高中化学必修第二册 硝酸与金属反应的相关计算

微专题三硝酸与金属反应的相关计算

【思维模型】

氮原子守恒

体现得失电r守恒

起酸性作用的

一个HNOa的物质

关系

的量等于生成

的硝酸盐中NO；

的物质的量

一个利用离户方程

技巧式快速找出各

种敏的相互

关系

(I)硝酸与铜反应

浓硝酸与足量的铜反应，开始浓硝酸被还原为NO?，随着反应的进行，浓硝酸变稀，稀硝酸

被还原为NO,向反应后的溶液中加稀硫酸，NOJ又被还原为NO。

⑵稀硝酸与铁反应

Fe（少量）+4HN（）3（稀）=Fe（NO3）3+NOt+2H2O；

3Fe（过量）+8HNO3（稀）=3Fe（NO3）2+2NOt+4H2Oo

①”(黑；)24,产物为Fe(NCh)3；

②"喋：母,产物为Fc(NCh)2；

啰<#曰野)<4,产物为Fe(NO3)3和Fe(NOs)2o

【计算方法】

(I)原子守恒法：硝酸与金属反应时，一部分硝酸起酸的作用，以N05的形式存在于溶液中，

另一部分硝酸作为氧化剂转化为还原产物N0v,NO亍和NO,中氮原子的总物质的量等于反应

消耗的硝酸中氮原子的物质的量。

(2)得失电子守恒法：硝酸与金属的反应属于氧化还原反应,硝酸中氮原子得到电子的物质的

量等于金属失去电子的物质的量。

(3)电荷守恒法：硝酸过量时，反应后溶液中(不考虑OH)有aNO3)=c(H+)+xc(Mx+)(M一代

表金属离子)。

(4)离子方程式计算法：金属与硫酸、硝酸的混合酸反应时.由于硝酸盐中NO?在硫酸提供H'

的条件下能继续与金属反应，故此类题FI应用离子方程式来计算。先作过量判断，然后根据

完全反应的金属或H=或NO］进行相关计算，且要符合电荷守恒。

跟踪训练

1.足量的铜和含有2.4X10-3mo[硝酸的某浓硝酸完全反应，共收集到标准状况下气体22.4mL。

参加反应的铜的质量是()

A.3.84X10%B.4.48XIO-2g

C.4.83X102gD.5.76XI0-2g

答案B

解析铜与浓硝酸可能发生的化学方程式：

Cu+4HNOM浓)=CU(NO3)2+2NO2t+2H2O,3Cu+8HNO3(#)=3Cu(NO3)2+2NOt+

924x10一3L

4H2O。被还原硝酸的物质的量=ii-------7=1X10'mol,生成硝酸铜的物质的量=

ZZ.4L*0101

2.4XIO-3mol—1XIO_3mol上，工2-A,

--------------------5--------------------=7X104mol,参加反应的铜的质量=7X104mo]X64g-mol।

=4.48X10%。

2.(2018•舟山中学月考)将14g铜银合金与足量的硝酸反应，放山的气体与标准状况下体积为

1.12L的混合后再通入水中，恰好全部吸收，则合金中铜的质量为()

A.4.8gB.3.2gC.6.4gD.10.8g

答案B

117L

解析纵观整个过程，金属提供的电子等于氧气获得的电子，〃Q)=”；「=0.05mol,

ZZ.4LT11O1

设Cu、Ag的物质的量分别为x、y,则：根据质量列方程：xX64g-mol-|+yX108g-mol-1

=14g,根据得失电子守恒列方程:2x4-y=0.05molX4,解得：x=0.05mol;y=OJmol,

/w(Cu)=0.05molX64g-moll=3.2go

3.将19.5g锌粉与一定量的浓硝酸反应生成硝酸盐、水及气体，当锌粉完全反应时收集到11.2

LNO、NO?混合气(标准状况卜)，则所消耗硝酸的物质的量是()

