2020年高考化学一轮复习一遍过专题16氮及其重要化合物含解析2019082314742889.pdf

1 专题 16 氮及其重要化合物 1 下列叙述不正确的是（）A NH3易液化，液氨常用作制冷剂 B 与金属反应时，稀 HNO3可能被还原为更低价态，则稀 HNO3氧化性强于浓 HNO3 C 常温下，可使用铁或铝制容器储存浓硫酸 D 稀 HNO3和活泼金属反应时得不到氢气【答案】B【解析】A、根据氨气的物理性质：NH3易液化，液氨汽化时吸收大量的热，通常用作制冷剂，选项 A 正确；B、氧化性的强弱和得电子的能力有关，和得电子的多少无关，浓 HNO3氧化性强于稀 HNO3，选项 B 不正确；C 常温下，浓硫酸和铁、铝能发生氧化还原反应而生成一层致密的氧化物薄膜阻止进一步被氧化，该现象为钝化现象，可使用铁或铝制容器储存浓硫酸，选项 C 正确；D 由于稀 HNO3具有强氧化性，与活泼金属反应时不生成氢气，一般生成 NO，还可以生成硝酸铵等，选项 D 正确。2 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 3：1 B 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 1 3，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（N N、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。2 3 光化学烟雾的形成机理如图所示。下列叙述错误的是 A 光化学烟雾的分散剂是空气 B 氧原子是产生光化学烟雾的催化剂 C PAN（）属于有机物 D 光化学烟雾与氮氧化物和碳氢化合物大量排放有关【答案】B【解析】A 光化学烟雾的二次污染物 O3、醛类、PAN及硝酸分散在空气中，分散剂为空气，故 A 正确；B 根据示意图，氧原子是中间体，不是产生光化学烟雾的催化剂，故 B 错误；C PAN()中含有碳元素，属于有机物，故 C 正确；D 由图示知光化学烟雾的形成与氮氧化合物和碳氢化合物的大量排放有关，故 D 正确。4 下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论错误的是 A 由中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体 B 中红棕色气体不能表明木炭与浓硝酸发生了反应 C 由说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物 D 的气体产物中检测出 CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 3【答案】D【解析】A.加热条件下浓硝酸分解生成二氧化氮和氧气，故正确；B.中可能是浓硝酸分解产生的红棕色气体，故正确；C.中浓硝酸和碳没有直接接触，装置中有红棕色气体，说明浓硝酸有挥发性，挥发出的浓硝酸与热的碳反应生成二氧化氮气体，氮元素化合价降低，二氧化氮为还原产物，故正确；D.的气体产物中检测出 CO2，可能是碳加热时与空气中的氧气反应生成的，故错误。5 在汽车尾气净化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法错误的是 A NO2是该过程的中间产物 B NO 和 O2必须在催化剂表面才能反应 C 汽车尾气的主要污染成分包括 CO 和 NO D 催化转化总反应为 2NOO24CO4CO2N2【答案】B【解析】A、由题目提供的图可知：2NO+O2=2NO2，2NO2+4CO4CO2+N2，NO2是该过程的中间产物，故 A 正确；B、NO 与 O2在通常条件下就可化合生成红棕色的 NO2，故 B 错误；C、汽车尾气的主要污染成分包括 CO和 NO，故 C 正确；D、根据2NO+O2=2NO2 2NO2+4CO 4CO2+N2，+可得：2NO+O2+4CO4CO2+N2，故 D 正确。6 喷泉是一种常见的自然现象，如下图是化学教材中常用的喷泉实验装置，在烧瓶中充满干燥气体，而胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列气体和液体的组合中不可能形成喷泉的是 A HCl和 H2O B CO2和 NaOH溶液 C NH3和 H2O D O2和 H2O【答案】D【解析】A.HCl极易溶于水，则可形成喷泉，A 不符合题意；B.二氧化碳极易与 NaOH反应，产生压强差，形成喷泉，B 不符合题意；C.氨气极易溶于水，可形成喷泉，C 不符合题意；D.氧气不溶于水，则不能形成喷泉，D 符合题意。7 汽车尾气的治理是减轻空气污染的有效途径。