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文档简介
第19讲氮及其化合物
知识体系
L氮在自船里中的循环-人类活期自献氮循环和环境的留响
氮—[ITO1]自烟虢与人工固氮
及
―稳定性—雷电周剧
氮NO
氮氧化物
的
io?大气污染
化
_与水或酸的反应
合
物氮气与氧气反应
—液化
化合物
硝酸强氧化性
不稳定性
r不稔定性
w与碱的反应
।实验室制氮
密知识梳理一
i.氮气的结构和性质
(1)物理性质
纯净的氮气是一种无色、无味、密度比空气稍小的气体,熔点为一
209.86C。沸点为一195.8℃,难溶于水。(思考电的收集方法?)
(2)结构:电子式为:________________结构式为_____________,氮氮
叁键的键能高达946kJ・moir,键能大,分子结构稳定,化学性质不活
泼。
(3)化学性质
常温下,即的化学性质很不活泼,可代替稀有气体做保护气,但在高温、
放电、点燃等条件下,M能与M、0?等发生化学反应。
0)N,+31ht&g、2NIh(可逆反应)
是工业上合成氨的反应原理。
②与。2反应:
应电
Ni+Ch=2N0
③与Mg反应:
嫖
N2+3Mg=^=Mg3N2;Mg3N2+6H20=3Mg(OH)2I+2NH3t
3.氮气的用途与工业制法
(1)氮气的用途:
合成氨;制硝酸;用作保护气;保护农副产品;液氮可作冷冻剂。
(2)氮气的工业制法
工业上从液态空气中,利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低加以分离而
制得氮气。
4.氮的固定
将空气中游离的氮气转变为氮的化合物的方法,统称为氮的固定。氮的
固定有三种途径:
(1)生物固氮:豆科作物根瘤菌将此转化为化合态氮。
(2)自然固氮:天空中打雷闪电时,M转化为NO。
(3)工业固氮:在一定的条件下,N?和比人工合成氨。
管知识梳理二
二、氮的氧化物
(1)物理性质
NO:无色、无味的气体,难溶于水,有毒。
N02:红棕色、有刺激性气味的气体,有毒。
(2)化学性质
NO:不与水反应,易被氧气氧化为NO”
2N0+02===2N02
N02:①易与水反应生成硝酸和NO,在工业上利用这一反应制取硝酸。
3N02+H20=2HN03+N0
②有较强的氧化性,可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。
管知识梳理三
三、氨
1.结构和性质
(1)物理性质
氨是无色有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易液化.极易溶于水,
常温常压下,1体积水能溶解约700体积的氨.
(2)分子结构
化学式NL电子式____________;结构式:_____________________
氨分子为三角锥形
(3)化学性质
①与水反应
氨溶于水的水溶液称为氨水,其中大部分NH:s与水结合成一水合氨
(刈3・乩0),但氨水的溶质仍然为NH3.一水合氨可以部分电离成NH/
和0旷,故氨水显弱碱性,能使酚酸试液变红。NH:「H2。受热又容易分
-
解为NH.和H20O氨水的密度小于1g-mL',且溶质的质量分数越大,
溶液的密度越小。NH)是中学化学中唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
的气体,常用此性质检验NHs的存在。
-
NH3+比0NH:J・+OH
②与酸反应
NH3+HC1=NH©(产生白烟,可用于检验NHQ
NH3+CO2+H2O=NH.HCO3(俗称碳氨)
2NH3+H.SO.=(NHI)2S0i;NH3+HNO3=NH4NO3
③具有还原性
一化剂
4N1I3+502-~61120+4N0
(氨的催化氧化,是工业上制硝酸的基础,也是工业上制N0的方法)
2NH3+3C12=N2+6HC1;8NH3+3C12=N2+6NH,C1
2NH3+3CU0=N2+3Cu+3H2O
2.氨的用途与保存
(1)用途:
①氨是氮肥工业及制造硝酸、镂盐、纯碱等的重要原料。
②氨也是有机合成工业的常用原料(如制尿素合成纤维、染料等)C
③氨还可用作制冷剂。
(2)保存:
氨水盛装在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁桶内。
3.氨的实验室制法
(1)实验原理:用镀盐与碱共热。
2NH.C1+Ca(OH),AcaCl2+2NH3f+2H20
(2)装置:(见下图)
(3)收集:向下排空气法。
(4)检验:
①用红色的石蕊试纸检验是否变蓝。
②用粘有浓盐酸的玻璃棒检验,产生白烟。
(5)干燥:用碱石灰干燥。
注意:也可用浓氨水与强碱混合;或向浓氨水中加生石灰:
2NH3•H2O+CaO=Ca(OH)2+2NH3t+H20
至知识梳理四
四、钱盐
1.定义
由钱根离子(NH;)和酸根离子构成的化合物叫做钱盐。
2.铁盐的性质
钱盐都是晶体,均溶于水。
(1)钱盐受热分解
NH,CI=m31+HC1;NH4HCO3=m31+H2O+CO2t
(2)铉盐与碱的反应
固态:NH4NO3+NaOHANaN03+NH3t+H20
(NHt)2S0.,+2NaOHANa2S0.1+2NH3t+2H20
-
液态:NH;+OH=NH3f+H2O
(3)NH;的检验
向含有NH;的溶液或晶体中滴加浓NaOH溶液,加热时有刺激性气味的
气体生成且气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则证明了溶液或晶体中
NH:的存在。
管知识梳理五
五、硝酸
1.硝酸的物理性质
纯硝酸是无色易挥发、有刺激性气味的液体,能与水以任意比混溶C
98%以上的浓硝酸在空气中由于挥发出IINO,而产生“发烟”现象,通常
叫做发烟硝酸。
2.硝酸的化学性质
(1)硝酸的不稳定性
硝酸不稳定,很容易分解、硝酸越浓,就越容易分解。
4HN03(浓)=2H20+4N02t+02t
浓硝酸呈黄色,就是由于硝酸分解产生的N。?溶于硝酸的缘故。
(2)硝酸的强氧化性
①氧化金属
硝酸是一种强氧化剂,几乎能与所有的金属(Pt.Au除外)发生氧化还
原反应,但常温下,铁、铝在浓硝酸中发生钝化。
Cu+4HN03(浓)=Cu(NO3)2+2NO2t+21L0
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(N03)2+2N0t+4H20
Ag+2HNO3(浓):AgN03+N02t+H20
3Ag+4HN03(稀)=3AgN03+N0t+2H20
②氧化非金属
硝酸还能与许多非金属及某些有机物发生氧化还原反应。
4HN03(浓)+CA4N02t+2H2O+C02f
6HNO3(浓)+s£=6NO2t+2H20+H2s(ht
呐界2・崛电N2H4AgNO3—~~»。2
"%口"NH4NO3
经典典例
1.下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论不一致的是
选
实验操作实验目的或结论
项
将NaOH溶液滴入该溶液中加热,放出的气体
A证明溶液中有NH;
能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
向某溶液中加入BaCb溶液,产生白色沉淀,
B证明该溶液中存在SOf
再加入稀硝酸,沉淀不溶解
向碘水中加入少量CCU,充分振荡后静置,上I2在CCI4中的溶解度大于
C
层接近无色,下层显紫红色在水中的溶解度
D向CuSO4溶液中插入铝条,有红色固体析出活泼性:AI大于Cu
A.AB.BC.CD.D
【答案】B
【详解】A.钱根和氢氧根离子在加热条件下生成氨气,能使湿润的红色石蕊试
纸变蓝,A正确;
B.溶液中含有银离子,加入BaCL溶液后,也可以产生相同的实验现象,B错误;
C.12在C04中的溶解度大于在水中的溶解度,且密度比水大,可以用四氯化碳
萃取碘水中的单质碘,C正确;
D.铝比铜活泼,可以置换出硫酸铜溶液中的铜,D正确;
故选Bo
3+2+2++3+/
2.已知:2Fe+3Br2=2FeBr3,2Fe+2l=2Fe+l2,3Fe+NO;+4H=3Fe+NOT+2H2O,
现将Fe(NO3)2溶液分别滴入到以下溶液中:①修。4;②HNO3;③滨水;④碘
水。其中能使Fe2+转变成Fe3+的是
A.只有②③B.①②③C.②③④D.全部
【答案】B
3+2+
【分析】先根据反应方程式2Fe+3Br2=2FeB「3,2Fe+2l=2Fe+l2,
2++3+/
3Fe+NO;+4H=3Fe+NOT+2H2O,判断离子间的氧化性强弱,当离子的氧化性
大于铁离子时,亚铁离子才能够被氧化成铁离子,注意在酸性条件下硝酸根离子
具有氧化性,据此完成本题。
3+
【详解】由题中反应方程式可知,离子的氧化性关系为:Br2>Fe>l2,HNO3>
Fe3+,
①Fe(NO3)2溶液滴入硫酸中,硝酸根离子在酸性条件下具有氧化性,能够将亚铁
离子还原成铁离子,故①正确;
②Fe(NO3)2溶液滴入硝酸中,硝酸具有强氧化性,能够将亚铁离子还原成铁离子,
故②正确;
③Fe(NO3)2溶液滴入滨水中,由于氧化性B「2>Fe3+,所以滤单质能够将亚铁离