A.1.2molB.l.lmol

C.0.9molD.0.8mol

答案B

解析锌和浓硝酸反应生成NO?,而与稀硝酸反应时则生成NO.〃(N02)+〃(N0)=

”I；~。「1=0.5mol,即被还原的硝酸的物质的量为0.5mol,〃(Zn)=r=0.3mol,

22.4Lmol65g-mol

则生成的n[Zn(NO3)2]=0.3mol,可知表现酸性的硝酸的物质的量为0.3molX2=0.6mol,则

参加反应的硝酸的物质的量为0.5mol+0.6mol=1.1mol。

4.稀HNCh的还原产物可以是①NO、②N2O、③Nz、®NH4NO3O在稀HNO3和Zn的反应中，

若有1molHNO3参加反应，则有0.8mo]电子转移，由此推断稀HNO3的还原产物可能为()

A.仅④B.②或④

C.③或④D.仅②

答案B

解析1mol硝酸参加反应，反应中硝酸表现为酸性和氧化性，转移电子().8mol,则应生成

0.4molZn(NO3)2,设稀HNCh的还原产物中缸元素的化合价为x,若有0.2mol硝酸被还原，

则有0.2molX(5—x)=0.8mol,解得x=+l,应生成NQ;若有0.1molX酸被还原,则有

0.1molX(5-x)=0.8mol,解得n=-3,应生成NH4NO3,故稀HNCh的还原产物为②N?O

或④NH4NO3。

5.(2019•安徼师大附中月考)200mLHNCh和H2sCh的混合溶液中，已知：c(H2so4)+c(HNCh)

=5.0molfL则理论上最多能溶解铜的量为()

A.0.6molB.19.2gC.1.5molD.51.2g

答案A

解析由懑可知，硝酸为稀溶液，3Cu+8H++2N(”=3Cu2++2NOt+4H2。，当氮离子与

硝酸根恰好完全反应时，能溶解铜的量最多，即〃(H+)：〃(NO3)=4：1,设混合溶液中硫酸

物质的量为xmol,则硝酸物质的量为(1—.r)mol,则(2x+l—x):(1-.r)=4：1,解得.r=0.6mol,

溶解铜的物质的量为0.6mol0

6.(2018•山东济南月考)将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生标准

状况下的一氧化氮和二氧化氮混合气体共H.2Lo请问答下列问题：

(1)产生一氧化氮的体积为L(标准状况下)。

(2)待反应结束后，向溶液中加入UmLamolL」的氢氧化钠溶液，恰好使溶液中的CM.全部

转化为沉淀，则原硝酸的浓度为molL」(不必化简)。

⑶欲使铜与硝酸反应生成的气体在氢氧化钠溶液中全部转化为硝酸钠，至少需要氧气

________mol。

3

小心aVX10-+0.5

答案(1)5.824⑵----赤----(3)0.255

解析(1)该过程发生两个反应：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NOt+4H2。，Cu+

4HNCh(浓)=CU(NO3)2+2NO2t+2H2O。设生成的NO和NO2的物质的量分别为x、y,则

x+y=0.5mol,1.5A-+0.5y=0.5lmol,解得x=0.26mol,y=0.24mol,故标准状况下V(NO)

=0.26molX22.4L-moF1=5.824Lo

(2)在反应过程中，HNC)3一部分表现酸性，另一部分表现氧化性。由溶液中的Cu?+恰好全部

转化为沉淀，得表现酸性的HNO3和与Cu反应后可能轲余的〃(HNCh)=〃(NaOH),表现氧化

性的〃(HNO3)=〃(NO)+〃(NO2),故原硝酸中HNCh的物质的量W(HNO3)=n(NaOH)+/z(NO)

…,"X1(尸+0.5

+〃(NO2)=SVX103+0.5)mol,则c(HNC)3)=------------mol-LL

(3)通入氧气的目的是将0.26molNO和0.24molNO2全部转化为HNO3o根据得失电子守恒：

4n(O2)=3n(NO)+H(NO2)=3x0.26mol+0.24mol=1.02mol,则n(O2)=0.255mol»

