第03講 氮及其重要化合物（練習）（教師版） 2025年高考化學一輪復習講練測（新教材新高考）

第03講氮及其重要化合物目錄01模擬基礎練【題型一】氮氣及其化合物【題型二】氮的固定和氮循環(huán)【題型三】氮的氧化物【題型四】氨氣和銨鹽【題型五】硝酸的性質【題型六】硝酸的計算【題型七】氮及其化合物綜合實驗探究02重難創(chuàng)新練03真題實戰(zhàn)練題型一氮氣及其化合物1．(2024·浙江省寧波市鎮(zhèn)海中學選考模擬)氮及其化合物的轉化具有重要應用，下列說法不正確的是()A．工業(yè)上模擬自然界“雷雨發(fā)莊稼”的過程生產HNO3B．自然固氮、人工固氮都是將N2轉化為含氮化合物C．氨氣是重要的工業(yè)原料，可用于制備化肥和純堿等大宗化學品D．多種形態(tài)的氮及其化合物間的轉化形成了自然界的“氮循環(huán)”【答案】A【解析】A項，自然界“雷雨發(fā)莊稼”的第一步是將空氣中的氮氣轉化為NO，工業(yè)生產硝酸的第一步是將氮氣和氫氣反應生成氨氣，氨氣催化氧化得到NO，NO被氧化為NO2，NO2和水反應最后得到硝酸，A項錯誤；B項，氮的固定是是將N2轉化為含氮化合物的過程，其中氮的固定包括自然固氮、人工固氮，B項正確；C項，氨氣作為重要的工業(yè)原料可以制備化肥和純堿等大宗化學品，C項正確；D項，氮元素在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)，多種形態(tài)的氮及其化合物間的轉化形成了自然界的“氮循環(huán)”，D項正確；故選A。2．下列說法中正確的是()A．氮氣的化學性質不如磷活潑，故氮元素的非金屬性弱于磷元素B．磷酸比硝酸穩(wěn)定，所以磷元素的非金屬性比氮元素強C．“雷雨發(fā)莊稼”所包含的化學變化有：N2→NO→NO2→HNO3→硝酸鹽D．NO與O2反應生成NO2，屬于氮的固定【答案】C【解析】氮和磷同主族，氮原子半徑小、得電子能力強，故氮元素的非金屬性強于磷；氮氣的化學性質很穩(wěn)定是因為氮氣分子中存在氮氮三鍵，斷開該化學鍵需要較多的能量，與氮元素非金屬性強弱無關，故A錯誤。最高價氧化物對應水化物的酸性越強，則該元素的非金屬性越強，HNO3是強酸而H3PO4是中強酸，硝酸比磷酸酸性強，所以氮元素的非金屬性比磷元素強，不能依據(jù)含氧酸的穩(wěn)定性來比較元素的非金屬性強弱，故B錯誤。氮氣與空氣中的氧氣在雷電作用下反應生成一氧化氮，一氧化氮不穩(wěn)定極易被空氣中的氧氣氧化轉化為二氧化氮，二氧化氮與空氣中的水反應生成硝酸，硝酸與土壤中的礦物相互作用，生成可溶于水的硝酸鹽，即植物生長所需要的氮肥，使植物生長得更好，故C正確。氮的固定是氮的游離態(tài)轉化為化合態(tài)，即氮氣轉化為氮的化合物，D錯誤。3．不同價態(tài)含氮物質的轉化如圖所示，圖中線路①②③是工業(yè)生產硝酸的主要途徑。下列說法正確的是()。A．①中的反應屬于置換反應B．②中的反應屬于氮的固定C．③中的化學方程式：2NO2+H2O2HNO3D．使用CuO作氧化劑可以實現(xiàn)④的轉化【答案】D【解析】①中的反應是氨的催化氧化，4NH3+5O24NO+6H2O，不屬于置換反應，A項錯誤；氮的固定是游離態(tài)的氮轉化為化合態(tài)的氮的過程，②中的反應為2NO+O2=2NO2，不屬于氮的固定，B項錯誤；③的過程中發(fā)生反應3NO2+H2O=2HNO3+NO，C項錯誤；使用CuO作氧化劑可以發(fā)生反應3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O，可以實現(xiàn)④的轉化，D項正確。4．(2024·浙江省義烏中學模擬)氨既是一種重要的化工產品，又是一種重要的化工原料。如圖為合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意圖。下列說法不正確的是()A．合成塔內發(fā)生的反應中有非極性鍵的斷裂和極性鍵的生成B．氧化爐內發(fā)生的反應氧化劑與還原劑的物質的量之比為5∶4C．使用NaOH溶液吸收尾氣中的氮氧化物，NO和NO2是酸性氧化物D．向吸收塔中通入O2的作用是氧化NO【答案】C【解析】氮氣和氫氣和成氨氣，氨氣和氧氣反應生成一氧化氮和水，一氧化氮和氧氣反應生成二氧化氮，二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮。A項，合成塔內為氮氣和氫氣反應生成氨氣，有氮氣和氫氣中的非極性鍵的斷裂，和氨氣中的極性鍵的形成，A正確；B項，氧化爐內的反應為4NH3+5O24NO+6H2O，氨氣為還原劑，氧氣為氧化劑，則氧化劑和還原劑的物質的量比為5：4，B正確；C項，一氧化氮和二氧化氮都不是酸性氧化物，C錯誤；D項，吸收塔中通入氧氣是為了使一氧化氮和氧氣反應生成二氧化氮，促進氮的吸收為硝酸，D正確；故選C。題型二氮的固定和氮循環(huán)5．氮元素在海洋中的循環(huán)，是整個海洋生態(tài)系統(tǒng)的基礎和關鍵。海洋中無機氮的循環(huán)過程如圖所示，下列說法不正確的是()A．海洋中的氮循環(huán)起始于氮的氧化B．海洋中存在游離態(tài)的氮和化合態(tài)的氮C．②中的含氮物質轉化屬于氮的固定D．向海洋排放含NO3-的廢水會影響海洋中NH4+的含量【答案】A【解析】A項，從圖中可以看出，海洋中的氮循環(huán)起始于空氣中N2的溶解，A不正確；B項，海洋中存在N2、NH4+、NO3-等，所以存在游離態(tài)的氮和化合態(tài)的氮，B正確；C項，②中的含氮物質，由游離態(tài)轉化為化合態(tài)，則屬于氮的固定，C正確；D項，向海洋排放含NO3-的廢水，會經過兩次反硝化作用，并可轉化為NH4+，從而影響海洋中NH4+的含量，D正確；故選A。6．自然界中的氮循環(huán)部分轉化關系如圖所示。下列說法錯誤的是()A．氮氣分子結構穩(wěn)定，常溫很難和其他物質發(fā)生反應B．Ⅰ過程屬于氮的固定C．工業(yè)上也是利用圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個轉化來生產硝酸的D．圖中Ⅱ、Ⅲ為硝化過程，均可通過加入氧化劑實現(xiàn)【答案】C【解析】A項，氮氣分子中含有氮氮三鍵結構穩(wěn)定，常溫很難和其他物質發(fā)生反應，故A正確；B項，氮的固定是指游離態(tài)的氮轉化為化合態(tài)的氮，Ⅰ過程從N2到NH4+，屬于氮的固定，故B正確；C項，工業(yè)上是通過氨的催化氧化生成NO、NO被氧化為NO2、NO2和水反應三個轉化來生產硝酸的，故C錯誤；D項，圖中Ⅱ中氮從-3價升高到+3價、Ⅲ中氮從+3價升高到+5價，都為硝化過程，均可通過加入氧化劑實現(xiàn)，故D正確；故選C。7．自然界中存在很多物質循環(huán)過程。下圖是自然界中氮循環(huán)示意圖，請回答下列問題：(1)自然界中的固氮和人工固氮的共同點是_________________________。(2)硝化細菌可以將氨氧化成亞硝酸，請配平該反應：NH3＋O2→HNO2＋H2O______，其中還原產物為__________________。(3)根據(jù)循環(huán)圖判斷下列說法不正確的是______。a．氮元素均被氧化b．含氮無機物和含氮有機物可相互轉化c．工業(yè)合成氨屬于人工固氮d．模擬生物固氮是人工固氮發(fā)展的方向【答案】(1)將游離態(tài)的氮轉化為化合態(tài)的氮或將氮氣轉化為氮的化合物(2)2、3、2、2HNO2和H2O(3)a【解析】(1)將氮元素由游離態(tài)轉化為化合態(tài)氮元素的過程稱為氮的固定，因此自然界中的固氮和人工固氮的共同點是將游離態(tài)的氮轉化為化合態(tài)的氮或將氮氣轉化為氮的化合物；(2)根據(jù)方程式可知氨氣中氮元素化合價從－3價升高到+3價，失去6個電子，氧氣中氧元素化合價從0價降低到－2價，得到2個電子，根據(jù)電子得失守恒可知配平后的方程式為2NH3＋3O2＝2HNO2＋2H2O，氧氣是氧化劑，則還原產物為HNO2和H2O；(3)a項，碳、氫、氧三種元素也參與了氮循環(huán)，如硝酸鹽中氮元素的化合價為+5價，被細菌分解變成大氣中氮氣單質，氮元素由+5→0，屬于被還原，故a錯誤；b項，氮循環(huán)中銨鹽和蛋白質可相互轉化，銨鹽屬于無機物，蛋白質屬于有機物，含氮無機物和含氮有機物可相互轉化，故b正確；c項，工業(yè)合成氨是將N2與H2在一定條件下反應生成NH3，屬于人工固氮，故c正確；d項，生物固氮是生命科學中的重大基礎研究課題之一，為植物特別是糧食作物提供氮、提高產量、降低化肥用量和生產成本、減少水土污染和疾病，因此模擬生物固氮是人工固氮發(fā)展的方向，故d正確。故選a。題型三氮的氧化物8．