子氧化成铁离子,故③正确;
④Fe(NO3)2溶液滴入碘水中,由于氧化性Fe3+>b,所以碘单质不能够氧化亚铁
离子,故④错误;
故选Bo
3.下列化学用语表述正确的是
2++
A.将二氧化硫通入硝酸钢溶液中,产生白色沉淀:SO2+Ba+H2O=BaSO3+2H
B.向Ba(OH):溶液中逐滴加入NaHSO,溶液使Ba”恰好沉淀完全:
2+-4
Ba+OH+H+SO,=BaSO4J+H,O
+3+
C.过量铁粉与稀硝酸反应,产生无色气体:Fe+4H+NO;=Fe+NOT+2H2O
2
D.Ba(OH)?溶液与稀硫酸反应:Ba++SO;-=BaSO4;
【答案】B
【详解】A.二氧化硫水溶液呈酸性,酸性下硝酸根具有强氧化性,则将二氧化
硫通入硝酸钢溶液中,发生氧化还原反应产生硫酸钢白色沉淀:
2++
3SO24-2NO;+3Ba+2H;O=3BaSO44<+2NO+4H,A错误;
B.向Ba(OH):溶液中逐滴加入NaHSO」溶液使Ba」+恰好沉淀完全,Ba(OH)?、NaHSO4
2++
物质的量之比为1:1反应:BaIOH-IHlSOj--BaSO4;IH2O,B正确;
C.过量铁粉与稀硝酸反应,铁粉过量,生成亚铁离子,产生无色气体:
3Fe+8H*+2NO;=3Fe2++2NO?+4H,O,C错误;
D.Ba(OH)2溶液与稀硫酸反应,生成硫酸银沉淀和水:
2+
Ba+2OJT+2H++SO;=BaSO4J+2H.O,D错误;
故选Bo
4.下列各组离子在水溶液中能大量共存的是
⑴「、CIO,NO;、H+
(2)K\NH;、HCO3、0H-
⑶SO;、SO:、Cl、0H-
⑷Fe3+、QJ2+、SO;、Cl-
(5)H\K+、A®、HSO3
(6)Ca2\Na+、SO:、CO;
A.⑴和⑹B.⑶和⑷C.⑵和⑸D.⑴和⑷
【答案】B
【详解】(1)在酸性条件卜\CIO-和NO3都可以氧化「,故不能大量共存,不符合
题意;
(2)NH:、HCO;都与OH-要反应,故不能大量共存,不符合题意;
(3)SO;、SO:、Cl,OH相互间不反应,可以大量共存,符合题意;
⑷%3+、Cl|2+、C卜相互间不反应,可以大量共存,符合题意;
⑸H+与Aio2、HSO3都要反应,故不能大量共存,不符合题意;
⑹Ca2+与CO;要反应,故不能大量共存,不符合题意;
符合题意的有:(3)和⑷。
答案选B。
5.细菌可以促使铁、氮两种元素进行氧化还原反应,并相合两种元素的循环.
耦合循环中的部分转化如下图所示。
⑴上图所示氮循环中,属于氮的固定的有(填字母序号)。
a.N2转化为氨态氮b.硝化过程c.反硝化过程
⑵氮肥是水体中氨态氮的主要来源之一,氨气是生产氮肥的主要原料,工业合
成氨的化学方程式为。
⑶氨态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气。该反应中,当产
生0.02mol氮气时,转移的电子的物质的量为moL
(4)土壤中的铁循环可用于水体脱氮:脱氮是指将氮元素从水体中除去,
①用离子方程式说明利用土壤中的铁循环脱除水体中氨态氮的原
理:,
②用离子方程式说明利用土壤中的铁循环脱除水体中硝态氮的原
理:0
(5)N0是大气污染气体,测定某气体样品中NO含量操作如下:
将vL气样通入适量酸化的H2O2溶液中,使NO完全被氧化为NO;。向上述反应
后溶液中加入vimLcimo卜LFeSCU溶液(过量),充分反应后,多余Fe?+与v2mL、
c2mokLK2Cr2O7恰好反应。NO被出。2氧化为NO3的离子方程式是。上述
过程中发生下列反应:3Fe2++NO;+4H+=NO个+3Fe3++2H2。;
2++3+3+
Cr2o?"+6Fe+14H=2Cr+6Fe+7H2O,则气样中NO的含量为g/Lo
【答案]⑴a
(2)及+3比.岑^三-2加3
(3)0.06
3+2++2++3+
(4)6Fe+2NH;=6Fe+N,+8H1()Fc+2NO-+12H=1()Fe+N2+6H;O
+
(5)3II2O2+2NO=2NO,+2II2O+2II9此飙作“个
V
【详解】(1)游离氮转化为氮的化合物称为氮的固定,上图所示氮循环中,属
于氮的固定的有a;
(2)氨气是生产氮肥的主要原料,工业利用氮气和氢气合成氨,反应的化学方
程式为此+3112^^^^%;
(3)由题意可写出NH;+NO;=N?+2Hq,该反应中,每生成lmol氮气,转移3moi
电子,则当产生0.02mol氮气时,转移的电子的物质的量为0.02molx3=0.06mol;
(4)①用土壤中的铁循环脱除水体中氨态氮,则钺根离子被铁离子氧化为氮气,