课后测评

一、选择题（本题包括10小题，每小题只有一个正确选项,每小题2分，共20分）

1.（河北卷,4）硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但硫氧化物和氮氧化物造成

的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是（）

A.NO?和SO?均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因

B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5

C.植物直接吸收利用空气中的NO和NO?作为肥料,实现氮的固定

D.工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除

解桐SO2为无色有刺激性气味的气体,A项错误。汽车尾气中的主要大气污染物为CO、碳氢

化合物、氮氧化物、烟尘等,B项错误。氮的固定是将氯由游离态转化为化合态，植物一般利用

硝酸盐作为肥料，无法利用NO和NCh,通常大气中不含有NO、NO2C项错误。工业废气中的

SO2可采用石灰法进行脱硫,原理为SO2+CaO^CaSO3,2CaSO3+O2-2CaSO4,D项正确。

2.（安徽师大附中高一期中）下列说法正确的是（）

A.在反应SQ+2C竺理Si+2C0f中，硅被还原，所以碳的还原性强于硅的还原性

B.硅酸钠属于盐，不属于碱,故硅酸钠溶液可以保存在磨口玻璃塞的试剂瓶中

C.用SiO2制取硅酸，应先使其与NaOH溶液反应，然后再通入CO2

高温

D.由反应SiCh+Na2co3JNazSQ+CO2T可知,硅酸的酸性强于碳酸

威丽反应SiCh+2C迤逑Si+2cOf在高温下进行，不能据此比较碳、硅的还原性,A错误;硅酸钠的

水溶液能将磨口玻璃塞和试剂瓶黏在一起，应盛放在带橡胶塞的试剂瓶中,B错误;H2cCh的酸

性强于H2SiO3,SiO2与NaOH溶液反应生成NazSiCh,再通入CO2气体,可生成H2SiO3,C正

确;SQ和Na2cCh在高温下反应产生的CO?是气体，脱离该反应体系,使反应向生成Na2SiO3

的方向进行，不符合较强酸制取较弱酸的规律,实际上H2c。3的酸性强于H2SiO3,D错误。

3.（天津部分区高一期末）下列说法不正确的是（）

A.遇空气变为红棕色的是NO

B.NH4HCO3不稳定，受热易分解

C.C12能使湿润的红色布条褪色

D.浓硫酸能使蔗糖变黑并有刺激性气味的气体生成，只体现了浓硫酸的脱水性

函D

|解析|N0遇到空气中的O?反应生成红棕色的NO2,A正确;NH4HCO3不稳定，受热易分解生成

NH3、CO?和H2O.B正确;Cb与湿泗红色布条中的水发生反应生成HCI和HC1O.HCIO具有漂

白性，能使红色布条褪色,C正确;浓硫酸能使虎糖变黑并有刺激性气味的气体生成，在忌糖脱水

炭化后，浓硫酸与炭反应生成CO2、SO2和H2。,故浓硫酸沐现了脱水性和强氧化性,D错误。

4.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是（）

A.NazCh吸收CO2产生02,可用作呼吸面具供氧剂

BC1O2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒

C.SiO?硬度大，可用于制造光导纤维

D.N%易溶于水，可用作制冷剂

答案|A

解析|A项，人呼出气体中含有的CO?可与Na2O2反应生成O2,故Na2O2可用作呼吸面具的供氧

剂,正确;B项,C102具有强氧化性，可以用于自来水的杀菌消毒,错误;C项,SiOz可用于制造光导

纤维不是因为其硬度大，两者无对应关系,错误:D项,NH3易液化，液氨汽化时吸收大量的热是其

可用作制冷剂的原因，错误。

5.在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（）

NaOH(aq)

A.Fe点燃FcCL--------*Fe(OH)2

H20

B.S点燃SO3一H2sO4

C.CaCO3^CaOifijlCaSiO?

