HA的酸性比H2B强，故D错误。18下列实验中，与现象对应的结论一定正确的是选项实验现象结论A.常温下，将CH4与Cl2在光照下反应后的混合气体通入石蕊溶液石蕊溶液先变红后褪色反应后含氯的气体共有2种B. 向10 mL0.1mol/L NaOH溶液中 先后加入1mL浓度均为0.1mol/L的MgCl2和CuCl2溶液 先生成白色沉淀，后生成蓝色沉淀Cu(OH)2溶解度小于 Mg(OH)2C. 加热NH4HCO3固体，在试管口放一小片湿润的红色石蕊试纸石蕊试纸变蓝NH4HCO3溶液显碱性D.将绿豆大小的金属钠分别加入水和乙醇中前者剧烈反应水中羟基氢的活泼性大于乙醇的【答案】D【解析】A.CH4与Cl2在光照下反应产生HCl，HCl溶于水得到盐酸，使紫色石蕊试液变为红色，由于其中含有未反应的氯气，氯气溶于水，产生盐酸和次氯酸，次氯酸有强氧化性，将红色物质氧化变为无色，反应过程中产生的有机物CH3Cl也是气体，因此不能证明反应后含氯的气体共有2种，A错误；B.反应中氢氧化钠过量，则一定会产生氢氧化镁和氢氧化铜沉淀，不能比较二者的溶解度相对大小，B错误；C.加热NH4HCO3固体，在试管口放一小片湿润的红色石蕊试纸，石蕊试纸变蓝，说明NH4HCO3固体受热分解产生了氨气，C错误；D.将绿豆大小的金属钠分别加入水和乙醇中，前者剧烈反应，是由于水中羟基氢的活泼性大于乙醇，更容易电离产生H+，D正确。19硫酸镍是一种重要的化工中间体，是镍行业研究的热点。一种以石油化工中废镍催化剂（主要成分为NiCO3和SiO2，含少量Fe2O3、Cr2O3）为原料制备硫酸镍的工业流程如下：已知： NiS、Ni(OH)2、Cr(OH)3均难溶于水，Cr(OH)3是两性氢氧化物。Fe(OH)3不溶于NH4Cl氨水的混合液，Ni(OH)2溶于NH4Cl氨水的混合液生成Ni(NH3)62+。离子浓度10-5molL-1时，离子沉淀完全。请回答下列问题：（1）“酸溶”时应先将废镍催化剂粉碎，再与20%硫酸在100下反应2小时，该操作的目的为_。（2）“滤渣I”主要成分在工业上的用途为_（只写1种即可），NH4Cl的电子式为_。（3）“一次碱析”时，加入的NaOH溶液需过量，则含铬微粒发生反应的离子方程式为_。（4）“氨解”的目的为_， “净化”时加入的H2S的目的是将镍元素转化为NiS沉淀，对应的离子方程式为：_。 （5）“氧化”时发生反应的离子方程为_。（6）“二次碱浸”时，若使溶液中的Ni2+沉淀完全，则需维持c(OH-)不低于_。(已知Ni(OH)2的Ksp=210-15， 1.4）。（7）工业上利用电解法处理含氯化镍的酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。下列说法不正确的是_。已知：Ni2在弱酸性溶液中发生水解； 氧化性：Ni2(高浓度)HNi2(低浓度)。A碳棒上发生的电极反应：4OH4e=O22H2OB电解过程中，B中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小C为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pHD若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并，则电解反应总方程式发生改变【答案】加快反应速率，提高镍元素的浸出率 制玻璃或制光导纤维 Cr3+4OH-=CrO2-+2H2O 实现镍元素和铁元素的分离 Ni(NH3)62+H2S=NiS+2NH4+4NH3 3NiS+8H+2NO3-=3Ni2+2NO+3S+4H2O 1.410-5molL-1 B 【解析】（1）“酸溶”时应先将废镍催化剂粉碎，再与20%硫酸在100下反应2小时，是为了增大接触面积，加快反应速率，提高镍元素的浸出率。本小题答案为：加快反应速率，提高镍元素的浸出率。（2）二氧化硅不溶于稀硫酸，则“滤渣I”主要成分是二氧化硅， 二氧化硅主要应用于制玻璃或制光导纤维；NH4Cl中即含离子键又含共价键，是离子化合物，电子式为。本小题答案为：制玻璃或制光导纤维；。