標況下，將一盛有等體積NO、NO2的試管倒立在水槽中，充分反應后，下列敘述不正確的是(設試管中的溶質不往試管外擴散)()A．溶液體積占試管容積的2/3B．此反應中水既不作氧化劑也不作還原劑C．試管內溶液中溶質的物質的量濃度為1/22.4mol/LD．若將試管中的氣體改為氯化氫或氨氣，則水充滿試管【答案】A【解析】A項，將一盛有等體積NO、NO2的試管倒立在水槽中，發(fā)生的反應為3NO2+H2O＝2HNO3+NO，溶液體積占試管容積的，A正確；B項，將一盛有等體積NO、NO2的試管倒立在水槽中，發(fā)生的反應為3NO2+H2O＝2HNO3+NO，水既不是氧化劑又不是還原劑，B正確；C項，試管內溶液中溶質是硝酸，設試管容積為VL，濃度為=1/22.4mol/L，C正確；D項，若將試管中的氣體換為氯化氫或者氨氣，二者均易溶于水，因此水充滿試管，D正確。9．在一定溫度和催化劑作用下，NO跟NH3可以發(fā)生反應生成N2和H2O。現(xiàn)有NO和NH3的混合物1mol，充分反應后所得產物中，經還原得到的N2比經氧化得到的N2多1.4g。已知反應的化學方程式：4NH3＋6NOeq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))5N2＋6H2O，則下列說法正確的是()A．當轉移的電子數(shù)約為3.612×1023時，則標準狀況下有4.48L氨氣被還原B．氧化產物和還原產物的物質的量比為3∶2C．若以上反應進行完全，原混合物中NO與NH3的物質的量之比為可能為3∶7D．若有混合物中有0.2molNH3，則參與反應的NO為0.8mol【答案】C【解析】當轉移的電子數(shù)約為3.612×1023時，轉移電子的物質的量為0.6mol，則發(fā)生反應的NH3的物質的量為0.2mol，標準狀況下體積為4.48L，但是氨氣中N的化合價升高被氧化，A錯誤；根據(jù)分析過程可知氧化產物和還原產物的物質的量比為2∶3，B錯誤；原混合物中NO與NH3的物質的量之比為可能為3∶7或4∶1，C正確；分析反應的化學方程式可知，有0.2molNH3參加反應，需要0.3molNO，此時還有0.5molNO剩余，D錯誤。10．(2024·浙江省金華曙光中學質檢)某化學反應在催化劑條件下的轉化過程的微觀示意圖如圖所示。下列有關說法不正確的是A．該反應中，氧化性：NO＞CO2B．該反應可表示為2NO+2CON2+2CO2C．該反應中，被氧化與被還原的元素的質量之比為7：6D．每生成標準狀況下2.24LN2，轉移的電子數(shù)為0.4NA【答案】C【解析】根據(jù)圖像可知，該反應為2NO+2CON2+2CO2。A項，該反應中，NO為氧化劑，CO2為氧化產物，則氧化性：NO＞CO2，A正確；B項，分析可知，該反應可表示為2NO+2CON2+2CO2，B正確；C項，該反應中，被氧化的元素是碳元素，被還原的元素是氮元素，則被氧化與被還原的元素的質量之比為6：7，C錯誤；D．每生成標準狀況下2.24LN2，轉移的電子0.4mol，即電子數(shù)為0.4NA，D正確；答案為C。11．(2024?湖北省武漢市期中)硝酸工業(yè)常用堿溶液吸收廢氣中的NO、NO2氣體。某實驗小組將相同體積不同組成的廢氣分別通入到相同的足量溶液中充分吸收，測得生成的NO3-、NO2-兩種離子的物質的量與廢氣中NO2的物質的量分數(shù)變化關系如圖所示(圖中僅畫出部分關系)。下列說法正確的是()A．參與反應的NaOH物質的量為 B．隨值增大，溶液中n(NO3-)+n(NO2-)增大C．當時， D．當時，反應中轉移的電子為【答案】D【解析】A項，由圖可知，x=0.5時，只發(fā)生反應：NO+NO2+2NaOH＝2NaNO2+H2O，硝酸根的物質的量為0，亞硝酸根的物質的量為2mol，當x=1時，只發(fā)生反應：2NO2+2NaOH＝NaNO2+NaNO3+H2O，所以線段a表示亞硝酸根，所以線段b表示硝酸根，混合氣體的物質的量是2mol，當x＜0.5時，NO有剩余，因此消耗氫氧化鈉的物質的量小于2mol，故A錯誤；B項，當x＜0.5時，NO有剩余，此時隨值增大，溶液中n(NO3-)+n(NO2-)增大，x＞0.5時，此時隨值增大，溶液中n(NO3-)+n(NO2-)不變，故B錯誤；C項，當時，只發(fā)生反應NO+NO2+2NaOH＝2NaNO2+H2O，混合氣體中NO2的物質的量是2xmol，所以，故C錯誤；D項，當時，發(fā)生反應NO+NO2+2NaOH＝2NaNO2+H2O，過量的NO2繼續(xù)反應2NO2+2NaOH＝NaNO2+NaNO3+H2O，根據(jù)方程式可判斷每生成1molNaNO2或1molNaNO3，均轉移1mol電子，所以轉移電子的物質的量是1mol，故D正確；故選D。