WNO”HMO3

D.NH3催化剂

答案C

解析|A项,Fe与CL反应生成FeC13,错误;B项,S与O?反应生成SCh,错误;C项,CaCC>3高温分

解生成CaO和CO?,碱性氧化物CaO与酸性氧化物SiO2在高温条件下反应生成CaSiCh,正确;D

项,NO与II2O不反应，错误。

6.（山东临沂高一期中）不能利用下图所示装置进行的气体制备实验是（）

A.用生石灰和浓氨水制取氨气

B.用铜和浓硝酸制取二氧化氮

C.用一氧化钵和浓盐酸制取氯气

D.用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳

ggc

域正|MnC>2与浓盐酸在常温下不反应，要在加热条件下反应生成Cb。

7.下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是（）

选物质（括号内为杂

除杂试剂

项质）

AFeCh溶液(FeCh)Fe粉

NaCI溶液NaOH溶液、稀盐

B

(MgCh)酸

CCI2(HCI)出0、浓硫酸

DN0(N02)H。无水CaCb

答案|13

解析|A项,主反应Fe+2FeCl3-3FeCb属于氧化还原反应,A不选;B项，加入足量NaOH溶液

发生复分解反应生成Mg（0H）2沉淀，过滤后用盐酸中和过量的NaOH得到不含MgCb的NaQ

溶液,B符合题意;C项，除去Ch中的HC1,可将混合气体通过饱和食盐水，然后再用浓硫酸干

燥,C不选;D项,主反应3NO2+ILO2HNO3+NO属于氧化还原反应,D不选。

8.（山东枣庄高一期末）在提纯粗盐（含有Ca?+、Mg2\S°；等杂质离子）的实验中。下列说法正

确的是（）

A.加入试剂顺序可以是BaCL、Na2co3、NaOH、HC1

B.过滤操作可以在所有的试剂加完后进行

C.可以用玻璃棒搅拌溶液，以加快过滤速度

D.将提纯后的食盐溶液倒入珀烟，加热，至水分全部蒸干停止加热

蠲A

|解析|要先加入BaCL溶液除去S°3,后加入Na2co3溶液除去Ca"及过量Ba",最后加入盐酸,A

正确;过滤操作要在加入盐酸之前进行.B错误;过滤时，不泥用玻埔棒搅拌，防止滤纸破损,C错

误;蒸发时，待溶液中析出大量晶体时即可停止加热，利用余热蒸干溶液,D错误。

9.（全国乙卷,8）在实验室采,书如图装置制备气体，合理的是〔）

选制备的

化学试剂

项气体

ACa（OH）2+NH4ClNH?

BMn6+HCI（浓）C12

CMnO2+KCIO302

DNaCI+H2so4（浓）HCI

棉花

ggc

|解析卜比的密度小于空气的密度，收集NH3应该用向下排空气法，题干中装置采用的是向上排

空气法,A项不合理;MnCh与浓盐酸反应制Ck、NaCl与浓硫酸反应制取HQ,均应该使用固-

液加热型制气装置,而题干给出的装直属于固-固加热型制气装置,B、D项不合理;利用MnO2

与KQOa共热制取氧气，制取装置及收集装置均正确。项合理。

10.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是）

选

操作现象解释或结论

项

溶液呈

A过量的Fe粉中加入稀硝酸，充分反应后，滴加KSCN溶液稀硝酸将Fe氧化为Fe3+

红色

Al箔表面被HN03氧化,形成致

BA1箔插入稀硝酸中无现象

密的氧化膜

试纸变

C用玻璃棒能取浓氨水点到红色石蕊试纸上浓氨水呈碱性

蓝色

向盛有某溶液的试管中滴加稀NaOH溶液，将湿润红色试纸不

D原溶液中无M

石惹试纸置于试管口变蓝

解析怖硝酸与Fe粉反应，首先生成Fe3+,过量的铁将Fe3+还原得到Fe?:滴入KSCN溶液不显红

色,A项错;Al箔能与稀硝酸反应放出NO,B项错;检脸溶液中的NH：,应加入浓NaOH溶液，且

需要加热,故无法确定是否含有NH：D项错。

二、选择题(本题包括5小题，每小题有1-2个正确选项,每小题4分，共20分)

11.(山东青岛高一期末)已知甲、乙、丙三种物质均含有同种元素X,其转化关系如下。下列说

法错误的是()

试剂A.一,试剂A„

A.若A为硝酸,X为金属元素，则甲与丙反应可生成乙

B.若A为氧气，丙在通常状况下为红棕色气体，则甲一定为非金属单质

C.若乙为NaHCO%则A可能是盐酸，也可能是氢氧化钠溶液

D.若甲为淡黄色固体，则丙与水形成的浓溶液与某些金属单质和非金属单质都可以生成乙

彝B

癖济|若A为硝酸,X为铁元素，甲是Fe,乙是Fe(NO3)2,丙是Fe(NCh)3,Fe和Fe(NCh)3反应可生成

FC(NO3)2,A正确。若A为氯气，丙是红棕色气体,则丙是NO2,乙是NO,甲可以是N2或NH3,B

错误。若乙为NaHCO3,A可能足虻酸，甲是Na2co3,丙是CO：;A也可能是NaOH溶液，丙足

Na2co3,甲是CO2,C正确。若甲为淡黄色固体，可能是S,A是O2,则乙是SO2,丙是SCKSOj与水

反应生成H2so4,浓硫酸与某些金属单质、非金属单质反应均生成SCh,D正确。

12.如图装置,将溶液A逐滴加入固体B中，下列叙述正确的是()