（3）根据信息可知，Cr(OH)3是两性氢氧化物，性质类似于氢氧化铝，铬离子与少量氢氧化钠反应生成氢氧化铬，若氢氧化钠过量，则过量的氢氧化钠与氢氧化铬继续反应生成偏铬酸钠，故“一次碱析”时，加入的NaOH溶液需过量，则含铬微粒发生反应的离子方程式为Cr3+4OH-=CrO2-+2H2O。本小题答案为：Cr3+4OH-=CrO2-+2H2O。（4）废镍催化剂中的铁元素在“一次碱析”时转化为氢氧化铁，由于Fe(OH)3不溶于NH4Cl氨水的混合液，Ni(OH)2溶于NH4Cl氨水的混合液生成Ni(NH3)62+，则 “氨解”的目的是实现镍元素和铁元素的分离；“净化”时加入H2S，H2S与Ni(NH3)62+发生反应生成NiS沉淀，离子方程式为Ni(NH3)62+H2S=NiS+2NH4+4NH3。本小题答案为：实现镍元素和铁元素的分离；Ni(NH3)62+H2S=NiS+2NH4+4NH3。（5）“氧化”时发生的反应是稀硝酸和NiS的反应，根据流程图反应生成S，则稀硝酸中的氮元素由+5价降低到+2价生成NO，NiS中的硫元素由-2价升高到0价生成S单质，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，反应的离子方程式为3NiS+8H+2NO3-=3Ni2+2NO+3S+4H2O。本小题答案为：3NiS+8H+2NO3-=3Ni2+2NO+3S+4H2O。（6）氢氧化镍中存在溶解平衡，。根据信息离子浓度10-5molL-1时，离子沉淀完全，则，c(OH-)=1.410-5molL-1， 则若使溶液中的Ni2+沉淀完全，需维持c(OH-)不低于1.410-5molL-1。本小题答案为：1.410-5molL-1。（7）A. 由图知，碳棒与电源正极相连是电解池的阳极，电极反应4OH4e=2H2O+O2，故A正确；B. 镀镍铁棒与电源负极相连是电解池的阴极，电极反应Ni2+2e=Ni，电解过程中为平衡A、C中的电荷，A中的Na+和C中的Cl分别通过阳离子膜和阴离子膜移向B中，这使B中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大，故B错误；C. 因Ni2+在弱酸性溶液中易发生水解；氧化性Ni2+(高浓度)H+Ni2+(低浓度)，为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pH，故C正确；D. 若将图中阳离子膜去掉，由于放电顺序ClOH，则Cl移向阳极放电：2Cl 2e=Cl2，电解反应总方程式会发生改变，故D正确。答案选B。20利用酸解法制钛白粉产生的废液含有大量的FeSO4、H2SO4和少量的Fe2（SO4）3、TiOSO4生产铁红和补血剂乳酸亚铁的工艺流程如图所示：已知:TiOSO4可溶于水，在水中可以电离为TiO2+和SO42-，TiO2+水解成TiO2xH2O沉淀为可逆反应；乳酸结构简式为CH3CH（OH）COOH。回答下列问题：（1）TiOSO4中钛元素的化合价是_，步骤中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是_。（2）滤渣的主要成分为TiO2xH2O，结合离子方程式解释得到滤渣的原因：_。（3）从硫酸亚铁溶液中得到硫酸亚铁晶体的操作方法是_；硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫，该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为_。（4）步骤中发生反应的离子方程式为_。（5）步骤必须控制一定的真空度，原因是有利于蒸发水以及_。（6）实验室中检验溶液B中主要阳离子的方法是_。