离子方程式为6FeA+2NH;=6Fe"+N2+8H+;②利用土壤中的铁循环脱除水体中硝
态氮,则亚铁离子将硝酸根离子还原为氮气,离子方程式为:
2+3+
10Fe+2NO3+12H+=IOFe+N2+6H;O;
(5)NO被H2O2氧化为NO,H2O2转化为还原产物H2O,反应的离子方程式是3
+
H2O2+2NO=2NO;+2H20+2H;由题意:与5。自反应的Fe?+的物质的量为
6c2V2X1。3mol;与NO;反应的Fe2+的物质的量为(s/广6c2V2)xl(y3mo|,NO3物质的
量为(CM-6c2;)xl0由。];结合3H2O2+2NO2NO;+2H2O+2H+可知NO物质的量为
(CM-6c则气样中NO的含量
(CM-6c2V2)x10,x30gzu(CM-6c2V2)X1()2gh
3vv
"拓展练习
1.下列关于氮氧化物的说法正确的是
A.NO、NO?可在大气中可稳定存在B.NO、NO2均为大气污染气体
C.NO、NO2均易溶于水D.NO、NO2均能与水发生反应
【答案】B
【详解】A.一氧化氮会与氧气反应,因此不能在空气中稳定存在,A项错误;
B.NO、NO2均能形成酸雨,会污染空气,B项正确;
C.一氧化氮难溶于水,C项错误;
D.一氧化氮不与水发生反应,D项错误;
故选Bo
2.已知X、Y、Z、W均为中学化学中常见物质,它们之间的转化关系如图所示(部
分产物已略〉下列说法不•正•确•的是
X%Y%Z
It1
A.X、Y、Z中至少有一种相同的元素,该元素可以是金属元素也可以是非金
属元素
B.物质W可能是化合物,也可能是单质
c.若x为金属铁,贝|Jw叮以是。2或稀硝酸
D.若X、Y、Z中均含有一种常见金属元素,则W可能是强酸也可能是强碱
【答案】C
【分析】根据转化关系知,当X为碱,W为酸性氧化物时符合条件;当W为铁,
X为氯气时符合条件;当X为碳,W为氧气或水时符合条件;当X为偏铝酸钠或
氯化铝,W为酸或强碱时也符合条件,采用假设方法然后验证各个反应。
【详解】A.当X为碱,W为酸性氧化物时符合条件;当W为铁,X为氯气时符
合条件;当X为碳,W为氧气或水时符合条件,则X、Y、Z中至少有一种相同
的元素,该元素可以是金属元素也可以是非金属元素,A正确;
B.当W是铁或CO2时都能实现上面转化,故物质W可能是化合物,也可能是
单质,B正确;
C.若X为金属铁,铁和氯气或者硝酸只能生成三价铁,则无法实现YZ转化,C
错误;
D.若X、Y、Z中均含有一种常见金属元素,该金属为铝,X和少量W或过量W
反应不同,则X为偏铝酸钠或氯化铝,则W可能是强酸也可能是强碱,D正确;
故选Co
3.将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的NO和NO?
混合气体在标准状况下的体积为U.2L,下列说法中错误的是
A.NO的体积为0.26mol,NO2的体积为0.24mol
B.参加氧化还原反应的HNO3的物质的量是1.52mol
C.待产生的气体全部释放后,向溶液中加入VmLamol/L的NaOH溶液,恰好
使溶液中的Cu全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为当空"mol/L
0.14
D.欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNCh,至少需
要质量分数30%的双氧水57.8g
【答案】D
【分析】n(Cu)=^-=^J-=0.51inol,氮氧化物的物质的量
V11.2L,
:—=--------------=0.5mol.
Vm22.4L/mol'
【详解】A.设NO的为xmol,NO2的为ymoL因为铜与硝酸的反应是一个氧化
还原反应,根据题意及电了得失守恒,有:x+y=0.5,3x+y=0.51x2,解之得x=0.26,
y=0.24,故A正确;
B.参加反应的HNO3分两部分,一部分起酸性作用生成硝酸铜,一部分起氧化
剂作用生成一氧化氮和二氧化氮,则参加反应的HNO3的物质的量
n=2n(Cu)+n(NOx)=(2x0.51)mol+0.5mo=1.52mol,故B正确;
C.最后溶液中的溶质是NaNO3,根据钠原子守恒计算起酸作用的
n(HNO3)=n(NaOH);"xlO-mol,根据N原子守恒计算作氧化剂的硝酸的物质的量
=0.5mol,则C(HNO3)="A。5moi/L,故C正确;
0.14
C.设需要30%的双氧水mg,根据电子得失守恒,根据上面的数据,有:
0.26x3+0.24xl=0.51x2=20%x^-x2,解得:m=86.7,故D错误;