A.若A为浓盐酸,B为MnO2,C中盛品红溶液，则C中溶液褪色

B.若A为醋酸,B为贝壳,C中盛过量澄清石灰水，则C中溶液变浑浊

C.若A为浓氨水,B为生石灰,C中盛AlCb溶液，则C中先产生白色沉淀后沉淀又溶解

D.若A为浓硫酸,B为Na2s03固体,C中盛石巷溶液，则C中溶液先变红后褪色

函B

丽|浓盐酸与MnO?反应需要加热,A项错误;AI(0H)3不与弱碱性的氮水反应,C项错误;SO?

具有漂白性，但不能使石蕊溶液褪色,D项错误。

13.下表中,对陈述I、II的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是()

选

陈述I陈述11判断

项

向浓盐酸中加入浓硫酸可制备I对，II

A浓盐酸易挥发，浓硫酸与水年用放出大量的热

氯化氢气体对;有

由于Cu具有还原性，浓硝酸具有氧化性，在任何条件下生I对,II

BCu能与浓硝酸反应

成的气体一定是N02对;无

硫单质在纯氧中燃烧有少量I对,H

C部分二氧化硫被氧化为SO.A

SO3生成对;无

氨化核和碱石灰共热用于实验I对，II

D核盐与碱能发生复分解反应

室制备NM对;有

答案|AD

解析]A项，浓硫酸具有吸水性，吸水的过程中放出大量的热，促使浓盐酸中的HC1挥发，从而制得

HC1气体:B项,Cu与浓硝酸反应时，随着反应的进行，硝酸浓度逐渐减小，当变为稀硝酸时生成

NO,且陈述II与陈述I有因果关系;C项，硫单质燃烧仅生成SO2;D项，利用皴盐与碱共热能发

生复分解反应，实验室用氯化锭和碱石灰共热制备NH.”

14.（山东济南高一期末）向200mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中缓慢加入铁粉,产生气体的体

