氮及其化合物的轉(zhuǎn)化

氮及其化合物的轉(zhuǎn)化（2018-全國卷II,8）研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關(guān)（如下圖所示）。下列敘述錯誤的是（）霧和霾的分散劑相同霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨NH3是形成無機顆粒物的催化劑霧霾的形成與過度施用氮肥有關(guān)答案C解析NH3參與反應(yīng)生成銨鹽，是反應(yīng)物，不是催化劑，C項錯誤；霧和霾的分散劑都是空氣，A項正確；霧霾中的無機顆粒物含有硝酸銨和硫酸銨，B項正確；過度施用氮肥會增加大氣中氨的含量，D項正確。2.（2018-海南，2）某工業(yè)廢氣所含氮氧化物（NOJ的氮氧質(zhì)量比約為7:4，該NO*可表示為（）A.N2OB.NOC.N2O3D.NO2答案A7-.一n（N142 .解析 =—=一故NO可表示為NO。解析〃（O） 4 1，故NO*可表示為n2o°課時精練鞏固提高1.（2020-廣州高三調(diào)研測試）下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)的說法錯誤的是（）氮肥均含有NH+雷電作用固氮中氮元素被氧化碳、氫、氧三種元素參與了自然界中氮循環(huán)合成氨工業(yè)的產(chǎn)品可用于侯氏制堿法制備純堿答案A解析氮肥是含氮元素的肥料，尿素［CO（NH2）2］和KNO3中不含NH+，A項錯誤；雷電作用固氮發(fā)生反應(yīng)：N2+O2=放電2NO，氮元素被氧化，B項正確；由硝酸鹽制造蛋白質(zhì)、動物攝食蛋白質(zhì)、由動物排泄物及遺體得到氨或銨鹽，這些過程中碳、氫、氧三種元素參與了自然界中氮循環(huán)，C項正確；侯氏制堿法的反應(yīng)原理：NaCl+H2O+CO2+NH3===NaHCOj+NH4Cl,2NaHCO3=====^a2CO3+H2O+CO2f，氨氣作為原料氣，D項正確。關(guān)于氮的變化關(guān)系圖如圖：則下列說法不正確的是（）路線①②③是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的主要途徑路線I、ii、m是雷電固氮生成硝酸的主要途徑上述所有反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)上述反應(yīng)中只有③屬于氮的固定答案D解析工業(yè)上生產(chǎn)硝酸的流程：氮氣和氫氣生成氨氣，氨氣與氧氣反應(yīng)：4NH3+5O2=====4NO+6H2O（路線①），一氧化氮與氧氣反應(yīng)：2NO+O2==2NO2（路線②），二氧化氮被水吸收：3NO2+H2O==2HNO3+NO（路線③），路線①②③是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的主要途徑，故A正確；在放電條件下，氮氣和氧氣發(fā)生化合反應(yīng)：N2+O2=^==2NO（路線I）;NO不穩(wěn)定，易3NO2+被氧氣氧化為二氧化氮：2NO+O2==2NO2（3NO2+H2O==2HNO3+NO（路線m），故B正確；從氮的變化關(guān)系圖可知：N從N2（0價）一NO（+2價）一NO2（+4價）一HNO3（+5價），都是氧化還原反應(yīng)，故C正確；上述反應(yīng)中路線I是空氣中的氮氣轉(zhuǎn)變?yōu)楹衔铮系墓潭ǖ亩x，屬于氮的固定，路線②、③是含氮化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)，是氮的化合物之間的轉(zhuǎn)化，不是氮的固定，故D錯誤。某無色透明的混合氣體中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的兩種或多種氣體?，F(xiàn)將此混合氣體通過品紅溶液后，品紅溶液褪色，向剩余氣體中通入空氣，很快變?yōu)榧t棕色。下列對于原混合氣體成分的判斷中正確的是（）A.肯定有SO2、O2和NOB.肯定沒有Cl2、O2和NO2可能有Cl2和O2肯定只有NO答案B解析無色氣體，說明無Cl2、NO2；使品紅褪色，說明有SO2；通入空氣變紅棕色，說明有NO，無O2。（2020-福建三明高三期末）下圖是某元素的價類二維圖，其中X是一種強堿，A為正鹽，通常條件下Z是無色液體，D的相對分子質(zhì)量比E小16,各物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是（ ）