24
答案选D。
【答案】A
【详解】A.NO?能和水反应,不能用排水法收集N02,故选A;
B.若澄清石灰水变浑浊,则证明碳酸氢钠分解放出二氧化碳,故不选B:
C.烧瓶内形成红色喷泉,证明N%易溶于水旦溶液呈碱性,故不选C;
D.二氧化碳不溶于不含碳酸氢钠溶液,HCI能与碳酸氢钠反应放出二氧化碳气
体,用饱和碳酸氢钠溶液除二氧化碳中的氯化氢,故不选D:
选A。
5.下列操作、现象和结论均正确的是
选
操作现象结论
项
A向待测液中加入盐酸酸化的BaCl2溶有白色沉淀待测液中含有so:
液生成
向3mLFc(NO3)3溶液中滴加几滴HI溶「的还原性比Fe?+
B溶液显蓝色
液,振荡,再滴加1mL淀粉溶液的强
溶液先变红反应生成了NaOH
C向Na?。2的水溶液中滴入酚肽
色后褪色和漂白性的物质
向适量补铁剂配成的溶液中滴入几滴
酸性KMnO4补铁剂中只含有
D
酸性KMnO溶液,振荡2+
4溶液褪色Fe
A.AB.BC.CD.D
【答案】C
【详解】A.向待测液中加入盐酸酸化的BaCk溶液,有白色沉淀生成,待测液
中不一定含S。:,可能含Ag+,A项错误;
B.向3mLFe(NO3)3溶液中滴加几滴HI溶液,振荡,再滴加1mL淀粉溶液,溶液
呈蓝色,说明「被氧化成加NO;在酸性条件下会将「氧化成12,不能说明还3+
将「氧化,不能比较「与Fe2+还原性强弱,B项错误;
C.向NazOz的水溶液中滴入酚甑,溶液先变红说明NazOz与水反应生成了NaOH,
后褪色说明生成了漂白性物质,C项正确;
D.补铁剂中的其它还原性物质也能将酸性KMnO4还原,使酸性KMnCU溶液褪
色,D项错误;
答案选C。
6.下列反应的离子方程式错误的是
+2
A.过量铁粉与稀硝酸反应;3Fc+2NO-+8H=3Fe*+2NOTH2O
B.AI(OH)3溶于烧碱溶液:AI(OH)3+OH=[AI(OH)4]-
2
C.向Na2s溶液通入足量SO2:S-+2SO2+2H2O=H2S+2HSO;
D.Ks[Fe(CN)6]溶液滴入FeJ溶液中:IC+Fe?«+[Fe(CN%丁=KFe[Fe(CN),JJ
【答案】C
【详解】A.过量铁粉与稀硝酸反应生成硝酸亚铁,同时硝酸被还原为一氧化氮,
离子方程式为:3Fe+2NO:+8H+=3Fe2++2NOT+4H20,A正确;
B.Al(OH),溶于烧碱和氢氧化钠反应生成四羟基合铝离子,离子方程式为:
-
AI(OH)3+OH=[AI(OH)J,B正确;
C.向Na?S溶液通入足量SQ发生氧化还原反应,生成单质硫,离子方程式为:
2
2S+5SO2+2H2O=3SJ+4HSO?,C错误;
D.K31Fe(CN)6]可以检验二价铁,则([FelCN.溶液滴入FeJ溶液中的离子方
+2+V
程式为:K+Fe+[Fe(CN)6]=KFe[Fe(CN)J;,D正确;
故选C。
7.卜列装置可以用于相应实验的是
L一\…
1__/------\_11__/~s__)W
测量一定质量的
实除去碳酸
和。?混合
验氢钠固体分离石油,得到汽油、Na?ONa?制备并收集NO气
目中的少量煤油和柴油等物中Na?。2的质量体
的碳酸钠
分数
A.AB.BC.CD.D
【答案】C
【详解】A.除碳酸氢钠固体中的碳酸钠应先溶解,然后通足量二氧化碳,再获
得相应固体,A错误;
B.利用沸点差异分离石油中各组分,可得到汽油、煤油和柴油等产品,但蒸馄
时,装置内压增大,尾接管处不能密闭,B错误;
C.NazCh与水反应产生。2,通过测定。2的量来计算NazCh的质量分数,C正确;
D.NO与空气中的。2反应生成N02,无法收集到NO,D错误;
故选C。
8.下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断或分析不•正•确•的是
粒子组判断或分析
不能大量共存,因发生反应:
AFe2\A产、H\Cl\NO;
r3+
3Fe+4H*+NO,=3Fe+NOT+2H2O
不能大量共存,因发生反应:
BH\K\SQ;、SO;-
+2-
2H+S2O3=SJ+SO2T+H2O
CNa\Fe"、SO:、H2O2能大量共存,无化学反应发生
不能大量共存,因发生反应:
DH\Na\CWMnO;
-
2MnO;+10C1+16H+=2Ml产+5C12T+8H2O
A.AB.BC.CD.D
【答案】C
【详解】A.F/+具有还原性,在酸性条件下,NO;具有强氧化性,会将Fe?+氧化
产生N。;被还原产生NO,该反应的离子方程式为:
r+u
3Fe+4H+NO;=3Fe+NOT+2H2O,因而Fe?*、H\NO3不能大量共存,A正确;