积随铁粉质量的变化如图所示（已知硝酸只被还原为NO气体）。下列说法错误的是（）

A.O4段产生的气体是NO,/?C段产生的气体是H2

B.A点溶液中的溶质为FeXSO）和H2sCh

C原混合溶液中NOg的物质的量为0.1mol

D.原混合溶液中H2sCh的物质的量浓度为1mol-L-1

|答案|CD

|解析|酸性条件下常化性:N0j>Fe3+>H-。OA段稀硝酸足量，反应生成Fe（NO3）3,发生反应:①

Fe+4H++N-Fe3++N0T+2H20;由于Fe3+的氧化性强于H\AB段发生反应：②

3+2+

2Fe+Fe-3Fe2+;BC段铁与H卡发生反应:③Fe+2H，-Fe+H2fo由上述分析可知段产

当NO,8。段产当H2,A正确/点N03恰好完全反应，溶液中溶质为Fe2（SO。加H2sd,B2确；A

点N03完全反应，消耗11.2gFe（即0.2mol）,结合反应方程式可知同时消耗0.2molN03,故原混

合溶液中含0.2molN03,C错误;反应①消耗0.2molFe和0.8molFT,反应③消耗0.1molFe和

O.Smol

0.2molH+,则溶液中硫酸提供H+为0.8mol+0.2mol-0.2iriol=0.8mol,〃(H2so4)=2=0.4mol,

0.4mol

02L

故原混合液中C(H2SO4)==2molL-',D错误。

]5.（山东德州高一期末）向500mL稀硝酸中力口入一定最的铁粉，铁粉完全溶解后，放出NO6.272

L（标准状况下），同时溶液质量增加11.2g。下列判断不正确的是（）

A.原硝酸溶液的物质的量浓度为2.24mol-L-1

氏原溶液中投入铁粉的物质的量是0.2mol

C.反应后溶液中c（Fe3+）：t（Fe2+）=3:2

D.反应后的溶液还可以溶解铜粉4.48g

^¥IBC

腰画标准状况下6.272LNO的物质的量为0.28mol,假设反应后生成Fe2\Fc3+的物质的量分

别为X、)，,据得失电子守恒可得028molx(5-2)=2r+3y;反应后溶液质量增加11.2g,则有56

gmol"(x+y)-().28molx30g-mor'=l1.2g,联立上述两式解得LX=0.21mol,1y=0.14mol,则反应后溶

液中c(Fe3+)：c(Fe2+)=0.14：0.21=2：3,C错误。根据铁元素守恒可知，原溶液中投入铁粉的物

质的量为0.21mol+0.14mol=0.35moLB错误。据氟元素守恒可知，原HNCh溶液中

05L

n(HNO3)=0.21molx2+0.14molx3+0.28mol=l,12mol,则有c(HNO3)==2.24mol-L^A正

确。反应后的溶液为Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的混合溶液，加入铜粉发生反应

2Fe3++Cu-2Fe2++Cu2+,0'j0.14molFe3+可溶解0.07molCu,其质量为0.07molx64

gmol'=4.48g.D正确。

三、非选择题(本题包括5小题，共60分)

16.(10分)A、B、C、D是中学化学常见的三种物质，它们之间的相互转化关系如下(反应条件

及部分产物已略去)：

⑴若A是一种黄色固体单质，则反应②③的化学方程式分别

为；O

(2)若A是•种金属单质,C是淡黄色固体，则反应③的化学方程式为

(3)①@③三步反应中，一定属于氧化还原反应的是(填序号)。

催化剂

答案|(1)2SO2+O2△2sO3SO3+H2O-H2SO4

(2)2Na2O2+2H2O-4NaOH+O2T

⑶①②

解丽图示中的①②反应就是常见的“连续氧化在中学教材中，这样的“连续氧化”有:C(或CH4

等)—CO—CO2；Na—Na2OTNa2O2；S(或H2S)->SO2->SO3；N2(A.NH3)—NO—NO2等。据此可

知：

⑴的路线为:S—S02-SO3TH2so4；

(2)的路线为:Na->Na2O->Na2O2->NaOH;

根据上述分析可知，反应①@是单质或化合物被氧气氧化的反应，一定属于氧化还原反应,

而③则不一定。

17.(11分)(1)分别向盛有等量铜片的四支试管中加入等体积的①浓硫酸、②稀硫酸、③浓硝酸、

④稀硝酸，能随即发生剧烈反应的是(填序号,下同)，常温下缓慢反应(或微热后能发生

剧烈反应)的是，常温下不反应,但加热后发生剧烈反应的是.加热也不发生反应

的是。由此可以得到上述四种酸氧化性由强到弱的顺序是O

(2)先将铜与浓硫酸反应产生的气体X持续通入如图装置中，一段时间后再将铜与浓硝酸反应

产生的大量气体Y也持续通入该装置中，可观察到的现象包括。

、木Y

BaCl2溶液

A.通入X气体后产生白色沉淀

B.通入X气体后溶液中无明显现象

C.通入Y气体后开始沉淀

D.通入Y气体后沉淀溶解

E.通入Y气体后溶液中无明显现象

由此可得到的结论是。

A.HNO3的酸性比H2sO’的强

B.盐酸的酸性比H2sCh的强

C.BaS03能溶于盐酸

D.HN03能氧化H2so一式或SO2)

E.BaSO4不溶于水也不溶于HNO3溶液

客氯1)③④①②③〉④，①〉②

(2)BCBCDE

的⑵因为近酸的酸性比H2so3的强，所以SO2不与BaCh反应，即持续通入X气体(S02)后溶

液中无明显现象。NO?与水反应生成HNO3,HNO3氧化H2so3(或SCh)生成S°j,所以通入Y

气体(NO?)后开始生成沉淀BaSO4o

18.(15分)依据下图中氮元素及其化合物的转化关系，回答问题：

收集装置

图2

⑴图1中,X的化学式为，从化合价上看,X具有(填“氧化”或“还原”)性。

⑵回答下列关于NH3的问题：

①实验室常用NH4CI与Ca(OH)2制取氨气，该反应的化学方程式

为。

②下列试剂不能用于干燥NH3的是―(填字母)。

A.浓硫酸

B.碱石灰

C.NaOH固体

③若要收集一瓶氨气，请将上述装置补充完整，在图2虚框内画出连接图。

④氨气是重要的化工原料，可以合成多种物质，写出其催化氧化的化学方程

式:。

(3)回答下列关于NO、NCh的问题:

①汽车排气管上装有催化转化器可减少尾气对环境的污染，汽车尾气中的有害气体CO和NO

反应可转化为无害气体排放，写出相关反应的化学方程

式:。

②NO和NO?按一定比例混合可以被NaOH溶液完全吸收，写出相关化学方程

式:。

工业生产中利用氨水吸收SO2和NO2,原理如下图所示：

NO2被吸收过程的离子方程式是____________________________________

gM|(l)N2O5氧化

(2)①Ca(OH)2+2NH4C=^CaC12+2NH3T+2H2。

②A③收集装置

催化剂

@4NH3+5O2-~4NO+6H2O

.催化剂

(3)©2NO+2CQ----N2+2CO2

②NO+NO2+2NaOH-2NaNO2+H2。

2NO2+4SOi'^-N2+4SOi

两⑴X中氮元索化合价是+5价，故该氧化物的化学式为N2O5,缸元素处于最高价，因此X具

有氧化性。

⑵①实脸室常用NH4cl与Ca(OH)2制备氮气，该反应的化学方程式为

Ca(GH)2+2NH4Cl=^=CaC12+2NH3t+2H2Oo

②氨气为碱性气体，且具有还原性,浓硫酸具有酸性和强氧化性，会与氨气发生反应，故不能

用浓硫酸干燥。

③氨气极易溶于水,密度比空气小，可用向下排空气法收集，导气管应短进长出。

催化剂

④氨气催化氧化反应的化学方程式为4NH3+5O2-△―4NO+6H20。

(3)①汽车尾气中的有害气体CO和NO在催化剂作月下反应可转化为无害气体(N2、CO2)

催化剂

排放,根据元素化合价升降守恒和原子守恒可知，其化学方程式为2N0+2co-N2+2CO2。

②NO中N显+2价,NO?中N显+4价，发生归中反应转化为含+3价N的NaNO?,故其化学

方程式为NO+NO2+2NaOH-2NaNO2+H2。;反应物是亚硫酸锭、二氧化短生成物是硫酸锭

和氮气，则NCh被吸收过程的离子方程式是2NCh+4S01-N2+4S0：。

19.(12分)(山东潍坊高一段末)“环境就是民生，青山就是美丽,蓝天也是幸福。”拥有天蓝、地绿、

水净的美好家园，是每个中国人的梦想。回答下列问题：

(1)排放到大气中的氮的氧化物，会造成污染。

(2)化肥、炼油、稀土、钢铁等工业中都会排放出高浓度的氨氮废水。氨氮废水是造成河流及

湖泊富营养化的主要因素。

①某氮肥厂产生的氨氮废水中的氮元素多以NH：和NHVH2O形式存在,为达到变废为宝回收

利用的目的，可采取的方法是

②某团队设计处理流程如下：

一

I低浓度迎n含硝酸m标

氮废水废水水

过程II为硝化过程，在微生物的作用下实现NH：TNO5TN03的转化，在碱性条件下,NH：被氧

气氧化成N03的总反应离子方程式为；过程III为

反硝化过程,向一定条件卜.的废水中加入甲静(CHQH)实现HNO3—N。jNz的转化，将1mol

N0；完全转化为N2,转移的电子数为。

(3)硫酸生产及煤燃烧产生的SO?等会对大气造成污染。

①为防止工业煤燃烧产生SO入常向燃煤中加入CaCO.3浆状物进行脱硫,脱硫的产品用于制造

石膏。脱硫反应的化学方程式为o

②某兴趣小组对取得的酸雨样品进行了pH测定，随着时间的推移,得到以下数据(pH越小，酸性

越强)。

时

开

间8162432404卜

始

小

pH5.04.84.54.3