科学家研究发现 TiO2的混凝土或沥青可以适度消除汽车尾 4 气中的氮氧化物，其原理如下。下列关于“消除”过程的叙述错误的是 A 部分光能转变为化学能 B 消除总反应为：4NOx（5 2x）O22H2O4HNO3 C 使用纳米 TiO2，产生的光生电子和空穴更多，NOx 消除效率更高 D 1 mol比 1 mol羟基（OH）多 9NA个电子（NA为阿伏伽德罗常数）【答案】D【解析】A.由图可知，在 TiO2的催化作用下，紫外线提供能量，发生反应 4NOx（5 2x）O22H2O4HNO3，即有部分光能转化为化学能，故 A 正确；B.根据流程分析可知，消除总反应为：4NOx（5 2x）O22H2O4HNO3，故 B 正确；C.纳米 TiO2与紫外线接触面积更大，将产生更多的光生电子和空穴更多，从而消除更多的 NOx，故 C 正确；D.1molO2-含有 17mol电子，1mol羟基（OH）含有 9mol电子，即 1 mol比 1 mol羟基（OH）多 8NA个电子，故 D 错误。8 氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。其中反应的离子方程式为 4 NH4+5O22 NO2-6HN2O5H2O，下列说法正确的是 A 均属于固氮反应 B 海洋中的反硝化作用一定有氧气参加 C 反应中每生成 1molH2O 共转移 2mol e D 向海洋排放含 NO3-的废水可能影响海洋中氮的循环【答案】D 5【解析】A.氮的固定是游离态的氮变为化合态的氮，不属于氮的固定，是氮的固定，故 A 错误；B 反硝化作用：反硝化细菌在缺氧条件下，还原硝酸盐，释放出分子态氮（N2）或一氧化二氮（N2O）的过程，不一定有氧参加，故 B 错误；C.根据 4NH4+5O22NO2-6HN2O 5H2O，氮元素化合价-3 价变化为+1 价和+3 价，氧元素化合价 0 价变化为-2 价，电子转移总数 20e-，生成 1molH2O 共转移 4mol e，故 C 错误；D 向海洋排放含 NO3-的废水，硝酸根离子浓度增大，反硝化作用增强，破坏原有的化学平衡和生态平衡，可能会影响海洋中氮的循环，故 D 正确。9 氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分，人类活动影响了氮循环中的物质转化，如右图所示。下列说法中，不正确的是 A 工业合成氨属于人工固氮过程 B 硝化过程中氮元素被还原 C 含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化 D 反硝化过程有助于稳定 N2在大气中的含量【答案】B【解析】A 人工固氮是人为的条件下将氮元素的单质转化为化合物的过程，所以工业上用氮气和氢气合成氨气属于人工固氮过程，A 正确；B 硝化过程中氨气、铵根离子中-3 价的氮元素化合价变化为 NO2-、NO3-中的+3 价、+5 价氮，元素的化合价升高，失电子被氧化，发生氧化反应，B 错误；C NO2-、NO3-经同化作用变为动植物蛋白中的 N 元素，动植物蛋白经氨化作用过转化为氨气或铵根离子，故含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化，C 正确；D 反硝化过程，生成氮气，向大气提供氮气，即反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响，D 正确。10氮化锂(Li3N)常作固体电解质和催化剂，遇水蒸气剧烈反应生成氢氧化锂和氨气。某实验小组用一瓶氮气样品制备纯净的氮化锂的装置如图所示。6 已知：连苯三酚碱性溶液能定量吸收少量 O2，氯化亚铜盐酸溶液能定量吸收少量 CO 生成 Cu(CO)ClH2O 且易被 O2氧化；在加热条件下，CO2与锂发生剧烈反应。下列说法正确的是 A 干燥管 e 中试剂为无水 CuSO4，用于检验氮气中的水蒸气 B 为了减少气体用量，先点燃酒精灯再通入氮气 Ca、c 中试剂分别为连苯三酚碱性溶液、浓硫酸 D a 装置可以换成盛装赤热铜粉的硬质玻璃管【答案】C【解析】A.干燥管 e 主要作用是防止外界空气中的二氧化碳和水蒸气进入，干扰实验，应该装有碱石灰，故 A 错误；B.未发生反应前，装置中有空气，空气中含有氧气和二氧化碳，会干扰实验，在加热以前，需要先通入一段时间气体，排尽装置中的空气，故 B 错误；C.原料气中干扰气体要依次除去，a 中盛放连苯三酚碱性溶液除去氧气，b 中盛放氯化亚铜盐酸溶液除去一氧化碳，c 中盛放浓硫酸干燥，故 C 正确；D.a装置若换成盛装赤热铜粉的硬质玻璃管，可除去氧气，但同时生成的氧化铜可以和一氧化碳继续反应，生成二氧化碳，干扰实验，故 D 错误。11 水合肼(N2H4H2O)为无色透明的油状发烟液体，是一种重要的精细化工原料，其制备的反应原理为 NaClO2NH3=N2H4H2ONaCl。