B.H+与sg;•会反应产生出0、S、SO2,反应的离子方程式为:
2-
2H-4-S2O3=Si+SO2f+H2O,故H+与S2O;-不能大量共存,B错误;
C.Fe3+会导致出。2分解产生出0、02,是H2O2分解的催化剂,因而二者不能大
量共存,C错误;
D.MnO,具有强氧化性,Cl-具有强还原性,二者在酸性溶液中会发生氧化还原反
应,产生MM+、CL,反应的离子方程式为:
+2+
2MnO;+lOCr+16H=2Mn+5CI,T+8H2O,故MnO,、H\C「具不能大量共存,D
正确;
故合理选项是C。
9.某小组探究NH,的催化氧化,实验装置图如下。③中气体颜色无明显变化,
④中收集到红棕色气体,一段时间后,④中产生白烟。下列分析不正确的是
•••
催化剂
A.③、④中现象说明③中的反应是4NH3+5O?=~4NO+6H2O
A
B.④中白烟的主要成分是NH4C1
C.一段时间后⑤中可能变蓝
D.若用氨气进行尾气处理,每处理0.6molNO]需消耗0.8mol氨气
【答案】B
【分析】①中高锦酸钾受热制备氧气,装置②中氯化核与氢氧化钙共热反应制
备氨气,装置③中氨气在催化剂作用下与氧气发生催化氧化反应生成一氧化氮,
装置④中反应生成的NO与过量的。2反应生成红棕色气体N02,NO2与水蒸气
反应生成硝酸,硝酸与氨气反应生成硝酸镂,会有白烟产生,装置⑤中氮的氧
化物与氧气溶于水反应生成硝酸,硝酸与铜反应生成淡蓝色的硝酸铜溶液。
【详解】A.由分析可知,③中气体颜色无明显变化,④中收集到红棕色气体,
一段时间后产生白烟说明③中氨气在催化剂作用下与氧气发生催化氧化牛戌一
催化剂
氧化氮,反应方程式为:4NH+5O2^=4NO+6HO,故A正确;
3A2
B.由分析可知,④中白烟的主要成分是硝酸镂,故B错误;
C.装置⑤中氮的氧化物与氧气溶于水反应生成的酸,硝酸与铜反应生成淡蓝色
的硝酸铜溶液,故C正确;
D.用氨气处理尾气N02,发生的反应的方程式为:6NO24-8NH3=7N24-12H2O,
NO2与NH3的化学计量数之比为6:8,则处理0.6molNO2需消耗0.8mol氨气,故
D正确;
故选Bo
由下列实验及现象能推出相应结论的是
10.•♦•
实验现象结论
黄色逐渐消失,加
向2mL0.1mol.P的FeCl3溶液中加
AKSCN溶液后颜色金属性:Fe>Cu
足量Cu粉振荡后再加3滴KSCN溶液
不变
用玻璃棒蘸取次氯骏钠溶液点在干燥次氯酸钠溶液具
BpH试纸最终变门
的pH试纸上有漂白性
向lOmLKI和KOH(浓度均为2mol/L)
C混合溶液中滴加几滴浸水振荡,再滴溶液显蓝色氧化性:Br2>12
加1mL淀粉溶液
室温下,向浓度均为lmol/L的Ba"白色沉淀是
D和Ca(NO3)2混合溶液中通入的过量的出现白色沉淀BaSO3和CaSO3
SO/气体的混合物
A.AB.BC.CD.D
【答案】B
【详解】A.氯化铁溶液中加足量的铜粉后,铁离子完全转化为亚铁离子,滴入
KSCN溶液,溶液不变色,只能说明铜单质的还原性强于亚铁离子,不能说明金
属性铁强于铜,故A错误;
B.次氯酸钠溶液具有通氧化性,pH试纸最终变白,是因为次氯酸钠溶液的漂白
性,故B正确;
C.向lOmLKI和KOH(浓度均为2moi/L)混合溶液中滴加几滴滨水,可能是KOH和
滨水反应生成的产物氧化KI生成%使淀粉变蓝,所以不能说明氧化性卬2>12,
故C错误;
D.SO2通入BaCb和Ca(NC)3)2混合溶液中,SCh为酸性氧化物,和水反应使溶液
呈酸性,硝酸根在酸性环境下氧化+4价硫,生成硫酸根,白色沉淀是BaSO,和
CaSCU的混合物,故D错误;
故答案为:Bo
11.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化为能实现的是
A.Fe—^FeCl2>Fe(OH)2
H
B.CU2(OH)2CO5^-^CUO-°>Cu(OH),
力>Hso(aq)
C.SO2NH4HSO5->>(NH4)2SO4
D・NH3-|;^-a->NO-^HNO3
【答案】C
【详解】A.铁在氯气中燃烧只能生成氯化铁,不能生成氯化亚铁,则物质间转
化不能实现,故A错误;
B.氧化铜不溶于水,不能与水反应生成氢氧化铜,则物质间转化不能实现,故
B错误;
C.过量的二氧化硫与氨水反应生成亚硫酸氢铉,亚硫酸氢铉与硫酸溶液反应生
成硫酸镂,则物质间转化均能实现,故C正确;
D.一氧化氮不能与水反应生成硝酸,则物质间转化不能实现,故D错误;
故选C。
12.下列实验能达到实验目的的是
AB
检验二氧化硫的漂臼性除去苯中溶解的浪
CD
生石灰