【答案】+4 过滤 TiO2+（x+1）H2OTiO2xH2O+2H+,铁屑与H+反应，c（H+）降低，平衡向正反应方向移动，促使TiO2+转化为TiO2xH2O 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 1: 4 Fe2+2HCO3-=FeCO3+H2O+CO2 防止Fe2+被氧化 取少量溶液B于试管中，加人NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，石蕊试纸变蓝，说明溶液B中含有NH4+ 【解析】（1）由化合价代数和为0可知，TiOSO4中钛元素的化合价是+4价；步骤中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是过滤，故答案为：+4；过滤；（2）TiOSO4在溶液中水解生成TiO2xH2O，水解的离子方程式为：TiO2+（x+1）H2OTiO2xH2O+2H+，加入铁屑，铁与H+反应，溶液中c（H+）降低，水解平衡向正反应方向移动，促使TiO2+转化为TiO2xH2O沉淀，故答案为：TiO2+（x+1）H2OTiO2xH2O+2H+,铁屑与H+反应，c（H+）降低，平衡向正反应方向移动，促使TiO2+转化为TiO2xH2O；（3）FeSO4溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸亚铁晶体；硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫，反应的化学方程式为4FeSO4+O2 2Fe2O3+4SO3，氧化剂是氧气，还原剂是氧化铁，所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：4，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤；1：4；（4）步骤为FeSO4溶液中加碳酸氢铵，两者反应生成碳酸亚铁沉淀、硫酸铵和二氧化碳，反应的离子方程式为Fe2+2HCO3-=FeCO3+H2O+CO2，故答案为：Fe2+2HCO3-=FeCO3+H2O+CO2；（5）亚铁离子易被空气中氧气氧化，所以步骤必须控制一定的真空度，这样有利于蒸发水还能防止Fe2+被氧化，故答案为：防止Fe2+被氧化；（6）溶液B为硫酸铵溶液，实验室检验铵根离子的方法是：取少量溶液B于试管中，加人NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，石蕊试纸变蓝，说明溶液B中含有NH4+，故答案为：取少量溶液B于试管中，加人NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，石蕊试纸变蓝，说明溶液B中含有NH4+。21氮及其化合物在工农业生产和生命活动中起着重要作用。(1)氨气是一种重要的化工原料，氨态氮肥是常用的肥料。哈伯法合成氨技术的相关反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-93kJ/mol，实际生产中，常用工艺条件：Fe作催化剂，控制温度773K、压强3.0107Pa，原料气中N2和H2物质的量之比为1：2.8。合成氨技术是氮的固定的一种，属于_(选填“大气固氮”、“生物固氮”“人工固氮”)。合成氨反应常用铁触媒催化剂，下列关于催化剂的说法不正确的是_。A.可以加快反应速率 B.可以改变反应热C.可以减少反应中的能耗 D.可以增加活化分子的数目关于合成氨工艺的下列理解，正确的是_。A.原料气中N2过量，是因N2相对易得，适度过量有利于提高H2的转化率B.控制温度(773K)远高于室温，是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率C.当温度、压强一定时，在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率D.分离空气可得N2，通过天然气和水蒸气转化可得H2，原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生(2)肼(N2H4)是氮的氢化物之一，其制备方法可用次氯酸钠氧化过量的氨气。次氯酸钠溶液显碱性，表示原理的离子方程式是_。常温下，该水解反应的平衡常数为K=1.010-6mol/L，则1.0mol/LNaClO溶液的pH=_。肼与N2O4氧化反应生成N2和水蒸气。