下列关于实验室制备水合肼的操作不正确的是()甲 乙 丙 丁 A 装置甲中试剂 X 可以选择生石灰 B装置乙作为反应过程的安全瓶 C装置丙制备水合肼时氨气从 b 口进入 D装置丁可用于吸收多余的尾气【答案】C【解析】A 项：装置甲用于制备氨气，试剂 X 可以是生石灰，利用 CaO 与水反应放热使氨气从溶液中逸出，A 项正确；B 项：氨气极易溶于水，为防止倒吸，用装置乙作为安全瓶置于甲乙之间，B 项正确；C 项：为有利于氨气与 NaClO 溶液反应，制备水合肼时氨气应从装置丙 a 口进入，C 项错误；D 项：氨气会污染环境，7 实验时用装置丁进行尾气处理并防倒吸，D 项正确。12 练江整治已刻不容缓，其中以印染工业造成的污染最为严重。某工厂拟综合处理含 NH4+废水和工业废气（主要含 N2、CO2、SO2、NO、CO），设计了如下工业流程：下列说法错误的是 A 气体 I 中主要含有的气体有 N2、NO、CO B X 在反应中作氧化剂，可通入过量的空气 C 处理含 NH4+废水时，发生离子方程式是：NH4+NO2-=N2+2H2O D 捕获剂所捕获的气体主要是 CO【答案】B【解析】工业废气中 CO2、SO2可被石灰乳吸收，生成固体 I 为 CaCO3、CaSO3，气体 I 是不能被过量石灰乳吸收的 N2、NO、CO，气体 I 通入气体 X，用 NaOH溶液处理后到的 NaNO2，X 可为空气，但不能过量，否则得到NaNO3，NaNO2与含有 NH4+的溶液反应生成无污染气体，应生成氮气，则气体 II 含有 CO、N2，捕获剂所捕获的气体主要是 CO。A 工业废气中 CO2、SO2可被石灰乳吸收，生成 CaCO3、CaSO3，因 Ca(OH)2过量，则固体 I为主要含有 Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3，气体 I 是不能被过量石灰乳吸收的 N2、NO、CO，A 正确；B 由分析可知，气体 I 是不能被过量石灰水吸收的 N2、NO、CO，气体 I 通入气体 X，用氢氧化钠溶液处理后到的 NaNO2，X 可为空气，但不能过量，否则得到 NaNO3，B 错误；C NaNO2与含有 NH4+的溶液反应生成无污染气体，应生成 N2，发生氧化还原反应，离子方程式为 NH4+NO2-=N2+2H2O，C 正确；D 气体 II 含有 CO、N2，经捕获剂所捕获的气体主要是 CO，D 正确。13NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是 A NH4Cl 和 NaHCO3都是常用的化肥 B NO2与水反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 1 1 C NH3和 NO2在一定条件下可发生氧化还原反应 8 D 利用上述关系制取 NaHCO3的操作为向饱和 NaCl溶液中依次通入过量的 CO2、NH3，然后过滤得到 NaHCO3【答案】C【解析】A NaHCO3不是化肥，故 A 项错误；B 由方程式 3NO2+H2O=2HNO3+NO 可知，NO2既作氧化剂又作还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 1 2，故 B 项错误；C 在 NH3和 NO2中 N 元素的化合价分别是-3 价、+4 价，由于在两种化合价之间有 0 价、+2 等价态，因此在一定条件下可发生氧化还原反应，故 C 项正确；D 由于 CO2在 NaCl溶液中溶解度不大，所以制 NaHCO3时是向饱和 NaCl溶液中先通入 NH3再通入 CO2，故 D项错误。14某同学进行有关铜、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示：、均观察到实验现象：溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生。下列说法正确的是 A 试管口有红棕色气体产生，原因是硝酸被还原为 NO2 B 由的现象可得出结论：Cu 可与稀硫酸反应 C 中反应的离子方程式：3Cu2NO3-+8H+=3Cu2+2NO4H2O D 中可能产生 SO2【答案】C【解析】A.稀硝酸和铜片反应的离子方程式为：3Cu2NO3-+8H+=3Cu2+2NO4H2O，试管口有红棕色气体产生是因为 NO 被氧化为 NO2，故 A 错误；B.产生的现象是因为剩余的 NO3-遇到硫酸中的氢离子发生了反应：3Cu2NO3-+8H+=3Cu2+2NO4H2O，故 B 错误；C.中反应的离子方程式：3Cu2NO3-+8H+=3Cu2+2NO4H2O，故 C 正确；D.SO2具有较强的还原性，所以中不可能产生 SO2，故 D 错误。