2019年秋高三化学复习强化练习——氮及其化合物版.doc

2019年秋高三化学复习强化练习氮及其化合物一、单选题（本大题共20小题，共40分）1.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A. 39gNa2O2与CO2完全反应，转移的电子数为B. 6.0gNO和3.2gO2混合，所得气体的分子数目为0.2C. 84gFe完全转化为Fe3O4，失去的电子数为4D. 1molCu和2mol热浓硫酸反应，生成SO2分子数目为【答案】C【解析】A、二氧化碳和过氧化钠反应方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，39g Na2O2的物质的量为0.5mol，完全反应生成0.25mol氧气，转移的电子数为0.5NA，选项A错误；B、6.0gNO和3.2gO2混合后生成的NO2中存在平衡：2NO2N2O4，导致分子个数减小，少于0.2，选项B错误；C、由于铁反应为四氧化三铁后，铁的价态变为+，故84gFe 即1.5mol铁失去4mol电子即4NA个，选项C正确；D、浓硫酸随反应进行，浓度减小为稀硫酸不与铜发生反应，生成SO2分子数目小于，选项D错误。答案选C。点睛：本题考查了阿伏伽德罗常数的分析判断，主要是氧化还原反应中电子转移的数目判断、可逆反应的应用，注意浓硫酸变稀后不与铜发生反应。2.下列物质间发生化学反应时，在不同情况下生成物不同的是( ) 与与和HCl和和和A. 仅B. 仅C. 除外D. 全部【答案】D【解析】【详解】碳在足量氧气中燃烧生成二氧化碳，氧气不足生成CO，故选； 和在不加热条件下生成，加热生成，反应条件不同，产物不同，故选； 碳酸钠与少量盐酸反应生成碳酸氢钠，与过量盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳，故选； 氨水少量与硝酸银反应生成氢氧化银沉淀，氨水过量反应生成可溶性的银氨络合物，故选； 与少量氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铝沉淀，氢氧化钡过量反应生成硫酸钡沉淀和四羟基合铝酸钡，故选； 铜与稀硝酸反应生成NO，与浓硝酸反应生成，故正确； 故选：D【点睛】氧气的量不同，碳与氧气反应的产物不同； 反应条件不同，钠与氧气反应生成不同的产物；反应物用量不同，和HCl发生的反应不同、和生成不同产物；、和生成不同产物； 硝酸的浓度不同，Cu和生成的产物不同。3.X、Y、Z三种物质中含同种元素，在一定条件下可以实现如图所示转化：下列推断不正确的是A. 若Y为氧化铝，则Y 生成X的条件是“通电”B. 若X为硫单质，则Y 可能为硫化氢C. 若Z为硝酸，则X可能为一氧化氮D. 若Z为硝酸铁，则Y一定为铁单质【答案】D【解析】【详解】A.若Y为氧化铝，则X为铝，Z为氯化铝或偏铝酸钠，电解熔融的氧化铝冶炼金属铝，故A正确；B. 若X为硫单质，则Y可能为硫化氢，Z为二氧化硫，硫化氢和二氧化硫反应生成硫单质，硫化氢充分燃烧生成二氧化硫，硫在空气或氧气中燃烧也生成二氧化硫，故B正确；C. 若Z为硝酸，则X可能为一氧化氮，Y为二氧化氮，二氧化氮和水可以生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮、氧气、水反应生成硝酸，故C正确；D.若Z为硝酸铁，则Y可能为铁单质、氧化铁、氢氧化铁等，故D错误。4.化学与生产、生活密切相关，下列有关说法正确的是A. 葡萄糖注射液能产生丁达尔效应B. 高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维C. 二氧化硫的大量排放是造成光化学烟雾的主要原因D. 汽车的排气管上装有“催化转化器”，使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2【答案】D【解析】【详解】A葡萄糖注射液不是胶体，不能产生丁达尔效应，A错误；B高纯度的硅单质广泛用于制作半导体，二氧化硅用于光导纤维，B错误；C氮氧化合物的大量排放是造成光化学烟雾的主要原因，C错误；D汽车的排气管上装有“催化转化器”，能使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2，D正确。