已知：N2(g)+2O2(g)=N2O4(l) H=-19.5kJ/molN2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) H=-534.2kJ/mol请写出肼和N2O4反应的热化学反应方程式_。(3)在NH4HCO3溶液中，反应NH4+HCO3-+H2ONH3H2O+H2CO3的平衡常数K=_。(已知常温下NH3H2O的电离平衡常数Kb=210-5，H2CO3的电离平衡常数Ka1=410-7)。【答案】人工固氮 BC AD ClO-+H2OHClO+OH- 11 2N2H4(l)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) H=-1048.9kJ/mol 1.25103 【解析】(1)N2与H2在催化剂存在时，在高温、高压条件下发生反应产生NH3，该反应属于氮的固定，是人工固氮；A.铁触媒是合成氨气的催化剂，由于降低了反应的活化能，使更多的分子变为活化分子，活化分子数增加，反应速率加快，A正确；B.催化剂可以改变反应途径，但不能改变物质的始态和终态，因此不可以改变反应热，B错误；C.由于催化剂不能改变物质的始态和终态，因此不能改变反应过程的能量变化，所以不能减少反应中的能耗，C错误；D.由于催化剂可降低反应的活化能，使更多的普通分子变为活化分子，所以可以增加活化分子的数目，D正确；故合理选项是BC；A.合成氨气中N2、H2反应的物质的量的比是1：3，加入的原料气中N2和H2物质的量之比为1：2.8，N2过量，是因N2相对易得，适度过量可以加快反应速率，由于增大了一种反应物的浓度，可以使化学平衡正向移动，从而可以使其它反应物的转化率提高，从而可提高H2的转化率，A正确；B.控制温度(773K)远高于室温，主要是因为在此温度下催化剂的活性最大，由于该反应的正反应是放热反应，所以升高温度，化学平衡逆向移动，反应物平衡转化率降低，B错误；C.当温度、压强一定时，在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体，由于不能改变任何一种反应物的浓度，因此对物质平衡转化率无影响，C错误；D.空气的主要成分是N2、O2，分离空气可得N2，通过天然气和水蒸气转化可得H2，原料气N2、H2必须经过净化处理，以防止催化剂中毒导致失去催化活性及发生安全事故发生，D正确；故合理选项是AD；(2)次氯酸钠是强碱弱酸盐，在溶液中ClO-会发生水解反应：ClO-+H2OHClO+OH-，最终达到平衡时，溶液中c(OH-)c(H+)，所以溶液显碱性；ClO-的水解平衡常数K=1.010-6mol/L，c2(OH-)=1.0mol/L1.010-6mol/L=1.010-6mol2/L2，所以c(OH-)=1.010-3mol/L，则c(H+)=1.010-11mol/L，所以溶液的pH=11；(i)N2(g)+2O2(g)=N2O4(l) H=-19.5kJ/mol(ii)N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) H=-534.2kJ/mol(ii)2-(i)，整理可得2N2H4(l)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) H=-1048.9kJ/mol(3)反应NH4+HCO3-+H2ONH3H2O+H2CO3的平衡常数K=1.2510-3。22中国航空航天事业飞速发展，银铜合金广泛用于航空工业。从银铜合金切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：注：A1(OH)3和Cu(OH)2分解温度分别为450和80(1)在电解精炼银时，阳极材料为_。(2)加快渣料(含少量银)溶于稀H2SO4速率的措施为_(写出两种)。(3)滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，滤渣A与稀HNO3反应的离子方程式为_。(4)过滤操作需要的玻璃仪器除烧杯外还有_。