15 如下图,利用培养皿探究氨气的性质。实验时向 NaOH 固体上滴几滴浓氨水,立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是（）选项 实验现象 解释 9 A 干燥红色石蕊试纸不变色,湿润红色石蕊试纸变蓝 NH3是一种可溶性碱 B 浓硫酸附近无明显现象 NH3与浓硫酸不发生反应 C 氯化物溶液变浑浊 该溶液一定是MgCl2溶液 D 浓盐酸附近产生白烟 NH3与浓盐酸挥发出的 HCl 反应产生了 NH4Cl 固体 【答案】D【解析】A.干燥的红色石蕊试纸不变色，湿润的红色石蕊试纸变蓝，是因为 NH3与 H2O 发生反应生成了NH3H2O，其溶液呈碱性，并不是氨气自身显碱性，故 A 项错误；B.浓硫酸与 NH3可发生反应，其化学方程式为：2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4，但无明显现象，故 B 项错误；C、该溶液可能为 MgCl2溶液、AlCl3溶液等，解释不正确，故 C 项错误；D.浓盐酸易挥发，挥发出的 HCl 气体遇 NH3会反应生成白烟，该烟是 NH4Cl 晶体，故 D 项正确。16某课外实验小组设计的下列实验合理的是()A 制备少量氨气 B 吸收氯化氢 C 配制一定浓度的硫酸溶液 D制备并收集少量 NO2【答案】A【解析】A 氯化铵与氢氧化钙加热反应生成氨气，氨气的密度比空气的密度小，则选向下排空气法收集，10 试管口塞棉花，防止与空气对流，故 A 正确；B HCl 极易溶于水，则图中导管在液面下极易发生倒吸，故B 错误；C 不能在容量瓶中稀释浓硫酸，应在烧杯中稀释、冷却后转移到容量瓶中，故 C 错误；D 二氧化氮与水反应，不能用排水法收集，应选向上排空气法收集，故 D 错误；故选 A。17某学习小组设计实验探究 NO 与铜粉的反应并检验 NO，实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前，向装置中通入一段时间的 N2，排尽装置内的空气。已知:在溶液中.FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色)，该反应可用于检验 NO。下列说法不正确的是 A 装置 B、E 中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液 B 若观察到装置 D 中红色粉末变黑色，则 NO 与 Cu 发生了反应 C 实验结束后，先关闭分液漏斗的活塞，再熄灭酒精灯 D 装置 F 收集的气体中可能含有 NO【答案】C【解析】稀硝酸与铜反应生成一氧化氮，能够被氧气氧化为二氧化氮，因此实验前需要通入氮气，排除装置中的空气；硝酸具有挥发性，生成的一氧化氮中混有少量硝酸蒸气，可以通过水吸收后再干燥，然后再探究干燥的一氧化氮在加热时与铜的反应，未反应的 NO 可以利用硫酸亚铁溶液检验，A 项，根据上述分析，装置 F、I 中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液，故 A 项正确；B 项，若观察到装置 H 中红色粉末变黑色，说明 NO 与 Cu 发生了反应，生成了氧化铜，故 B 项正确；C 项，实验结束后，为了防止倒吸，需要先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞，停止通入 NO，故 C 项错误。D 项，由于 FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色)，为可逆反应，装置 J 收集的气体中可能含有 NO，故 D 项正确。18一定量的铁与一定量的浓 HNO3反应，得到硝酸铁溶液和 NO2、N2O4、NO 的混合气体，这些气体与 3.36 L O2（标准状况）混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铁溶液中加入 2 molL-1的 NaOH 溶液至 Fe3+恰好沉淀，则消耗 NaOH 溶液的体积是()A 300 mL B150 mL C120 mL D90 mL【答案】A【解析】3.36L O2的物质的量为=0.15mol，NO2、N2O4、NO 的混合气体与 3.36L O2（标准状况）混合后通入水中，所有气体恰好完全被水吸收生成硝酸，则铁提供的电子物质的量等于氧气获得到电子的 11 物质的量，故铁离子的物质的量为=0.2mol，铁离子与氢氧根离子恰好反应生成 Fe（OH）3，故 n（NaOH）=3n（Fe3+）=0.2mol3=0.6mol，故需要氢氧化钠溶液的体积为=0.3L=300mL，故选 A。