答案选D。5. 下列对于硝酸的认识,不正确的是( )A. 浓硝酸在见光或受热时会发生分解B. 金属与硝酸反应不产生氢气C. 可用铁和铝制品盛装浓硝酸D. 铜与硝酸的反应属于置换反应【答案】D【解析】【详解】A浓硝酸不稳定，在见光或受热时分解生成二氧化氮、氧气和水，反应方程式为4HNO32H2O4NO2O2，A正确；B硝酸具有强氧化性，能被金属还原生成氮的化合物，没有H2生成，B正确；C常温下，浓硝酸和Fe、Al发生氧化还原反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步被氧化，该现象为钝化现象，所以可用铁和铝制品盛装浓硝酸，C正确；D铜和硝酸反应生成硝酸铜、氮氧化物和水，没有单质生成，不属于置换反应，D错误。答案选D。6.某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，把剩余气体排入空气中，很快变为红棕色。对于原混合气体成分的判断中正确的是（ ）A. 可能有Cl2和O2B. 肯定只有NOC. 肯定有SO2和NO，一定无O2D. 肯定没有Cl2和NO2，一定有O2【答案】C【解析】【详解】氯气为黄绿色气体，二氧化氮为红棕色气体，该混合气体无色，则说明不含有Cl2和NO2气体。此无色混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，说明一定含有SO2，把剩余气体排入空气中，很快变为红棕色，说明含有气体NO，因NO与氧气反应生成二氧化氮不能共存，则一定没有O2，答案选C。【点睛】本题考查常见气体的检验，注意常见气体的性质以及检验方法是解答的关键。注意互斥性原则的灵活应用，即判断出一定有某种气体存在时，将不能与之共存的气体排除掉，从而判断出一定没有的气体。7.将10 mL NO和NO2的混合气体通入装满水倒立在水槽中的量筒内，一段时间后，最后剩余4 mL气体，原混合气体中含NO体积为A. 1 mLB. 3 mLC. 5 mLD. 7 mL【答案】A【解析】【详解】一氧化氮和水不反应，二氧化氮和水反应，反应方程式为3NO2+H2O2HNO3+NO，（利用差量法）：设二氧化氮体积是x，x=9ml，则一氧化氮体积为10mL-9mL=1mL；答案选A。8.下列各组物质中，不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是（）A. SiO2 NaOH HFB. NaOH (NH4)2SO3 H2SO4C. AlCl3 NH3H2O CO2D. CO2 Ca(OH)2 Na2CO3(aq)【答案】C【解析】【详解】ASiO2与NaOH反应生成硅酸钠和水，SiO2与HF反应生成四氟化硅和水，且NaOH与HF反应生成NaF和水，组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应，选项A不选；BNaOH与(NH4)2SO3反应生成亚硫酸钠和弱碱NH3H2O，NaOH与H2SO4反应生成硫酸钠和水，且(NH4)2SO3与H2SO4反应生成硫酸铵、二氧化硫和水，组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应，选项B不选；C、AlCl3 与 CO2不反应，选项C选；DCO2与Ca(OH)2反应生成碳酸钙和水，CO2与Na2CO3溶液反应生成碳酸氢钠，且Ca(OH)2与Na2CO3反应生成碳酸钙沉淀，组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应，选项D不选；答案选C。9.下列关于元素及其化合物的说法正确的是A. Fe在常温下可与浓硝酸、稀硝酸、浓硫酸剧烈反应B. Al、Cl2均能和NaOH溶液发生氧化还原反应，且两单质的作用相同C. Na久置于空气中，可以和空气中的有关物质发生反应，最终生成Na2CO3D. 制备FeCl3、CuCl2固体均可采用将溶液直接蒸干的方法【答案】C【解析】【详解】A.Fe在常温下在浓硫酸和浓硝酸会发生钝化；B.Al与氢氧化钠反应时做还原剂，而Cl2既是氧化剂又是还原剂；C. Na久置于空气中，可以和空气中水、二氧化碳等物质发生反应，最终生成Na2CO3；D.