題型四氨氣和銨鹽12．某同學探究氨氣和銨鹽的性質，對相關實驗操作及現(xiàn)象描述正確的是()A．室溫下測定等濃度氨水和NaOH溶液的pH，比較氨水和NaOH堿性強弱B．向試管中滴加稀NaOH溶液，將濕潤紅色石蕊試紙置于試管口，若試紙不變藍，則原溶液中無NHeq\o\al(＋,4)C．液氨作為清潔能源的反應原理是4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2OD．加熱可除去NH4Cl中的少量NaHCO3【答案】A【解析】NH3·H2O是弱電解質，NaOH是強電解質，前者部分電離，后者完全電離，故通過室溫下測定等濃度氨水和NaOH溶液的pH，可比較氨水和NaOH堿性強弱，A正確；NH3極易溶于水，稀溶液中不加熱NH3不能逸出，無法確定是否含NHeq\o\al(＋,4)，B錯誤；NH3不易燃燒，產生的NO是大氣污染物，不能作清潔能源，C錯誤；NH4Cl受熱也會分解，故不可采用加熱法除雜，D錯誤。13．實驗室制取氨、收集、驗證其還原性并進行尾氣處理的裝置和原理能達到實驗目的的是()A．用裝置甲制取氨B．用裝置乙收集氨時氣體應該從a口進b口出C．裝置丙中黑色固體變成紅色時還原產物一定為銅D．可以用裝置丁吸收氨，進行尾氣處理【答案】B【解析】A項，裝置中的氯化銨固體分解生成氨和氯化氫氣體，在試管口處重新反應生成固體氯化銨，錯誤；B項，氨密度比空氣小，用乙裝置收集NH3時，從a口進b口出，正確；C項，氧化銅被還原為銅、氧化亞銅都是紅色固體，錯誤；D項，氨極易溶于水，導管直接插入水溶液中吸收易發(fā)生倒吸，錯誤。14．如下圖，利用培養(yǎng)皿探究氨的性質。實驗時向NaOH固體上滴幾滴濃氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中對實驗現(xiàn)象所做的解釋正確的是()選項實驗現(xiàn)象解釋A濃鹽酸附近產生白煙NH3與濃鹽酸反應產生了NH4Cl固體B濃硫酸附近無明顯現(xiàn)象NH3與濃硫酸不發(fā)生反應C氯化物溶液變渾濁該溶液一定是AlCl3溶液D干燥紅色石蕊試紙不變色，濕潤紅色石蕊試紙變藍NH3是一種可溶性堿【答案】A【解析】NH3能與HCl發(fā)生化合反應，生成NH4Cl白色固體，NH3也能與H2SO4發(fā)生化合反應，生成(NH4)2SO4；NH3與氯化物溶液反應生成氫氧化物沉淀，該氯化物可以是氯化鋁、氯化鎂等；NH3溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O屬于堿，NH3不屬于堿。題型五硝酸的性質15．下述實驗中均有紅棕色氣體產生，對比分析所得結論錯誤的是()①②③A．由①中的紅棕色氣體，推斷產生的氣體一定是混合氣體B．紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸發(fā)生了反應C．由③說明濃硝酸具有揮發(fā)性，生成的紅棕色氣體為還原產物D．③的氣體產物中檢測出CO2，由此說明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應【答案】D【解析】①中灼熱碎玻璃起加熱作用，濃硝酸受熱分解生成紅棕色NO2，硝酸中氮元素化合價降低，必有元素化合價升高，只能為氧元素，因此，還有O2生成，產生的氣體為混合氣體，A項正確；由①可知，濃硝酸受熱分解可生成紅棕色氣體，所以②中產生的紅棕色氣體不一定是木炭與濃硝酸發(fā)生反應產生的，B項正確；③中濃硝酸揮發(fā)才能與紅熱木炭接觸，產生的NO2是還原產物，C項正確；紅熱的木炭還可與空氣中的O2發(fā)生反應生成CO2，不一定是木炭與濃硝酸發(fā)生反應生成了CO2，D項錯誤。16．下列有關實驗操作、現(xiàn)象和解釋或結論都正確的是()實驗操作現(xiàn)象解釋或結論①過量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反應后，滴入KSCN溶液溶液呈紅色稀HNO3將Fe氧化為Fe3＋②濃HNO3久置或光照變黃色HNO3不穩(wěn)定易分解③Al箔插入稀HNO3中無現(xiàn)象Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜④用玻璃棒蘸取濃HNO3點到藍色石蕊試紙上試紙先變紅色后褪色濃HNO3具有酸性和強氧化性A．