19氮的氧化物（NOx）是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用 NH3将 NOx还原生成 N2。某同学在实验室中对 NH3与 NO2反应进行了探究。回答下列问题：（1）氨气的制备 （2）氨气的发生装置可以选择上图中的_，反应的化学方程式为_。（3）欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置_（按气流方向，用各接口小写字母表示）。（4）氨气与二氧化氮的反应 将上述收集到的 NH3充入注射器 X 中，硬质玻璃管 Y 中加入少量催化剂，充入 NO2（两端用夹子 K1、K2夹好）。在一定温度下按上图所示装置进行实验。操作步骤 实验现象 解释原因 打开 K1，推动注射器活塞，使 X中的气体缓慢通入 Y 管中 Y 管中_ 反应的化学方程式：_ 将注射器活塞退回原处并固定，将装置恢复到室温 Y 管中有少量水珠 生成的气态水冷凝 打开 K2 _ _ 12【答案】A Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3+2H2O dcfei 红棕色气体颜色变浅最终为无色 8NH3+6NO27N2+12H2O Z 中 NaOH 溶液产生倒吸现象 反应后气体分子数减少，Y 管中压强小于外压 【解析】（2）在实验室中，利用氢氧化钙与氯化铵混合加热发生复分解反应制取氨气，由于反应物均为固体，因此选用 A 装置进行实验。发生该反应的化学方程式为 Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3+2H2O。答案为：A、Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3+2H2O；（3）利用 A 装置制取氨气，由于氨气是碱性气体，所以需要利用碱性干燥剂碱石灰进行干燥，再根据氨气的密度比空气的密度小这一性质，需用向下排空气法收集氨气，最后因为氨气对环境具有一定的污染性，需要进行尾气处理，可利用其在水中极容易溶解的性质，用水作吸收剂进行尾气处理。因此欲收集一瓶干燥的氨气，其装置的连接顺序为：发生装置dcfei。答案为：dcfei；（4）NO2具有强氧化性，NH3有强还原性，两者相遇，会发生氧化还原反应产生氮气和水，根据电子守恒、原子守恒，可得反应的方程式：8NH3+6NO27N2+12H2O，根据反应方程式可知反应现象是：Y 管内看到红棕色气体颜色变浅最终为无色，同时在注射器的内壁有水珠产生。答案为：红棕色气体颜色变浅最终为无色、8NH3+6NO27N2+12H2O；根据上一步分析可知发生该反应后由于容器内气体的物质的量减少，所以会使容器内气体压强减小。因此当打开 K2后，烧杯内 NaOH 溶液在大气压强的作用下会倒吸进入 Y 管内。答案为：Z 中 NaOH 溶液产生倒吸现象、反应后气体分子数减少，Y 管中压强小于外压。20 一氧化氮、二氧化氮等氮氧化物是常见的大气污染物，然而它们在工业上有着广泛的用途。已知：室温下，2NO Na2O2=2NaNO2；酸性条件下，NO 或 NO2都能与 MnO4反应生成 NO3。.以木炭、浓硝酸、水和铜为原料生成的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠的装置如下图所示：(1)A中反应的化学方程式_；(2)装置 B 中观察到的主要现象_；(3)仪器 D 的名称是_；(4)A中滴入浓硝酸之前，应先通入 N2一段时间，原因是_；(5)写出 NO 被酸性 KMnO4氧化的离子反应方程式_；13(6)若无装置 D，则 E 中产物除 NaNO2外，还有_(填化学式)。.某研究性学习小组对 NO2与 Na2O2能否发生反应进行探究。步骤 1：提出假设 假设一：NO2与 Na2O2不反应；假设二：NO2能被 Na2O2氧化；假设三：_。步骤 2：设计实验(1)实验时，将 NO2气体通入盛有 Na2O2的玻璃管中，淡黄色粉末完全变成白色，说明假设_不成立。(2)为验证假设二是否成立，该小组同学进行如下定性实验研究，请完成下表内容。