利用装置分离铁粉和12制备NH3并测量其体积
A.AB.BC.CD.D
【答案】B
【详解】A.二氧化硫具有漂白性,但不能使酸碱指示剂漂白褪色,则题给装置
不能达到检验二氧化硫漂白性的实验日的,故A错误;
B.苯不能与氢氧化钠溶液反应,浪能与氢氧化钠溶液反应生成溪化钠、次澳酸
钠和水,则题给装置能达到除去苯中溶解的浪的实验目的,故B正确;
C.铁粉和碘共热反应生成碘化亚铁,则题给装置不能达到分离铁粉和碘的实验
目的,故C错误;
D.氨气极易溶于水,则题给装置不能用达到用排水法测量氨气体积的实验目的,
故D错误;
故选Bo
13.部分含氮、硫元素的化合物的“价一类二维图〃如图所示。下列关于各物质的
说法错误的是
化合价
文
申
a女
含熏几康的
城
化
台电€的内化
1•5化
物啦类别
将取类别物
物
构
A.i的浓溶液可与a发生反应
B.e的浓溶液可用于干燥h、f
C.g与CO在汽车傕化转化器中会转化成两种无毒气体
D.将c、h同时通入水中,加入Ba。有白色沉淀生成
【答案】B
【分析】由图可知,a为FhS,b为S,c为SO?,d为SO3,e为H2so4,f为NH3,
g为NO,h为N02,i为HNO3,以此解题。
【详解】A.硝酸有氧化性,可以和硫化氢发生氧化还原反应,A正确;
B.浓硫酸可以和氨气反应,不能干燥氨气,B错误;
C.NO、CO在催化转化器中发生反应生成N?和CO?两种无毒气体,C正确;
D.二氧化硫和二氧化氮同时通入水中,会生成硫酸,加入氯化钏会生成硫酸钢
白色沉淀,D正确;
故选Bo
14.工业合成氨以及氮氧化制硝酸的流程如图。下列说法错误的是
始酸
A.M为0?
B.未反应完全的氮气和氢气,通过循环投料,可以提高原料利用率
C.氧化炉氨的催化氧化反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:5
D.可使用NaOH溶液处理尾气
【答案】C
【分析】氮气和氢气在合成塔中生成氨气,氨气在氧化炉中发生催化氧化生成
NO,NO和氧气在吸收塔中和水反应生成硝酸。
【详解】A.氨气在氧化炉中发生催化氧化生成NO,M为故A正确;
B.未反应完全的氮气和氢气,通过循环投料,迸入合成塔,可以提高原料利用
率,故B正确;
C.氧化炉氨的催化氧化反应中,4NH3+5O2=4NO+6H2O,NH3是还原剂、。2是氧
化剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:4,故C错误;
D.2NaOH+NO+NO2=2r^aNO2+H2O,可使用NaOH溶液处理尾气,故D正确;
选C。
15.开发常压旋转滑行弧实现高效固氮具君广阔的应用前景,原埋如图所示:
卜.列叙述正确的是
A.$和0?在光照或风能作用下直接生成NJ
B.该过程涉及2种能量转化形式
C.该固氮过程均发生氧化还原反应
D.上述过程包括4NO+3O2+2Hq=4HNO3
【答案】D
【详解】A.氮气和氧气在放电条件下生成一氧化氮,不能生成二氧化氮,A错
误;
B.根据图示可知,该过程涉及太阳能、风能、电能、化学能间的转化,能量转
化形式大于2种,B错误;
C.固氮过程中NH3与HN03结合生成NH4NO3时无元素化合价变化,不涉及氧化
还原反应,C错误;
D.根据图示可知,上述过程包括4NO+3O2+2He=4HNO3,D正确;
答案选D。
16.室温下,下列各组粒子在指定溶液中能大量共存的是
A.使pH试纸变红的溶液:K\Mg2\NO;、SO;
B.O.ImolLNaOH溶液:Na\K\CO丁、NH;
C.O.lmolLTFeSO4溶液:Na\H\Cl\H2O2
D,加入铁粉放出氢气的溶液:NH;,Fe3\CIO,SO;
【答案】A
【详解】A.使pH试纸变红的溶液显酸性,K\Mg2\NO;、SO:相互之间不反
应,且和氢离子不反应,可以共存,A正确;
B.氢氧根离子可以和钱根离子反应,不能共存,B错误;
C.过氧化氢可以将二济铁氧化为三价铁,不能共存,C错误;
D.加入铁粉放出氢气的溶液显酸性,此时氢离子可以和次氯酸根离子反应,不
能共存,D错误;
故选A。
17.物质的性质决定用途,下列对应的两者关系不正确的是
A.NaNOz会与肌纥蛋白生成红色物质,可作一些肉制品发色剂
B.常温下AI在浓硝酸中钝化,可用铝质容器贮运浓硝酸
C.NaHCO3溶于水显碱性,常作烘焙糕点的膨松剂
D.氨气具有还原性,可用作烟气中NOx的脱除剂
【答案】C
【详解】A.亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂,能与肌红蛋白反应生成红色物质,
所以亚硝酸钠可用作一些肉制品的发色剂,故A正确;