①②B．③④C．②③④ D．②④【答案】D【解析】過量的鐵粉加入稀HNO3，充分反應后生成Fe2＋，加入KSCN溶液時顏色不變，故①錯誤；濃HNO3久置變黃是HNO3分解產生的NO2溶于HNO3所致，故②正確；Al箔遇濃HNO3鈍化，稀HNO3會使Al箔溶解，故③錯誤；濃硝酸具有酸性和強氧化性，可使藍色石蕊試紙先變紅色后褪色，故④正確，選D。17．實驗室可用KNO3固體與酸反應制取硝酸，其實驗裝置如圖所示(加熱裝置已省略)。下列說法錯誤的是()A．該裝置不用橡皮塞和橡皮管，可避免被酸腐蝕B．制取硝酸時曲頸甑中盛放的是硝酸鉀和稀硫酸C．用流水冷卻，可促進硝酸蒸氣冷凝，避免形成酸霧D．該裝置用于制取液溴時，可在曲頸甑中加入NaBr、MnO2及濃硫酸【答案】B【解析】硝酸具有強氧化性，會腐蝕橡皮塞和橡皮管，A項正確；該反應的原理是利用高沸點濃硫酸制備低沸點的硝酸，則曲頸甑中盛放的是硝酸鉀和濃硫酸，B項錯誤；硝酸沸點低，用流水冷卻，可促進硝酸蒸氣冷凝，避免形成酸霧，C項正確；NaBr、MnO2及濃硫酸發(fā)生氧化還原反應生成硫酸鈉、溴單質、硫酸錳和水，溴單質易揮發(fā)，故可用該裝置制取液溴，D項正確。18．一定溫度下探究銅與稀硝酸的反應，反應過程如圖：下列說法不正確的是()A．過程Ⅰ中生成氣體的離子方程式為3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2OB．過程Ⅲ反應速率比過程Ⅰ快的原因是反應放熱使溫度升高致使速率加快C．當活塞不再移動時，即使再抽入空氣，金屬銅屑也不繼續(xù)溶解D．②振蕩時，針管內可能會發(fā)生的反應有4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3【答案】C【解析】銅與稀硝酸的反應產物為NO，反應的離子方程式為3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故A正確；銅和稀硝酸的反應放熱，隨反應的進行，體系內的溫度升高，溫度越高反應速率越快，故B正確；活塞不再移動時，再抽入空氣，NO、氧氣和水發(fā)生反應生成硝酸，能繼續(xù)溶解銅，故C錯誤；②振蕩時，針管內的二氧化氮、氧氣和水可以發(fā)生反應生成硝酸，反應的化學方程式為4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，故D正確。題型六硝酸的計算19．1.92g銅投入一定量濃HNO3中，銅完全溶解，生成氣體顏色越來越淺，共收集到672mL氣體(標準情況)。將盛有此氣體的容器倒扣在水中，通入標準情況下一定體積的O2，恰好使氣體完全溶于水中，則通入O2的體積為()A．672mL B．168mL C．504mL D．336mL【答案】D【解析】根據(jù)在反應過程中銅失去電子變?yōu)殂~離子，而硝酸先被還原為二氧化氮，隨著反應進行濃硝酸變稀，硝酸被還原為一氧化氮，再通入氧氣后將氮的氧化物氧化為硝酸。整個過程中發(fā)現(xiàn)硝酸沒有發(fā)生變化，實質反應是銅和氧氣間的反應。根據(jù)電子守恒法得n(Cu)×2=n(O2)×4，解得n(O2)=0.015mol，標況下V=n×Vm=0.015mol×22.4L/mol=0.336L=336mL。故選D。20．某稀溶液中含有4molKNO3和2.5molH2SO4，向其中加入1.5molFe，充分反應(已知NOeq\o\al(－,3)被還原為NO)。下列說法正確的是()A．反應后生成NO的體積為28LB．所得溶液中c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝1∶1C．所得溶液中c(NOeq\o\al(－,3))＝2.75mol·L－1D．所得溶液中的溶質只有FeSO4【答案】B【解析】鐵若生成Fe3＋，應消耗6molH＋，若生成Fe2＋消耗4molH＋，根據(jù)題給物質的量關系可知應同時生成Fe2＋、Fe3＋，則有：eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(n（Fe2＋）＋n（Fe3＋）＝1.5mol,\f(8,3)n（Fe2＋）＋4n（Fe3＋）＝5mol))，解得n(Fe2＋)＝0.75mol，n(Fe3＋)＝0.75mol，則生成NO：eq\f(0.75mol×2＋0.75mol×3,3)＝1.25mol。