■t化合價氧化物單填錢化版含機酸鹽物壓矣別■t化合價氧化物單填錢化版含機酸鹽物壓矣別A是可與草木灰混合使用的肥料C可用排空氣法收集F和B能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成鹽B在一定條件下可直接與Y反應(yīng)生成D答案D解析A為正鹽，X是一種強堿，二者反應(yīng)生成氫化物B,則A為銨鹽、B為NH3,B連續(xù)與Y反應(yīng)得到氧化物D與氧化物E,且E的相對分子質(zhì)量比D大16,則Y為O2、C為N2、D為NO、E為NO2，通常條件下Z是無色液體，E與Z反應(yīng)得到含氧酸F，則Z為H2O、F為HNO3，F(xiàn)與強堿X發(fā)生酸堿中和反應(yīng)得到G為硝酸鹽。物質(zhì)A為銨鹽，草木灰的主要成分是K2CO3，水溶液呈堿性，二者混合會發(fā)生反應(yīng)放出氨氣，使肥效降低，A錯誤；C是N2，氮氣的密度與空氣接近，不宜采取排空氣法收集，B錯誤；B是NH3，F(xiàn)是HNO3，二者發(fā)生化合反應(yīng)生成NH4NO3，C錯誤；B是NH3,Y為O2,NH3在催化劑存在并加熱的條件下，與O2反應(yīng)生成NO和H2O，D正確。“封管試驗”具有簡易、方便、節(jié)約、綠色等優(yōu)點。觀察下列四個“封管試驗”（夾持裝置已略去），判斷下列說法正確的是（）含NH|的酎曲/加熱時，a上部聚集了固體NH4Cl,說明NH4Cl的熱穩(wěn)定性比較好加熱時，發(fā)現(xiàn)b中I2變?yōu)樽仙魵猓谏喜坑志奂癁樽虾谏墓腆w加熱時，c中溶液紅色變深，冷卻后又變淺水浴時，d內(nèi)氣體顏色變淺，e內(nèi)氣體顏色加深答案B解析A項，NH4Cl受熱易分解，遇冷又生成NH4Cl；B項，I2易升華；C項，加熱含NH3的酚酞溶液，NH3逸出，紅色變淺；D項，NO2存在：2NO2（紅棕色）N2O4（無色）劇＜0，加熱，上述平衡左移，d內(nèi)顏色加深。6.（2020-遼寧鐵嶺協(xié)作體聯(lián)考）已知Cu（NO3）2受熱分解的化學(xué)方程式為2Cu（NO3）2==^=2CuO+4NO2f+O2f，將少量的Cu（NO3）2固體放入試管中加熱，然后用帶火星的木條放入試管中，木條復(fù)燃，則下列說法正確的是()NO2能支持燃燒NO2不能支持燃燒木條復(fù)燃是因為硝酸銅分解產(chǎn)生了氧氣的緣故木條復(fù)燃是因為硝酸銅分解產(chǎn)生的CuO催化作用的結(jié)果答案A解析氧氣具有助燃性，純氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃，但空氣中由于含有大量不能助燃的N而氧氣量較少所以空氣不能使帶火星的木條復(fù)燃反應(yīng)2Cu(NO)--一=2CuO+4NOf2，，，u(3)2Ju 2+O2f中，產(chǎn)物中NO2、O2的體積比與空氣中N2、O2體積比近似相同，即為4：1，帶火星的木條放入Cu(NO3)2受熱分解得到的混合氣體的試管中，木條復(fù)燃，說明NO2能支持燃燒，A項正確?？茖W(xué)家從化肥廠生產(chǎn)的(NH4)2SO4中檢出化學(xué)式為N4H4(SO4)2的物質(zhì)，該物質(zhì)的晶體中含有SO2-和N4H4+兩種離子，當N4H4+遇到堿性溶液時，會生成n4分子。下列說法正確的是()14N、N4與N2互為同位素N4H4(SO4)2的電離方程式為N4H4(SO4)2 n4h4++2SO2-N4H4(SO4)2不能與草木灰、k3po4等化肥混合施用N4H4(SO4)2中只含共價鍵，不含離子鍵答案C解析同位素是指同種元素的不同原子的互稱，N4與N2為兩種單質(zhì)，故A錯誤；N4H4(SO4)2的晶體中含有SO4-和N4H*+，可知該物質(zhì)為離子化合物，完全電離，電離方程式為N4H4(SO4)2一一一N4H4++2SO4-，故B錯誤；草木灰、KPO4等化肥顯堿性，根據(jù)題給信息N4H*+遇到堿性溶液時，會生成n4分子判斷會使肥效降低，不能混用，故C正確；根據(jù)晶體中含有SO4-和N4H4+兩種離子可知該晶體中還含離子鍵，故D錯誤。亞硝酸鈉是一種工業(yè)鹽，在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛?，F(xiàn)用下圖所示裝置(夾持裝置已省略)及藥品探究亞硝酸鈉與硫酸的反應(yīng)及氣體產(chǎn)物的成分。已知氣體的沸點為NO2：21°C，NO：-152°C。下列說法錯誤的是()用裝置b代替裝置a的好處是便于控制反應(yīng)的發(fā)生與停止反應(yīng)前應(yīng)打開彈簧夾，先通入一段時間氮氣，除去裝置中的空氣裝置中冰水浴的作用是冷凝，使NO2液化裝置中熱水浴有利于促進NO2生成，便于檢驗是否有NO生成答案A解析b代替a利于液體流下，不能控制反應(yīng)的發(fā)生與停止。將充有mmLNO和nmLNO2的量筒倒立于水槽中，然后通入mmLO2，若m<n，則充分反應(yīng)后，量筒內(nèi)剩余的氣體體積為()A.3(m—n)mL B.(m+n)mLn~mC.(m—n)mL D.~3~mL答案D解析發(fā)生反應(yīng)4NO+O+2HO4HNO4NO+3O+2HO4HNO故NO與NO[^'■^/^-^-^-， [。^^/^-^-^-， 。 。 按1：1混合的總反應(yīng)為：NO+NO2+O2+H2O===2HNC3，充有mmLNO和nmLNO2的量筒倒立于水槽中，然后通入mmLO2,由于m<n，故按總反應(yīng)進行，NO2有剩余，剩余NO2的體積為nmL-mmL=(n—m)mL，再發(fā)生3NO2+H2O==2HNq+NO，故生成NO的體積為|(n—m)mL。向200mL2mol-L-1HNO3溶液中，逐漸加入鐵粉至過量(假設(shè)生成的氣體只有一種)，在此過程中，n(Fe2+)隨n(Fe)的變化如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()|rt(Feit+)/mol° 力nlFeVmol該過程中產(chǎn)生標準狀況下的氫氣4.48L向c點處的反應(yīng)液中加入稀鹽酸后無明顯現(xiàn)象圖中a=1.5、b=1.5當加入鐵粉nmol時(0.1<n<0.15)，溶液中n(Fe3+)=(0.3—2n)mol答案D解析硝酸與鐵反應(yīng)生成硝酸鐵、NO和水，不生成氫氣，A錯誤；c點處溶液的溶質(zhì)是硝酸亞鐵，若加入鹽酸，H+、NO—和Fe2+發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe3+，溶液變?yōu)樽攸S色，B錯誤；向硝酸中加入鐵粉發(fā)生的反應(yīng)為Fe+4HNO3==Fe(NC3)3+NOf+2H2O，硝酸的物質(zhì)的量為0.4mol，則消耗鐵的物質(zhì)的量為0.1mol，b=0.1，生成硝酸鐵0.1mol，隨后發(fā)生反應(yīng)2Fe(NO)+Fe 3Fe(NO) 生成硝酸亞鐵為015mol 則 a=015 C 錯誤?根據(jù)上匕ae(【、^0/3)3’ae jAe(【、v^)?，刀小尸"w父—u—ju.umoi，不j au.u，^^》目； '14j/t?—1—述分析，當加入鐵粉nmol時(0.1<n<0.15)，參加反應(yīng)2Fe(NO3)3+Fe==3Fe(NCp2的鐵為(n—0.1)mol，消耗硝酸鐵為2(n—0.1)mol，則溶液中n(Fe3+)=0.1mol—2(n—0.1)mol=(0.3

—2n）mol，D正確。11.如圖表示鐵與不同濃度硝酸反應(yīng)時，各種還原產(chǎn)物的相對含量與硝酸溶液濃度的關(guān)系，則下列說法不正確的是（）4,睥 E069.7S122刊HNC^ymoldr1一般來說，硝酸與鐵反應(yīng)的還原產(chǎn)物不是單一的用一定量的鐵粉與大量的9.75mol-L-1HNO3溶液反應(yīng)得到標準狀況下氣體2.24L,則參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為0.1mol硝酸的濃度越大，其還原產(chǎn)物中價態(tài)越高的成分越多當硝酸濃度為9.75mol-L-1時還原產(chǎn)物是NO、NO2、N2O,且其物質(zhì)的量之比為5：3：1答案B解析根據(jù)圖像可知硝酸的還原產(chǎn)物有多種，因此一般來說，硝酸與鐵反應(yīng)的還原產(chǎn)物不是單一的，A正確；參加反應(yīng)的硝酸包括被還原的，以及沒有被還原的（轉(zhuǎn)化為硝酸鐵），因此參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量大于0.1mol，B錯誤；根據(jù)圖像可知隨著硝酸濃度的升高，NO2的含量增大，這說明硝酸的濃度越大，其還原產(chǎn)物中價態(tài)越高的成分越多，C正確；根據(jù)圖像可知當硝酸濃度為9.75mol-L-1時還原產(chǎn)物是NO、NO2、N2O，且其物質(zhì)的量之比為10：6：2=5：3：1，D正確。