为了防止水解，制备FeCl3、CuCl2固体时需在HCl气流中将溶液蒸干。故选C。10.下列说法不正确的是A. 不可将水直接倒入浓硫酸中进行稀释B. 浓硫酸可用于干燥O2、CO2C. 硝酸与铁反应可产生H2D. 浓硫酸对皮肤或衣服有很强的腐蚀性【答案】C【解析】【详解】A浓硫酸溶于水放热，且浓硫酸的密度大于水，所以不可将水直接倒入浓硫酸中进行稀释，应该将浓硫酸沿着器壁慢慢注入水中，同时用玻璃棒搅拌，A正确；B浓硫酸具有吸水性，可用于干燥O2、CO2，B正确；C硝酸是氧化性酸，与铁反应得不到H2，C错误；D浓硫酸对皮肤或衣服有很强的腐蚀性，D正确。答案选C。11.下列说法不正确的是A. 铜片在稀硫酸和NaNO3混合溶液中可溶解B. 常温常压下，46gNO2和N2O4混合气体共含有3mol原子C. 光纤通讯中制造光纤的基本原料是SiO2D. 光照氯水有气泡，逸出该气体是Cl2【答案】D【解析】【详解】A.在酸性条件下，硝酸盐具有氧化性，能氧化单质铜，选项A正确；B.NO2和N2O4的最简式都是NO2，所以46gNO2即1molNO2共含有3mol原子，选项B是正确的；C. 光纤通讯中制造光纤的基本原料是SiO2，选项C正确；D.光照时次氯酸分解生成的是氧气，选项D不正确，因此正确的答案选D。12.进行化学实验，观察实验现象，通过分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一下列说法正确的是( )A. 给试管中的铜与浓硫酸加热，发现试管底部有白色固体并夹杂有少量黑色物质，此白色固体为硫酸铜，黑色固体为氧化铜B. 通入足量的稀溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，但立即又变成棕黄色，说明氧化性：稀硫酸C. 配制一定物质的量浓度溶液时发现浓度偏低，可能由于配制溶液所用的容量瓶事先未干燥D. 浓硝酸在光照条件下变黄，说明浓硝酸不稳定，生成的有色产物能溶于浓硝酸【答案】D【解析】【详解】白色固体为硫酸铜，由于硫酸过量，CuO能够溶于硫酸，则黑色固体不可能为CuO，可能为CuS或，故A错误； B.通入足量稀溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，是因为三价铁离子氧化二氧化硫生成硫酸，所以三价铁离子氧化性强于硫酸，但立即又变成棕黄色，是因为酸性环境下硝酸根离子氧化二价铁离子生成三价铁离子，所以氧化性硝酸强于三价铁离子，说明氧化性：稀硫酸，故B错误； C.配制一定物质的量浓度溶液时浓度偏低，可能溶液体积偏大或溶质物质的量偏小，与容量瓶是否干燥无关，故C错误； D.浓硝酸不稳定，见光分解生成二氧化氮，二氧化氮溶于浓硝酸而使浓硝酸显黄色，故D正确； 故选：D13.烧瓶中放入铜片和稀硝酸，用酒精灯加热来制取较纯净的一氧化氮，反应开始后发现烧瓶中充满棕红色气体，这时的操作应是( )A. 立即接上收集容器，用向上排空气法收集B. 待烧瓶中红棕色消失后，用向上排空气法收集C. 立即用排水法收集D. 待烧瓶中红棕色气体消失后，用排水法收集【答案】C【解析】【详解】一氧化氮不稳定，易和空气中氧气反应生成二氧化氮，一氧化氮不易溶于水，二氧化氮能和水反应生成硝酸和一氧化氮，所以一氧化氮应该采用排水法收集，要想收集到较纯净的一氧化氮，立即用排水法收集即可得到纯净的NO， 故选：C。14.下列说法不正确的是（ ）A. 液氨在工业上经常作制冷剂使用B. 碳酸氢铵的俗名是碳铵C. 工业硝酸常因溶有少量的Fe3+而略显黄色D. NO2不但能形成酸雨，在日光照射下，还能使氧气经过复杂的反应生成O3【答案】C【解析】【详解】A、液氨在汽化是吸收大量的热，工业上常用液氨作制冷剂，选项A正确；B、碳酸氢铵，化学式为NH4HCO3，俗称碳铵，选项B正确；C、工业硝酸 的质量分数约为 69%，常因溶有少量 NO2 而略显黄色，选项C不正确；D、NO2不但能形成酸雨，在日光照射下，还能使氧气经过复杂的反应生成O3，选项D正确。答案选C。15.已知某物质X能发生如下转化：下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述错误的是（ ）A. 若X为或，则A为硝酸B. 