A項中未指出NO所處的狀態(tài)，無法計算生成的NO氣體的體積；C項中不知道溶液的體積，無法計算NOeq\o\al(－,3)的濃度；D項中根據(jù)原子守恒，溶液中的溶質肯定還有K2SO4，所以A、C、D均不正確。21．將質量為32g的銅與150mL的一定濃度的硝酸反應，銅完全溶解，產生標準狀況下11.2L的NO和NO2的混合氣體，將生成的混合氣體與一定體積的氧氣一起通入足量NaOH溶液中，氣體恰好被吸收生成NaNO3。下列說法不正確的是()A．標準狀況下，通入的O2體積為5.6LB．向反應后的溶液加NaOH，使銅沉淀完全，需要NaOH的物質的量至少為1.0molC．標準狀況下，混合氣體構成是5.6L的NO和5.6L的NO2D．硝酸的物質的量濃度為10.0mol·L?1【答案】D【解析】32g的銅的物質的量為0.5mol；11.2L的NO和NO2的物質的量為0.5mol，設混合氣體中NO的物質的量為x，NO2的物質的量為y，則x+y=0.5，反應過程中銅全部被氧化成Cu2+，根據(jù)電子守恒有3x+y=0.5×2，和前式聯(lián)立可得x=0.25mol，y=0.25mol；設氧氣的物質的量為z，NO和NO2全部轉化為NaNO3，則根據(jù)電子守恒有0.5×2=4z，解得z=0.25mol；根據(jù)元素守恒可知生成的n(NaNO3)=0.5mol。A項，根據(jù)分析可知通入的O2為0.25mol，標況下體積為0.25mol×22.4L/mol=5.6L，故A正確；B項，當硝酸無剩余時消耗的NaOH最少，此時NaOH只與Cu2+反應生成Cu(OH)2沉淀，根據(jù)元素守恒可知此時n(NaOH)=2n(Cu2+)=0.5mol×2=1mol，故B正確；C項，根據(jù)分析可知，混合氣體中有0.25molNO和0.25molNO2，即標準狀況下的5.6L的NO和5.6L的NO2，故C正確；D項，由于不知道和銅反應后硝酸是否有剩余，所以無法計算硝酸的濃度，故D錯誤；故選D。22．向500mL稀硝酸中加入一定質量的鐵粉，恰好使鐵粉完全溶解，放出NO氣體5.6L(標準狀況)，同時溶液質量增加9.3g。下列判斷正確的是()A．原溶液中投入鐵粉物質的量是0.25molB．原溶液中HNO3的濃度是2.0mol·L－1C．反應后的溶液中還可溶解9.6g銅D．反應后的溶液中c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝1∶2【答案】B【解析】n(NO)＝eq\f(5.6L,22.4L·mol－1)＝0.25mol，m(NO)＝0.25mol×30g·mol－1＝7.5g。m(Fe)＝9.3g＋7.5g＝16.8g，n(Fe)＝eq\f(16.8g,56g·mol－1)＝0.3mol，由得失電子守恒知反應后溶液中存在Fe2＋、Fe3＋，則n(Fe2＋)＋n(Fe3＋)＝0.3mol，2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝0.25mol×3，解得n(Fe2＋)＝0.15mol，n(Fe3＋)＝0.15mol。n(HNO3)＝2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＋n(NO)＝0.15mol×2＋0.15mol×3＋0.25mol＝1mol，c(HNO3)＝eq\f(1mol,0.5L)＝2.0mol·L－1。還可溶解銅：n(Cu)＝eq\f(n（Fe3＋）,2)＝0.075mol，m(Cu)＝0.075mol×64g·mol－1＝4.8g。23．足量銅與一定量的濃硝酸反應，得到硝酸銅溶液和NO2、NO的混合氣體2.24L(標準狀況下)，這些氣體與一定體積O2(標準狀況)混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入4mol·L-1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是50mL，下列說法正確的是()。A．參加反應的硝酸的物質的量為0.2molB．消耗氧氣的體積為2.24L(標準狀況下)C．