12.某小組的同學(xué)欲探究NH3經(jīng)一系列反應(yīng)得到HNO3和NH4NO3的過程。NH3的轉(zhuǎn)化過程如圖所示。甲、乙兩同學(xué)分別按下圖所示裝置進行實驗。用于A、B裝置中的可選藥品：濃氨水、30%H2O2溶液、蒸餾水、NaOH固體、MnO2。裝置A的圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 O裝置E有多種作用，下列關(guān)于裝置E的作用或其中所盛液體的說法中，不正確的是(填字母)。使氨氣和氧氣充分混合控制通入氨氣和氧氣的體積比平衡裝置內(nèi)的壓強錐形瓶內(nèi)液體是飽和食鹽水甲同學(xué)先點燃酒精燈，再打開0、K2、K3、K4，反應(yīng)一段時間后，成功模擬了反應(yīng)過程，并將實驗中產(chǎn)生的氣體持續(xù)通入裝置H一段時間后，H中的溶液變成藍色，則其中銅片所參與反應(yīng)的離子方程式為 ，若制得的氨氣僅按ifii—m的順序完全轉(zhuǎn)化為硝酸，欲使裝置h中所得溶液為純凈的CuSO4溶液(忽略CU2+的水解)，理論上所需氨氣在標準狀況下的體積為 L(假設(shè)硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的還原產(chǎn)物全部排出反應(yīng)裝置)。乙同學(xué)為模擬過程W的反應(yīng)，在甲同學(xué)操作的基礎(chǔ)上對該裝置進行了下列各項中的一項操作，使G處圓底燒瓶中產(chǎn)生大量白煙，你認為這項操作是 (填字母)。關(guān)閉K3并熄滅酒精燈關(guān)閉K4并熄滅酒精燈關(guān)閉K3、K4并熄滅酒精燈⑷丙同學(xué)認為該系統(tǒng)實驗裝置存在一處明顯的設(shè)計缺陷，你認為該設(shè)計缺陷是答案(1)2H2O2==NH2O+O2fd3Cu+8H++2NO-===3Cuz++2NOf+4H2O2.24a缺少尾氣處理裝置解析(1)由題給條件和實驗裝置圖可知，裝置A是制備氧氣的裝置，裝置B是制備氨氣的裝置，裝置A的圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2O2==2H2O+O2f;裝置E可以使氨氣和氧氣充分混合，觀察裝置E中氣泡的速率可以控制通入氨氣和氧氣的體積比，裝置E還可以平衡裝置內(nèi)的壓強。因為氨氣極易溶于水，所以錐形瓶中液體不能是飽和食鹽水，選d。(2)銅與稀硫酸不反應(yīng)，溶液呈藍色，說明銅與硝酸發(fā)生了反應(yīng)：3Cu+8H++2NO『===3Cuz++2NOf+4H2O?！?H2SO4)=0.15LX1mol-L-i=0.15mol，〃(H+)=0.15molX22一=0.3mol,n(SO『)=0.15mol,根據(jù)上述反應(yīng)和題目要求，可知SO2-?Cu2+?&HNO3，故需要HNO3的物質(zhì)的量為0.1mol,根據(jù)NH3?NO?NO2?HNO3，可知需要NH3的物質(zhì)的量為0.1mol,在標準狀況下的體積為2.24L。(3)過程W的反應(yīng)是NH3與HNO3的反應(yīng)，則應(yīng)停止供O2,關(guān)閉K3，熄滅酒精燈，使氨氣進入G發(fā)生反應(yīng)，選a。(4)整套裝置沒有尾氣處理裝置。13.(2020-煙臺模擬)某課題組同學(xué)查閱文獻知，3(NH4)2SO4(s)=A=WNH3f+3SO2f+N2f+6H2O。他們擬選擇下列裝置檢驗硫酸銨分解的產(chǎn)物(各裝置中藥品足量)：溶液硝酸瓠溶浪無水疏溶液硝酸瓠溶浪無水疏酸胞回答下列問題：儀器A的名稱是 。甲組同學(xué)設(shè)計方案：C-G-B—D-E。能證明有水生成的實驗現(xiàn)象是 B裝置的作用是 。實驗中，觀察到D裝置產(chǎn)生白色沉淀。實驗完畢后，過濾D裝置中混合物得白色沉淀。欲驗證白色沉淀是BaSO4還是BaSO3，請你設(shè)計簡單的實驗方案:D裝置中發(fā)生的反應(yīng)與