若X为或，则A为硫酸C. 若X为非金属单质或非金属氢化物,则A不一定能与金属铜反应生成YD. 反应和一定为氧化还原反应,反应一定为非氧化还原反应【答案】D【解析】【详解】A. 若X为或，则Y为NO、Z为NO2，A为硝酸，A选项正确；B. 若X为或，则Y为SO2、Z为SO3，A为硫酸，B选项正确；C. 若X为非金属单质或非金属氢化物，比如C或CH4，则Y为CO、Z为CO2，A为H2CO3，它不能与金属铜反应生成CO；若X为S或N2或它们的氢化物，则A能与金属铜反应生成SO2(NO)，C选项正确；D. 若X为钠，反应和一定为氧化还原反应，反应是Na2O2与H2O的反应，为氧化还原反应，D选项错误。故选D。16.在标准状况下，将O2和NO2按体积比14充满一干燥的烧瓶，将烧瓶倒置于水中，瓶内液面逐渐上升。最后烧瓶内溶液中溶质的物质的量浓度是()A. 0.045 molL-1B. 0.036 molL-1C. 0.026 molL-1D. 0.028 molL-1【答案】B【解析】【详解】O2+4NO2+2H2O=4HNO3，由该方程可以看出1体积的氧气与4体积的二氧化氮恰好可以完全与水反应，换句话说将烧瓶倒置于水中后，水将充满整个烧瓶，整个溶液的体积就是烧瓶的体积，假设烧瓶体积1 L， NO2气体物质的量为=0.036mol，根据氮元素守恒，可推断HNO3物质的量为0.036mol，所以物质的量浓度为0.036mol/L，答案选B。17.俗话说“雷雨发庄稼”这是因为雷雨天空气中的某些物质之间发生了一系列化学反应，最终产生了氮肥下列不属于其中的反应的是( )A. B. C. D. 4NH3+5O24NO+6H2O【答案】D【解析】【详解】“雷雨发庄稼”这是因为雷雨天放电条件下氮气被氧化生成NO，NO与氧气反应生成，与水反应生成硝酸，涉及反应有：、，没有氨气参与反应。故选：D。18.某金属硝酸盐受热分解的产物为金属氧化物、二氧化氮和氧气。若生成二氧化氮和氧气的物质的量之比为8:1，则金属元素在反应过程中化合价的变化是 （ ）A. 升高B. 降低C. 不变D. 无法确定【答案】A【解析】【详解】某金属硝酸盐受热分解生成NO2、O2和某金属氧化物，氮元素化合价由+5价降低为+4价，氧元素化合价由-2价升高为0价，生成的二氧化氮和氧气的物质的量之比为8：1，令NO2和O2的物质的量分别为8mol、1mol，氮原子得到的电子物质的量为8mol（5-4）=8mol，氧原子失去的电子为1mol20-（-2）=4mol。二者氮原子得到的电子大于氧原子失去的电子，根据电子转移守恒，金属原子应提供电子，所以金属元素化合价升高。故选A。19.下列变化中，属于物理变化的是 红磷加热升华冷却后变成白磷 氯化铵晶体受热后由试管底部移到试管上部 固体碘受热变成紫红色气体 液氨转化为氨气浓硝酸从无色液体变成黄色液体A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】红磷加热升华冷却后变成白磷有新物质白磷生成，属于化学变化，故错误； 氯化铵晶体受热后有新物质氨气和氯化氢生成，属于化学变化，故错误； 固体碘受热变成紫红色气体发生升华，没有新物质生成，属于物理变化，故正确； 液氨转化为氨气没有新物质生成，属于物理变化，故正确； 浓硝酸分解生成二氧化氮显黄色有新物质生成，属于化学变化，故错误 故选B20.常温下能在浓中溶解的金属( )A. AlB. AgC. FeD. Pt【答案】B【解析】【详解】常温下，Al、Fe和浓硝酸发生钝化现象而阻止进一步被氧化，所以Fe、Al不能完全溶解；除了Al、Fe外，在金属活动性顺序表中Pt之前的金属都能和硝酸发生氧化还原反应，所以Ag能溶于浓硝酸，Pt不溶于浓硝酸，故选B【点睛】常温下铁、铝单质会和浓硫酸及浓硝酸发生钝化。