实验步骤(不要求写具体操作过程，试剂、仪器任选)预期的实验现象及结论 取适量的白色固体置于试管中，加蒸馏水溶解，_ _ 【答案】C+4HNO3(浓)CO2+4NO2+2H2O 溶液变蓝，铜片溶解，有无色气体冒出 (球形)干燥管 排尽装置中的空气，防止对后续实验有干扰 5NO+3MnO4-+4H+=5NO3-+3Mn2+2H2O Na2CO3（或 Na2CO3、NaOH）NO2能被 Na2O2还原 一 再滴加稀硫酸酸化，最后滴加高锰酸钾溶液 若高锰酸钾溶液不褪色，则假设二成立 若高锰酸钾溶液褪色，则假设二不成立(或再滴加稀硫酸酸化，最后加铜粉，若铜粉溶解且溶液变蓝色，则假设二成立，若铜粉不溶解，则假设二不成立，其他合理答案也可)【解析】(1)装置 A 中是浓硝酸和碳加热发生反应，生成二氧化氮、二氧化碳和水，反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)CO2+4NO2+2H2O；(2)装置 B 中是 A 装置生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，3NO2+H2O=2HNO3+NO，硝酸和铜反应生成硝酸铜，一氧化氮和水，所以反应现象为气体变为无色，溶液变蓝，铜片溶解，导管口有无色气体冒出；(3)仪器 D 的名称是干燥管；(4)A中滴入浓硝酸之前，应先通入 N2一段时间，原因是由于装置内有空气，空气中的氧气、二氧化碳及水蒸气会影响后续试验，先通入 N2一段时间，排尽装置中的空气，防止对后续实验有干扰；(5)NO具有还原性，会被酸性高锰酸钾溶液溶液氧化为 NO3-，反应的离子方程式为：5NO+3MnO4-+4H+=5NO3-+3Mn2+2H2O；(6)装置 D 中盛有碱石灰，碱石灰可以吸收 CO2、水蒸气，二氧化碳和过氧化钠发生的反应生成碳酸钠和氧 14 气，水与过氧化钠反应生成氢氧化钠，故 C 产物中除亚硝酸钠外还含有副产物碳酸钠和氢氧化钠。II.探究 NO2与 Na2O2能否发生反应，依据假设一：NO2与 Na2O2不反应；假设二：NO2能被 Na2O2氧化；假设三：NO2能被 Na2O2还原(1)实验时，将 NO2气体通入盛有 Na2O2的玻璃管中，淡黄色粉末完全变成白色，说明 NO2气体与 Na2O2发生了化学反应，证明假设一不成立。(2)假设二：NO2能被 Na2O2氧化，则 NO2被氧化变为 NO3-，根据酸性条件下，NO 或 NO2-都能与 MnO4-反应生成NO3-，可取适量的白色固体置于试管中，加蒸馏水溶解，然后向该溶液中滴加稀硫酸酸化，最后滴加高锰酸钾溶液 若高锰酸钾溶液不褪色，则假设二成立。21某化学小组模拟工业生产制取 HNO3设计下图所示装置，其中 a 为一个可持续鼓入空气的橡皮球。请回答下列问题。(1)写出装置 B 中主要反应的化学方程式 _。(2)装置 E 中主要反应的化学方程式_。(3)装置 C 中浓硫酸的作用是_。(4)请你帮助该化学小组设计实验室制取 NH3的另一方案_。(5)装置 D 中的主要作用是 _。(6)干燥管中的碱石灰用于干燥 NH3，某同学思考是否可用无水氯化钙代替碱石灰，并设计下图所示装置(仪器固定装置省略，挤出气体的气球紧套在玻璃管一端，玻璃管插在单孔橡胶塞上)进行验证。实验步骤如下：15 用烧瓶收集满干燥的氨气，立即塞上如图所示的橡胶塞。正立烧瓶，使无水氯化钙固体滑入烧瓶底部，摇动，可以观察到的现象是_，由此，该同学得出结论：不能用 CaCl2代替碱石灰。【答案】4NH3+5O24NO+6H2O 3NO2+H2O=2HNO3+NO或 4NO2+2H2O+O2=4HNO3 吸收多余的 NH3 方案：加热浓氨水制取 NH3(或方案：向 NaOH或 CaO固体上滴加浓氨水制取 NH3)收集气体 气球膨胀 【解析】根据实验装置图，A 装置是实验室制取氨气的装置，B 装置为氨气与氧气在催化剂加热条件下生成NO 的装置，C 装置吸收多余的氨气，装置中有氧气，生成的 NO 被氧化为二氧化氮，E 装置为二氧化氮与水反应生成硝酸的装置，F 装置吸收尾气，(1)装置 B 中为氨气与氧气反应生成 NO 和水的反应：4NH3+5O24NO+6H2O，故答案为：4NH3+5O24NO+6H2O；(2)C装置吸收多余的氨气，装置中有氧气，生成的 NO 被氧化为二氧化氮，E 装置为二氧化氮与水反应生成硝酸的装置，则 E 装置中的反应为：3NO2+H2O=2HNO3+NO或 4NO2+2H2O+O2=4HNO3；故答案为：3NO2+H2O=2HNO3+NO或 4NO2+2H2O+O2=4HNO3；(3)装置 C 中的浓硫酸吸收未反应的氨气，故答案为：吸收多余的 NH3；(4)实验室制取 NH3的方案有：方案：加热浓氨水制取 NH3；方案：向 NaOH或 CaO固体上滴加浓氨水制取 NH3；故答案为：方案：加热浓氨水制取 NH3（或方案：向 NaOH或 CaO固体上滴加浓氨水制取 NH3）；(5)装置 D 用来收集二氧化氮气体，故答案为：收集气体；(6)正立烧瓶，使无水氯化钙固体滑入烧瓶底部，摇动，氨气被无水氯化钙吸收，压强减小，所以气球膨胀；故答案为：气球膨胀。16 22某研究性学习小组的一个课题是“NO2能否支持木条的燃烧？”由于实验室中没有现成的 NO2气体，该小组的同学设计了两个方案，方案一如下图所示，方案二如下图所示。请回答下列问题(本题不考虑 N2O4存在产生的影响)：(1)浓硝酸受热分解的化学方程式是_。