銅和硝酸反應過程中轉移電子的物質的量為0.3molD．混合氣體中含NO21.12L(標準狀況下)【答案】D【解析】A項，沉淀量達到最大，溶液中溶質為NaNO3，根據(jù)N元素守恒，參加反應的硝酸的物質的量n(NaNO3)+n(NO、NO2)=(50×10-3×4+2.2422.4)mol=0.3mol，錯誤；B項，Cu2++2OH-Cu(OH)2↓，根據(jù)離子方程式求出參加反應的銅的物質的量n(Cu)=50×10-3×42mol=0.1mol，根據(jù)分析，銅失去的電子最終給了氧氣，根據(jù)得失電子守恒，得n(Cu)×2=n(O2)×4，則n(O2)=0.24mol=0.05mol，在標準狀況下氧氣的體積為0.05mol×22.4L·mol-1=1.12L，錯誤；C項，銅和硝酸反應失去電子的物質的量為0.1mol×2=0.2mol，錯誤；D項，設NO的物質的量為xmol，則NO2的物質的量為(2.2422.4-x題型七氮及其化合物綜合實驗探究24．(2024·河北省部分學校高三七調考試)某化學教師利用如圖裝置(部分裝置省略)改進銅與硝酸及相關反應。回答下列問題：(1)按圖所示裝置組裝實驗儀器，打開K1、K2、K3、K5，關閉K4，并向兩側燒杯中加水至，用氣壓法檢查裝置氣密性。(2)在集氣瓶中的下層加入四氯化碳，上層加入水，并將繞有銅絲固定的封鐵短玻璃導管固定于下層；關閉K2、K3、K4、K5，打開K1，用磁鐵固定繞有銅絲固定的封鐵短玻璃導管于試管口，加入濃硝酸，關閉，打開K2、K3、K5，將銅絲移入濃硝酸中，其中四氯化碳的作用是；銅與濃硝酸反應現(xiàn)象為；其反應的離子方程式為。(3)傳感器讀數(shù)逐步下降到1以下時，將銅絲與濃硝酸脫離，(填操作)，此時右側燒杯內的溶液會倒吸入具支試管中，同時產生藍色沉淀。(4)用磁鐵將集氣瓶中的銅絲移至水層，水層中產生無色氣體，同時溶液變?yōu)樗{色，水層發(fā)生反應的離子方程式為。(5)針筒中充滿紅棕色氣體，顏色逐漸變淺，并產生白煙，白煙名稱為。(6)左側燒杯中溶液的作用：。(7)任寫一條該實驗設計的優(yōu)點：。【答案】(1)浸沒導管末端(2)防止倒吸產生大量紅棕色氣體，溶液呈現(xiàn)藍色Cu＋4H+＋2NO3-=Cu2+＋2NO2↑＋2H2O(3)關閉K2，打開K1(4)3Cu＋8H+＋2NO3-=3Cu2+＋2NO↑＋4H2O(5)硝酸銨(6)吸收尾氣，防止污染(7)體系密封，無污染【解析】該實驗的實驗目的是針對銅與濃硝酸反應生成的二氧化氮會污染環(huán)境的缺陷，設計多反應、多現(xiàn)象一體化的實驗裝置，達到體系密封，無污染氣體逸出的實驗目的。(1)由實驗裝置圖可知，檢查裝置氣密性的操作為打開K1、K2、K3、K5，關閉K4，并向兩側燒杯中加水至浸沒導管末端，形成封閉體系，用酒精燈微熱集氣瓶的底部，若燒杯的水中有氣泡逸出，冷卻后，導氣管中產生一段水柱，說明裝置氣密性良好，故選浸沒導管末端；(2)二氧化氮易溶于水，能與水反應生成硝酸和一氧化氮，若二氧化氮直接通入水中，會因氣體壓強減小而產生倒吸，所以將二氧化氮通入四氯化碳中，可以隔絕二氧化氮與水的接觸，能起到防止產生倒吸的作用；試管中銅與濃硝酸能劇烈反應生成硝酸銅和紅棕色的二氧化氮和水，反應的離子方程式為Cu＋4H+＋2NO3-=Cu2+＋2NO2↑＋2H2O，實驗中觀察到的實驗現(xiàn)象為，故選防止倒吸；產生大量紅棕色氣體，溶液呈現(xiàn)藍色；Cu＋4H+＋2NO3-=Cu2+＋2NO2↑＋2H2O；(3)二氧化氮能與氫氧化鈉溶液反應使試管中的氣體壓強減小，所以使右側燒杯內的氫氧化鈉溶液會倒吸入具支試管中，同時產生藍色沉淀的操作為pH傳感器讀數(shù)逐步下降到1以下時，將銅絲與濃硝酸脫離，關閉K2，打開K1，使二氧化氮與燒杯中氫氧化鈉溶液接觸反應，使試管內的氣體壓強減小，在外界大氣壓的作用下，將氫氧化鈉溶液壓入試管中，使氫氧化鈉溶液與反應生成的硝酸銅溶液反應生成氫氧化銅藍色沉淀；(4)集氣瓶中二氧化氮與水反應生成硝酸和一氧化氮，實驗中，用磁鐵將集氣瓶中的銅絲移至水層時，銅會與稀硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮和水，反應的離子方程式為3Cu＋8H+＋2NO3-=3Cu2+＋2NO↑＋4H2O；(5)針筒中的二氧化氮與水蒸氣反應生成硝酸和一氧化氮，硝酸與濃氨水揮發(fā)產生的氨氣反應生成硝酸銨時，會產生大量白煙；(6)由實驗裝置圖可知，左側燒杯中盛有的氫氧化鈉溶液用于是吸收氮的氧化物，防止污染空氣；(7)該實驗設計達到了多反應、多現(xiàn)象一體化設計目的，具有體系密封，無污染的優(yōu)點。