二、推断题（本大题共1小题，共10.0分）21.A、B、C、D、E、W为六种前四周期元素，它们的原子序数依次增大 A 与 D 同主族，可形成 DA 型离子化合物，B与C同周期且相邻，C与E同主族，E2-与 Ar 原子具有相同的电子层结构，W 的合金用量最大、用途最广请回答下列问题：(1)D 在元素周期表中的位置_(2)A 分别与 C、E 形成最简单化合物中沸点较高的是_(填化学式)，原因是_(3)A、C、D三种元素形成的物质中含有的化学键类型_，灼热的碳能与 B 的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应，化学反应方程式为_(4)向盛有A2C2 溶液的试管中加入几滴酸化的WEC4 溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为_；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成，产生气泡的原因是_；生成沉淀的原因是_(用平衡移动原理解释)【答案】 (1). 第三周期A 族 (2). H2O (3). 水分子间存在氢键 (4). 离子键、共价键 (5). C+4HNO3(浓)CO2+4NO2+2H2O (6). H2O2+2H+2Fe2+=2Fe3+2H2O (7). Fe3+催化 H2O2分解产生O2 (8). H2O2分解反应放热，促进 Fe3+水解平衡向正向移动【解析】【分析】A、B、C、D、E、W为六种前四周期元素，它们的原子序数依次增大E2-与Ar原子具有相同的电子层结构，则E为S元素；C与E同主族，则C为O元素；B与C同周期且相邻，则B为N元素；A与D同主族，可形成DA型离子化合物，二者只能处于IA族，结合原子序数可知A为H元素，D为Na；W的合金用量最大、用途最广，则W为Fe。【详解】(1)D为Na元素，在元素周期表中的位置：第三周期A族，故答案为第三周期A族；(2)A分别与C、E形成最简单化合物分别为H2O、H2S，由于水分子间存在氢键，H2O的沸点较高，故答案为H2O；水分子间存在氢键；(3)A、C、D三种元素形成的物质为NaOH，含有的化学键有离子键、共价键，B的最高价氧化物对应水化物为HNO3，灼热的碳与浓硝酸反应方程式为：C+4HNO3(浓)CO2+4NO2+2H2O，故答案为离子键、共价键；C+4HNO3(浓)CO2+4NO2+2H2O；(4)向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeSO4溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为：H2O2+2H+2Fe2+=2Fe3+2H2O；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成，产生气泡的原因是：Fe3+催化H2O2分解产生O2 ；生成沉淀的原因是：H2O2分解反应放热，促进Fe3+水解平衡向正向移动，故答案为H2O2+2H+2Fe2+=2Fe3+2H2O；Fe3+催化H2O2分解产生O2 ；H2O2分解反应放热，促进Fe3+水解平衡向正向移动。三、简答题（本大题共3小题，共50分）22.某课外小组在实验室制备氨气，并进行有关氨气的性质探究 该小组同学加热生石灰与氯化铵的混合物制取干燥的氨气 应该选用的仪器及装置有填字母 _ 生石灰与氯化铵反应生成氨气的化学方程式为 _ 该小组同学设计如图所示装置探究氨气的还原性 在上述过程会同时发生多个反应，写出其中属于置换反应的化学方程式 _ 若实验时通入氨气的速率过快，在烧瓶中会出现白烟，该物质的化学式为 _ 该小组同学以氨气和二氧化碳为原料制备碳酸氢铵 甲同学先将二氧化碳通入水中，充分溶解后，再通入氨气；乙同学先将氨气通入水中，充分溶解后，再通入二氧化碳合适的方案是 _ 填“甲”或“乙”，原因是 _ 检验产物中有的方法为 _ 【答案】 (1). I、F、G、E、C (2). , (3). (4). (5). 乙 (6). 二氧化碳在水中溶解度较小，先通入二氧化碳，再通入氨气，生成的产物量少，且易生成碳酸铵；氨气在水中溶解度很大，先通入氨气，再通入，生成的产物量多，且易生成碳酸氢铵 (7). 取少量产物放入试管中，加入浓NaOH溶液，加热，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，若试纸变蓝，则证明产物中有【解析】【分析】（1）实验室制备氨气用熟石灰用氯化铵在加热条件下制备氨气，氨气为碱性气体且极易溶于水，据此作答；氨气加热时分解生成氨气和氯化氢气体，氯化氢与氧化钙反应生成氯化钙和水；（2）置换反应为一种单质和一种化合物反应生成新的单质和新的化合物的反应；有白烟生成说明生成了一种固体；（3）二氧化碳微溶于水，容易被碱性溶液吸收；将铵根转化成氨气进行检验。