(5)固体混合物B的组成为_；在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为_。(6)煅烧阶段通入惰性气体的原因_。【答案】粗银 拌、渣料粉碎、适当升温、适当增大H2SO4的浓度或其它合理答案 3Ag + 4H+ + NO3- = 3Ag+ NO + 2H2O 漏斗、玻璃棒 Al(OH)3和CuO的混合物 Al(OH)3OH=AlO22H2O 保护气(或防止铜被氧化) 【解析】（1）电解精炼铜时，纯铜作阴极，粗铜作阳极，硫酸铜溶液作电解液，电解精炼银与此类似，则纯银作阴极，粗银作阳极，硝酸银溶液作电解液，故答案为：粗银。（2）加快渣料(含少量银)溶于稀H2SO4速率的措施有搅拌、渣料粉碎、适当升温、适当增大H2SO4的浓度或其它合理答案，故答案为：搅拌、渣料粉碎、适当升温、适当增大H2SO4的浓度或其它合理答案。（3）滤渣A的主要成分是Ag，稀硝酸是氧化性酸，能溶解银、产生无色气体，即3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO+2H2O，离子方程式为：3Ag+4H+ +NO3-=3Ag+NO+2H2O，无色的一氧化氮气体在空气迅速被氧化为红棕色的二氧化氮气体，即2NO+O2=2NO2；故答案为：3Ag+4H+ +NO3-=3Ag+NO+2H2O。（4）过滤操作需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故答案为：漏斗、玻璃棒。（5）结合信息和流程图可知：硫酸铜、硫酸铝与稀氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜和氢氧化铝，煮沸时氢氧化铜分解生成氧化铜，氢氧化铝不分解，所以固体B的主要成分是Al(OH)3和CuO的混合物，若NaOH过量，两性氢氧化物Al(OH)3就会溶解，反应氮的离子方程式为：Al(OH)3OH-=AlO2-2H2O，故答案为：Al(OH)3和CuO的混合物；Al(OH)3OH-=AlO2-2H2O。（6）煅烧阶段通入惰性气体的原因是做保护气(或防止铜被氧化)，故答案为：保护气(或防止铜被氧化)。23肼（N2H4）是一种重要的工业产品。资料表明，氨和次氯酸钠溶液反应能生成肼，肼有极强的还原性。可用下图装置制取肼：（1）写出肼的电子式_，写出肼与硫酸反应可能生成的盐的化学式_；（2）装置A中反应的化学方程式_； （3）实验时，先点燃A处的酒精灯，一段时间后再向B的三口烧瓶中滴加NaClO溶液。滴加NaClO溶液时不能过快、过多的原因_；（4）从实验安全性角度指出该实验装置中存在的缺陷_。（5）准确量取20.00mL含肼溶液，加入硫酸和碳酸氢钠，用0.1000mol/L的标准碘液进行滴定，滴定终点时，消耗V0mL（在此过程中N2H4N2）。该实验可选择_做指示剂；该溶液中肼的浓度为_mol/L（用含V0的代数式表达，并化简）。【答案】 N2H6SO4、（N2H5）2SO4 、N2H6（HSO4）2 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O 防止NaClO氧化肼 A、B间无防倒吸装置，易使A装置中玻璃管炸裂 淀粉溶液 V0/400 【解析】(1)肼的分子式为N2H4，电子式为，肼可以看成氨气分子中的一个氢原子被氨基取代，氨基显碱性，肼可以看成二元碱，与硫酸反应可能生成的盐有N2H6SO4、(N2H5)2SO4 、N2H6(HSO4)2，故答案为：；N2H6SO4、(N2H5)2SO4 、N2H6(HSO4)2；(2)根据图示，装置A是生成氨气的反应，反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O，故答案为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O； (3)实验时，先点燃A处的酒精灯，一段时间后再向B的三口烧瓶中滴加NaClO溶液。