(2)方案一实验开始后木条上的火星逐渐熄灭，有的同学得出“NO2不能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确？_(填“正确”或“不正确”)，理由是_。(3)硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气，该反应的化学方程式是_。(4)方案二实验当集气瓶中充满红棕色气体时，木条复燃了，有的同学得出“NO2能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确？_(填“正确”或“不正确”)，理由是_ 。(5)为了更直接地说明“NO2能否支持木条的燃烧”这一问题，请你重新设计一个简单的实验方案，简述实验原理和主要操作：_【答案】4HNO3(浓)4NO2+O2+2H2O 不正确 带火星的木条熄灭可能是由于加热浓硝酸时产生了大量水蒸气 2Cu(NO3)22CuO+4NO2+O2 正确 硝酸铜分解产生的混合气体中氧气的体积分数与空气中氧气的体积分数基本相同，若 NO2不支持燃烧，则木条不会复燃 用金属铜与浓硝酸反应制取 NO2气体，并用浓硫酸或无水氯化钙进行干燥，再将带火星的木条伸入二氧化氮中观察现象 【解析】（1）浓硝酸受热分解生成二氧化氮、氧气和水，其反应的化学方程式为：4HNO3(浓)4NO2+O2+2H2O，故答案为：4HNO3(浓)4NO2+O2+2H2O；（2）该反应的反应条件是加热，加热过程中有水蒸气生成，产生的大量水蒸气抑制了 NO2的助燃，导致 NO2不能支持木条的燃烧的假象，所以不正确，故答案为：不正确；带火星的木条熄灭可能是由于加热浓硝酸时产生了大量水蒸气；（3）硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气，所以该反应的化学方程式是2Cu(NO3)22CuO+4NO2+O2，17 故答案为：2Cu(NO3)22CuO+4NO2+O2；（4）2Cu(NO3)22CuO+4NO2+O2，该反应中氧气占总气体体积的四分之一。与空气中氧气的体积分数基本相同，若 NO2不支持燃烧，则木条不会复燃，根据实验现象知，二氧化氮支持燃烧，故正确，故答案为：正确；硝酸铜分解产生的混合气体中氧气的体积分数与空气中氧气的体积分数基本相同，若 NO2不支持燃烧，则木条不会复燃；（5）实验步骤为：制取二氧化氮气体洗气干燥验证得出结论，所以先用铜和浓硝酸反应制取二氧化氮气体，二氧化氮气体中含有部分水蒸气，且二氧化氮气体是酸性气体，所以可用浓硫酸或无水氯化钙干燥二氧化氮，然后再将带火星的木条伸入二氧化氮中观察现象，从而确定二氧化氮是否支持燃烧，故答案为：用金属铜与浓硝酸反应制取 NO2气体，并用浓硫酸或无水氯化钙进行干燥，再将带火星的木条伸入二氧化氮中观察现象。23查阅文献：在浓硝酸和活泼金属反应过程中，随着硝酸浓度的降低，其生成的产物有4、2、3 价氮的化合物。FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色)H 0。NO2和 NO 都能被酸性 KMnO4溶液氧化吸收。甲按照如图所示的实验装置进行实验：实验操作和现象记录如表所示：实验操作 实验现象 打开弹簧夹，通入一段时间 CO2，关闭弹簧夹 打开分液漏斗活塞，将浓硝酸缓慢滴入烧瓶中，关闭活塞 无明显现象 加热烧瓶，反应开始后停止加热 A 中有红棕色气体产生，一段时间后，气体颜色逐渐变浅；B 中溶液变棕色；C 中溶液紫色变浅。18 反应停止后，A 中无固体剩余 请回答下列问题：加热前，向烧瓶中滴入浓硝酸没有明显现象的原因是_ 检验是否生成3 价氮的化合物，应进行的实验操作是_ 甲取少量 B 中溶液，加热，实验现象是_，请用化学平衡原理解释原因_，甲依据该现象得出结论：铁与硝酸反应有 NO 生成。乙认为甲得出 A 中有 NO 生成的证据不足。为获取充足的证据，乙仍采用该装置和操作进行对照实验，乙作出的改变是_，证明有 NO 生成的实验现象是_。【答案】常温时，铁遇浓硝酸形成致密氧化膜，阻止反应进一步发生(或常温下，铁遇浓硝酸发生钝化)取少量反应后 A 中溶液于试管中，向其中加入浓 NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸接近试管口。若试纸变蓝，则 A 中生成 NH4+，即生成了3 价氮的化合物 棕色溶液变浅绿，有无色气体逸出，且在空气中变为红棕色 FeSO4NOFe(NO)SO4(棕色)H0，由于正反应放热，加热后，平衡向逆反应方向移动 将浓硝酸换成稀硝酸 A中没有红棕色气体生成，B 中溶液变为棕色.