【详解】实验室制备氨气用熟石灰用氯化铵在加热条件下制备氨气，氨气为碱性气体，应用碱石灰干燥，可用排空气法收集，氨气极易溶于水，尾气吸收应防止溶液倒吸，所用的装置分别有I、F、G、E、C，故答案为：I、F、G、E、C； 氨气加热时分解生成氨气和氯化氢气体，氯化氢与氧化钙反应生成氯化钙和水，生石灰与氯化铵反应的化学方程式为 ， 故答案为：； 氨气具有还原性，在加热条件下与氧气发生置换反应生成氮气和水，反应的方程式为，氨气还能被氧化为NO和水，进而与氧气反应生成硝酸，如通入氨气过快，则会生成，产生白烟， 故答案为：； 二氧化碳微溶于水，先通入二氧化碳，溶液中生成极少量的碳酸，再通入氨气，生成的产物量少，且易生成碳酸铵，氨气在水中溶解度很大，先通入氨气，溶液中生成较多的一水合氨，再通入，生成的产物量多，且易生成碳酸氢铵，故乙方案正确 故答案为：乙；二氧化碳在水中溶解度较小，先通入二氧化碳，再通入氨气，生成的产物量少，且易生成碳酸铵； 氨气在水中溶解度很大，先通入氨气，再通入，生成的产物量多，且易生成碳酸氢铵； 检验离子时，加入碱在加热条件下反应生成氨气，氨气水溶液呈碱性，可使湿润的红色石蕊试纸变蓝， 故答案为：取少量产物放入试管中，加入浓NaOH溶液，加热，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，若试纸变蓝，则证明产物中有【点睛】高中学习阶段能使石蕊变蓝的气体只有氨气，故可以利用此性质来检验溶液中是否含有铵根。23.某化学兴趣小组对碳、氮、磷等常见元素的化合物性质进行如下研究请按要求回答问题 甲同学用图l所示装置部分夹持装置略探究NO与的反应 查阅资料： 酸性条件下，NO或都能与反应生成和 中反应的化学方程式是 _ 中观察到的主要现象是 _ ，F装置的作用是 _ 在反应前，打开弹簧夹，通入一段时间，目的是 _ 充分反应后，检验D装置中发生反应的实验是 _ 乙同学查阅有关弱酸的电离平衡常数： 化学式HCN电离平衡常数则该温度下相同pH的、溶液的物质的量浓度由大到小的顺序为 _ 填编号磷酸为一种三元酸，其在水溶液中各种存在形式物质的量分数随pH的变化曲线如图2： 溶液中， _ 填“”“”或“”向溶液中滴入稀盐酸后，pH从10降低到5的过程中发生的主要反应的离子方程式为 _ 由图推断溶液中各种微粒浓度关系是 _ 填选项字母 A. B. C. D. 假设在时测得溶液的，近似计算出第一步水解的水解常数用表示 _ 忽略第二、第三步水解，结果保留两位有效数字【答案】 (1). 浓 (2). 铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色，有无色气泡产生 (3). 吸收未反应的NO (4). 将装置中的空气排净 (5). 取D装置中的产物少许于试管中，加稀硫酸，若产生无色气体，遇到空气变为红棕色，则产物为亚硝酸钠 (6). (7). (8). (9). AD (10). 【解析】【分析】（1）A中为铜与浓硝酸的反应；B二氧化氮与水反应生成硝酸，Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，尾气中含有NO需要处理；装置若有空气，会与NO反应；根据资料可知产物为亚硝酸钠，亚硝酸钠可以与硫酸反应生成一氧化氮。（2）弱电解质电离程度越强水解程度越弱；（3）磷酸钠中钠离子不水解、磷酸根离子水解；pH从10降低到5的过程中浓度减小、浓度增大；溶液中存在的电离和水解；运用电解质溶液中电荷守恒、物料守恒以及质子守恒进行解答；【详解】与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，其反应的方程式为：浓；B中二氧化氮与水反应生成硝酸，Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，所以溶液变蓝色，同时生成无色气体；NO能与反应生成和，则F装置的作用是吸收未反应的NO； 故答案为：浓；铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色，有无色气泡产生；吸收未反应的NO； 