B.常温下铝在浓硝酸中钝化,致密的钝化膜阻碍反应的继续进行,所以可用铝
质容器贮运浓硝酸,故B正确;
C.碳酸氢钠受热分解生成的二氧化碳能使糕点疏松多孔,所以碳酸氢钠常用作
烘焙糕点的膨松剂,与NaHCCh溶于水显碱性无关,故C错误;
D.氨气具有还原性,能与氮的氧化物一定条件下反应生成氮气利水,所以氨气
可用作烟气中的氧化物的脱除剂,故D正确;
故选C。
18.根据下列实验操作和现象,得出的结论合理且正确的是
选
实验操作现象结论
项
用洁净的丝蘸取溶液进行焰色原溶液中有Na+,
A火焰呈黄色
试验无K+
将碳酸钠与盐酸反应产生的气
B体通入盛有硅酸钠溶液的烧杯烧杯中液体变浑浊非金属性:CI>OSi
中
先生成白色沉淀,加
某溶液中加入Ba(NO3)2溶液,
C盐酸后白色沉淀不原溶液中有SO:
再加足量盐酸
消失
将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后不能确定Fe(NO3)2
D溶液变红
滴加KSCN溶液原样品是否变质
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
【详解】A.观察K的焰色需透过蓝色的钻玻璃,由实验操作和现象可知,原溶
液中有Na+,不能确定是否含K+,故A错误;
B.盐酸为无氧酸,不能比较非金属性,故B错误;
C.白色沉淀为硫酸钢,且亚硫酸根离子可在酸性条件下被硝酸根离子氧化,则
原溶液中可能含SO;"故C错误;
D.将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸,硝酸根离子在酸性条件下将亚铁离子氧化物铁
离子,滴入KSCN溶液后变红,所以不能说明原Fe(NO3)2样品是否变质,故D正
确。
答案选D。
19.氮是生命体重要的组成元素,自然界中氮的循环对生命活动有重要意义。
⑴汽车尾气主要含有CO?、CO\SO2,NO、等物质,这种尾气逐渐成为城市空气污
染的主要来源之一、其中的CO、NOX,在适宜条件下会转化为参与大气循环的两
种无毒气体,该过程的化学反应方程式为o
⑵〃价.类〃二维图是学习元素化合物性质的重要方法,利用所学知识能更好地了
解氮的循环。
,
氮A
丙
元-
I+5
素
丁
一
化M-
合
一
价+31
■
I+2
-3O■甲
I1III»
氢化物A氧化物酸盐物质类别
①图中A的类别为;丙为钠盐,其化学式为。
②甲为常见的碱性气体,是制造氮肥、炸药等物质的化工原料。实验室制备甲
的化学方程式为。实验室用该反应原理制取并收集一瓶干燥的甲气体,
从下图中选择合适的装置,其连接顺序为。(按从左到右的气流方向,
用小写字母和箭头表示)
♦•♦•
③用以下物质研究乙的性质,预测能与乙发生反应的物质为(填字母)。
A.Na2so,B.H2SO4C.CO,D.NHrH2O
④丁主要用于染料、医药、印染、漂白等方面,且丁的焰色反应呈黄色。丁在
酸性条件下,与KI按物质的量1:1恰好完全反应,生成能使淀粉变疏的物质,写
出该过程发生的离子反应方程式。
⑶海洋生物参与氮循式的过程如图所示(其它含氨物质不参与反应)。
以上六种含氮微粒中,共呈现了氮元素的种价态。反应③和⑤中,若
生成等物质的量的N?,则转移的电子数之比为
■一■适宜条件
【答案】(1)2N0、+2xC02+2xC0?
△A
(2)单质NaNO32NH4Cl+Ca(OH),=CaCL+2NH3T+2H,O
;
a玲dlclf玲e->iD2NOL+2I+4H*=I,L+2NOT+2HLQ
⑶52:3
【详解】(1)CO、NO.在适宜条件下会转化为参与大气循环的两种无毒气体氮
适宜条件
气和二氧化碳,该过程的化学反应方程式为2NC\+2xCO=-----------N2+2XCO2O
(2)①图中A对应刈,N2属于单质;丙为+5价N元素的钠盐,其化学式为NaNO3o
②甲为常见的碱性气体,甲是NW。实验室用氢氧化钙和氯化镂加热制备氨气,
反应的化学方程式为ZNHQ+CagH^CaCh+ZNHj+ZHQ0实验室用该反应原理
制取氨气,用碱石灰干燥氨气,用向下排空气法收集氨气,连接顺序为
a玲d玲c玲ffefi。
③乙是N元素的+5价含氧酸,乙是HNO3,氨水呈碱性,氨水和硝酸反应生成
硝酸钱,能与硝酸发生反应的物质为氨水,选D。
④丁是N元素的+3价含氧酸盐,丁的焰色反应呈黄色,丁为NaNCh。NaNO?在
酸性条件下,与KI按物质的量1:1恰好完全反应,生成能使淀粉变蓝的物质12
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