【解析】（1）常温时，铁和浓硝酸反应生成一层致密的氧化物薄膜，阻止了铁和浓硝酸进一步反应，即产生钝化现象，所以滴入浓硝酸加热前没有明显现象，故答案为：常温时，铁遇浓硝酸形成致密氧化膜，阻止反应进一步发生；（2）生成-3 价氮的化合物对应的是铵根离子，检验铵根离子的方法是：取少量反应后 A 中溶液于试管中，向其中加入浓 NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸接近试管口若试纸变蓝，则 A 中生成 NH4+，故答案为：取少量反应后 A 中溶液于试管中，向其中加入浓 NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸接近试管口若试纸变蓝，则 A 中生成 NH4+；（3）取少量 B 中溶液，加热，棕色溶液变浅绿色，有无色气体逸出，且该气体在空气中变为红棕色，应为可逆反应 FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色)H 0，是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，导致 Fe（NO）SO4（棕色）降低，所以溶液颜色变浅，故答案为：棕色溶液变浅（或绿），无色气体逸出，且在空气中变为红棕色；FeSO4+NO Fe(NO)SO4(棕色)H 0，正反应放热，加热后，平衡向逆反应方向移动；（4）二氧化氮和水反应生成的一氧化氮能使硫酸亚铁溶液变成棕色，所以不能证明铁和浓硝酸反应过程中 19 NO 生成，为排除生成的 NO2干扰，把浓硝酸换成稀硝酸，稀硝酸和铜反应生成无色的一氧化氮，没有二氧化氮生成，则 A 中气体是无色的，且 B 中溶液变为棕色，则说明生成的一氧化氮和硫酸亚铁反应生成棕色，从而说明 A 中无色气体是一氧化氮，故答案为：浓硝酸换成稀硝酸；A 中没有红棕色气体生成，B 中溶液变为棕色。24亚硝酸钠(NaNO2)是一种工业盐，在生产、生活中应用广泛，外观酷似食盐且有咸味，是一种常用的发色剂和防腐剂，但使用过量会使人中毒。某学习小组通过如下装置(夹持及加热装置略去)制取 NaNO2样品并对样品含量进行测定 该小组先查阅资料知：NO、NO2能被酸性高锰酸钾氧化为 NO3。(1)装置 A 中用于盛放浓硝酸的仪器名称为_，装置 D 中发生的化学反应方程式为_。(2)装置 C 中所装的液体需满足的条件是_。其作用为_。(3)装置 E 的作用是_。(4)为测定制得样品中 NaNO2的含量，该实验中需配制 KMnO4标准溶液并酸化，应选择_(填化学式)来酸化 KMnO4溶液。(5)已知：在酸性溶液中，NO2可将 MnO4还原为 Mn2+。为测定样品中亚硝酸钠的含量，该小组称取 4.0g 样品溶于水配制成 250mL 溶液，取 25.00mL 溶液于锥形瓶中，用 0.100molL1的酸性 KMnO4溶液进行滴定，消耗 20.00mL 酸性 KMnO4溶液(杂质不反应)。滴定过程中酸性 KMnO4溶液的作用是_，所得样品中 NaNO2的质量分数为_。【答案】)分液漏斗 Na2CO3+NO2+NO=2NaNO2+CO2 既不能溶解 NO2、NO，也不能与 NO2、NO 发生化学反应 通过观察广口瓶液体中产生气泡的速率来控制 NO2、NO 的混合比例 吸收过量的 NO2、NO，避 20 免尾气造成环境污染 H2SO4 做氧化剂和指示剂 86.25%【解析】(1)控制液体的滴加速度，装置 A 中用于盛放浓硝酸的仪器为分液漏斗；装置 A 内铜和浓硝酸反应生成二氧化氮气体，装置 B 内铜和稀硝酸反应生成一氧化氮气体，两种气体与碳酸钠反应生成亚硝酸钠，反应的化学反应方程式为：Na2CO3+NO2+NO=2NaNO2+CO2；综上所述，本题答案是：分液漏斗；Na2CO3+NO2+NO=2NaNO2+CO2。(2)因为两个反应产生的 NO2和 NO 最终要和碳酸钠反应，因此装置 C 中所装的液体需满足的条件是：既不能溶解 NO2、NO，也不能与 NO2、NO 发生化学反应；综上所述，本题答案是：既不能溶解 NO2、NO，也不能与 NO2、NO 发生化学反应。该装置内所盛装的溶液除了使气体混合均匀，还可以通过观察 C 装置内液体中产生气泡的速率来控制 NO2、NO 的混合比例，以便 NO2、NO 混合气体尽可能与碳酸钠完全反应；综上所述，本题答案是：通过观察广口瓶液体中产生气泡的速率来控制 NO2、NO 的混合比例。(3)根据信息可知，酸性高锰酸钾溶液能够把剩余的氮的氧化物吸收处理，以防止污染空气；因此装置 E 的作用是吸收过量的 NO2、NO，避免尾气造成环境污染；综上所述，本题答案是：吸收过量的 NO2、NO，避免尾气造成环境污染。(4)KMnO4溶液具有强氧化性，能够氧化盐酸，不能用盐酸酸化；而硝酸具有强氧化性，影响实验，稀硫酸性质稳定，不能被高锰酸钾溶液氧化；所以