装置中空气能与NO反应，实验前要排尽，通入氮气能起到该作用，即将装置中的空气排净； 故答案为：将装置中的空气排净； 根据题中信息可知，D装置中产物为，与硫酸反应会生成NO，要检验，先取D装置中的产物少许于试管中，然后加稀硫酸，若产生无色气体，遇到空气变为红棕色，则产物为亚硝酸钠； 故答案为：取D装置中是产物少许于试管中，加稀硫酸，若产生无色气体，遇到空气变为红棕色，则产物为亚硝酸钠； 弱酸的电离平衡常数越大，酸性越强，反之酸性越弱，酸性越弱，对应钠盐中酸根离子水解程度越大，pH相同时，盐的水解程度越大，其浓度越小，则浓度：，则； 故答案为：； 磷酸钠中钠离子不水解、磷酸根离子水解，所以；向溶液中滴入稀盐酸后，pH从10降低到5过程中浓度减小、浓度增大，所以发生的反应为， 故答案为：； 、钠离子不水解，浓度最大，电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，电离程度和水解程度都较小，所以溶液中存在，故A正确； B、电离程度大于水解程度，所以，故B错误； C、溶液中存在电荷守恒，故C错误； D、溶液中存在物料守恒，故D正确； 故选AD； PO43-水解：PO43-+H2OHPO42+OH，c(HPO42)约等于c(OH)，溶液的，所以c(OH)=0.01mol/L，水解的c(PO43)= c(OH)=0.01mol/L，所以溶液中的c(PO43)=0.1mol/L-0.01mol/L=0.09mol/L，所以， 故答案为：【点睛】弱酸的电离平衡常数越大，酸性越强，反之酸性越弱，酸性越弱，对应盐中酸根离子水解程度越大，pH相同时，盐的水解程度越大，其浓度越小。24.氮及其化合物的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。（1）合成氨工业是最基本的无机化工之一，氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料。 合成氨反应中有关化学键键能数据如下表：化学键HHNNNHE/ kJmol1436946391已知：合成氨反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的活化能Ea=508 kJmol1，则氨分解反应：2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的活化能Ea=_。下图表示500、60.0MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数：_（保留3位有效数字）。依据温度对合成氨反应的影响，在图坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，N2物质的量变化的曲线示意图_。（2）选择性催化还原脱硝技术(SCr)是目前较成熟的烟气脱硝技术，该技术是指在温度300420之间和催化剂条件下，用还原剂(如NH3)选择性地与NOx反应。SCr脱硝技术中发生主要反应为：4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)H=1625.5kJmol1；氨氮比n(NH3)n(NO)会直接影响该方法的脱硝率。350时，只改变氨气的投放量，氨气的转化率与氨氮比的关系如图所示。当n(NH3)n(NO)1.0时，烟气中NO浓度反而增大，主要原因是_。碱性溶液处理烟气中的氮氧化物也是一种脱硝的方法，写出NO2被Na2CO3溶液吸收生成三种盐的化学反应方程式_。直接电解吸收也被用于脱硝。用6稀硝酸吸收NOx生成亚硝酸，再将吸收液导入电解槽电解，使之转化为硝酸。电解装置如图所示。阳极的电极反应式为_。【答案】 (1). 600 kJmol1 (2). 14.5% (3). (4). 过量氨气与氧气反应生成 NO (5). 