肼有极强的还原性，而次氯酸钠具有强氧化性，因此滴加NaClO溶液时不能过快、过多，防止NaClO氧化肼，故答案为：防止NaClO氧化肼；(4)氨气极易溶于水，该装置很容易发生倒吸，应该在A、B间增加防倒吸装置，故答案为：A、B间无防倒吸装置，易使A装置中玻璃管炸裂； (5)使用标准碘液进行滴定，可以选用淀粉溶液作指示剂，当滴入最后一滴碘液，容易变成蓝色，且半分钟内不褪色，则表明达到了滴定终点；在此过程中N2H4N2，I2I-，根据得失电子守恒，有N2H42I2，消耗碘的物质的量=0.1000mol/LV0mL，则20.00mL含肼溶液中含有肼的物质的量=0.1000mol/LV0mL，因此肼的浓度为=mol/L，故答案为：淀粉溶液；。24硫酸四氨合铜晶体(Cu(NH3)4SO4H2O)常用作杀虫剂、媒染剂，也是高效安全的广谱杀菌剂。常温下该物质在空气中不稳定，受热时易发生分解。某化学兴趣小组设计如下方案来合成硫酸四氨合铜晶体并测定晶体中氨的含量。ICuSO4溶液的制备取4g铜粉，在仪器A中灼烧10分钟并不断搅拌使其充分反应。将A中冷却后的固体转移到烧杯中，加入25 mL 3 molL-1H2SO4溶液，加热并不断搅拌至固体完全溶解。(1)中仪器A的名称为_。(2)中发生反应的离子方程式为_。晶体的制备将I中制备的CuSO4溶液按如图所示进行操作：(3)向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水至过量的过程中，可观察到的实验现象是_。(4)缓慢加入乙醇会析出晶体的原因是_；若将深蓝色溶液浓缩结晶，在收集到的晶体中可能混有的杂质主要有_(写其中一种物质的化学式)。III氨含量的测定精确称取wg晶体，加适量水溶解，注入如图所示的三颈瓶中，然后逐滴加入足量10NaOH溶液，通入水蒸气，将样品液中的氨全部蒸出，用盐酸标准溶液完全吸收。取下接收瓶，再用NaOH标准溶液滴定剩余的盐酸溶液(选用甲基橙作指示剂)。1.水 2.玻璃管 3.10%氢氧化钠溶液 4.样品液 5.盐酸标准溶液 6.冰盐水(5)装置中玻璃管的作用是_。(6)在实验装置中，若没有使用冰盐水冷却会使氨含量测定结果_(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。【答案】坩埚 CuO+2H+= Cu2+ H2O 先有蓝色沉淀生成，继续滴加氨水，沉淀逐渐消失，溶液变为深蓝色。 硫酸四氨合铜晶体在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度(或降低了硫酸四氨合铜晶体的溶解度) CuSO4或Cu(NH3)4SO4或Cu2(OH)2SO4或CuSO45H2O 平衡气压(或防止倒吸) 偏低 【解析】(1) 灼烧固体，应在坩埚中进行，故答案为：坩埚；(2)铜灼烧后生成的固体为氧化铜，加入硫酸后会发生反应生成CuSO4和水，反应方程式为：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O，答案：CuO+2H+= Cu2+ H2O。(3)向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水先产生蓝色氢氧化铜沉淀，继续加入过量的氨水，又生成四氨合铜络离子，蓝色沉淀逐渐消失变成深蓝色溶液。答案：先有蓝色沉淀生成，继续滴加氨水，沉淀逐渐消失，溶液变为深蓝色。(4) 因为硫酸四氨合铜晶体在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，所以加入乙醇会析出晶。常温下硫酸四氨合铜晶体在空气中不稳定，受热时易发生分解，若将深蓝色溶液浓缩结晶，在收集到的晶体中可能混有CuSO4或Cu(NH3)4SO4或Cu2(OH)2SO4或CuSO45H2O。答案：硫酸四氨合铜晶体在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度(或降低了硫酸四氨合铜晶体的溶解度)；CuSO4或Cu(NH3)4SO4或Cu2(OH)2SO4或CuSO45H2O。（5）装置中玻璃管可起到平衡气压，防止倒吸；答案：平衡气压(或防止倒吸)。（6）因为生成的是氨气，如果没有冰盐水冷却，容易挥发，导致剩余HCl量增多，所以如没有使用冰盐水冷却，会使氨含量测定结