2NO2+2Na2CO3+H2O=NaNO3+NaNO2+2NaHCO3 (6). H2O + HNO2 2e NO3 3H【解析】(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的反应热H=反应物总键能-生成物总键能=(946+4363)kJmol1-(6391)kJmol1=-92 kJmol1，正反应的活化能Ea=508 kJmol1，则逆反应的活化能Ea=(508+92)kJmol1=600kJmol1，即2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的活化能Ea=600kJmol11；设平衡时反应的氮气的物质的量为xmol，则根据方程式可知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，起始(mol) 1 3 0反应(mol) x 3x 2x平衡(mol) 1-x 3-3x 2x平衡时氨气的体积分数=42%，解得x=0.592mol，则N2的平衡体积分数=14.5%；N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H= -92 kJmol1，升高温度，平衡逆向移动，N2物质的量增大，因此一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随着反应的进行，氮气的物质的量逐渐减小，达到平衡后，随温度不断升高，氮气的物质的量逐渐增大，图像为；(2)4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)H=1625.5kJmol1，350时，只改变氨气的投放量，当n(NH3)n(NO)1.0时，过量氨气与氧气反应生成NO，烟气中NO浓度反而增大；NO2被Na2CO3溶液吸收生成三种盐，二氧化氮与水反应生成一氧化氮和硝酸，一氧化氮和二氧化氮与碱反应能够生成亚硝酸盐，因此反应的化学反应方程式为2NO2+2Na2CO3+H2O=NaNO3+NaNO2+2NaHCO3；用6的稀硝酸吸收NOx生成亚硝酸，再将吸收液导入电解槽电解，使之转化为硝酸，根据装置图，阳极发生氧化反应，亚硝酸被氧化为硝酸，电极反应式为H2O+HNO22eNO3+3H+。四、实验题（本大题共2小题，共20.0分）25.利用如图所示的装置和其他必要的仪器用品，完成下列实验。已知2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O，该实验证明氨气具有还原性。（1）碱石灰的作用是_，倒扣漏斗的作用是_。（2）浓氨水与固体NaOH接触，会逸出大量氨气原因是_。（3）硬质玻璃管中可观察到的实验现象是_。（4）常温下，若氨水与稀硫酸恰好完全中和，则所得溶液中各离子浓度的大小顺序为_。【答案】 (1). 吸收水蒸气 (2). 防止倒吸 (3). NaOH吸水放热，使溶液温度升高，有利于NH3H2O分解；c(OH-)增大，使NH3+H2ONH4+OH平衡左移，也有利于氨气的逸出 (4). 黑色粉末变为红色，有无色液滴产生 (5). c(NH+4)c(SO42)c(H+)c(OH)【解析】【分析】要证明NH3的还原性，需要NH3和氧化性的物质反应，本题选择的是CuO，CuO和NH3反应生成Cu，看到黑色的CuO变成了红色的Cu，可证明NH3的还原性。首先需要制备NH3，用浓氨水和NaOH溶液制备，产生的NH3经碱石灰干燥后进入硬质玻璃管和CuO反应，剩余的NH3用稀硫酸吸收，以防污染环境。【详解】（1）制取的氨气中含有水蒸气，氨气与氧化铜反应需要加热，所以氨气进入硬质试管前应进行干燥，所以碱石灰作用为干燥氨气；吸收过量的氨气防止空气污染，氨气极易被浓硫酸吸收，应防止发生倒吸；故答案为干燥氨气；防止发生倒吸；（2）一水合氨中存在平衡NH3H2ONH3+H2O，且该反应是吸热反应，向浓氨水中加入NaOH固体，氢氧化钠溶解放出热量促进一水合氨分解生成氨气，另外c(OH-)增大，使NH3+H2ONH4+OH平衡左移，也有利于氨气的逸出。故答案为：NaOH吸水放热，使溶液温度升高，有利于NH3H2O分解；c(OH-)增大，使NH3+H2ONH4+OH平衡左移，也有利于氨气的逸出；（3）氨气与氧化铜发生氧化还原反应，生成产物为铜，同时生成水，看到现象为：黑色粉末变为红色，有无色液滴产生，故答案：为黑色粉末变为红色，有无色液滴产生；（4）氨水与稀硫酸恰好完全中和生成硫酸铵，NH4+水解溶液呈酸性，水解是微弱的，所得溶液中各离子浓度的大小顺序为(NH4+)c(SO42)c(H+)c(OH)，故答案为(