25．(2024?福建省福州市福建師大附中期中)某化學自主實驗小組通過實驗探究NH3、NO2的性質。探究Ⅰ：利用如圖所示裝置探究NO2能否被NH3還原(K1、K2為止水夾，夾持固定裝置略去)。(1)寫出裝濃氨水的儀器名稱。(2)A裝置中制取NH3的化學方程式是，實驗室用兩種固體混合加熱制氮氣的方程式是。(3)E裝置中制取NO2的離子方程式。(4)若NO2能夠被NH3還原，預期C裝置中能觀察到的現(xiàn)象是。探究Ⅱ：用下列裝置探究NO2、O2混合氣體的噴泉實驗。(5)請在G裝置中的虛線上描出導管實線圖。(6)G裝置中濃硫酸有三種作用：混合NO2、O2氣體；干燥NO2、O2；。(7)將G裝置上面的圓底燒瓶收集滿氣體進行噴泉實驗，若混合氣體全部被吸收，則所得溶液物質的量濃度為(標準狀況下，保留兩位有效數(shù)字)?！敬鸢浮?1)分液漏斗(2)NH3·H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3↑Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O(3)Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O(4)混合氣體顏色變淺(5)(6)觀察氣泡的生成速率，控制混合氣體的比例(7)0.036【解析】探究Ⅰ：A裝置用于制備氨氣，B裝置用于干燥氨氣，E裝置用于制備NO2，D裝置用于干燥NO2，C裝置中氨氣和NO2發(fā)生反應；探究Ⅱ：F裝置用于制取氧氣，H裝置用于制取NO2，G裝置用于混合NO2、O2氣體，干燥NO2、O2，并觀察氣泡的速率，以便于控制混合氣體的比例，圓底燒瓶用于收集NO2、O2氣體。(1)根據(jù)儀器構造可知，裝濃氨水的儀器為分液漏斗。(2)濃氨水和生石灰發(fā)生的化學反應方程式為NH3·H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3↑。實驗室還可以用氯化銨和氫氧化鈣兩種固體混合加熱制氮氣，方程式是Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O。(3)銅和濃硝酸反應生成硝酸銅、二氧化氮和水，反應的離子方程式為：Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O。(4)若NO2能夠被NH3還原，則在裝置C中發(fā)生的反應為6NO2+8NH3=7N2+12H2O，隨著紅棕色的NO2被消耗，裝置C中混合氣體的顏色逐漸變淺。(5)氧氣和二氧化氮的密度均比空氣密度大，應用向上排空氣法收集，故應進氣管短，出氣管長，故G裝置中的虛線上描出導管實線圖為：。(6)G裝置中濃硫酸有三種作用：除了混合NO2、O2氣體、干燥NO2、O2以外，還有觀察氣泡的速率，以便于控制混合氣體的比例。(7)燒瓶中充滿溶液，反應4NO2+O2+2H2O=4HNO3恰好發(fā)生，HNO3的物質的量等于NO2的物質的量，溶液體積等于NO2和O2的總體積，設燒瓶總體積為5L，則NO2的體積為4L，物質的量為，溶液的體積為5L，硝酸的物質的量濃度為：=0.036mol/L。26．(2024?廣東省廣州市教學質量監(jiān)測)氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一，工業(yè)上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學在實驗室中對NH3與NO2反應進行了探究?；卮鹣铝袉栴}：Ⅰ.氨氣的制備(1)實驗室制備氨氣的化學方程式為。(2)裝置B中的干燥劑可以選用。(3)氣體通過C、D裝置時，試紙顏色會發(fā)生變化的是(填字母)，原因是。Ⅱ.氨氣與二氧化氮的反應(4)二氧化氮的制備：銅和濃硝酸產生NO2的離子方程式是。(5)將Ⅰ中收集到的NH3充入注射器X中，硬質玻璃管Y中加入少量催化劑，充入(5)中產生的NO2(兩端用夾子K1、K2夾好)。在一定溫度下按圖示裝置進行實驗。打開K1，推動注射器活塞，使X中的氣體緩慢通入Y管中，Y管中實驗現(xiàn)象是﹔反應的化學方程式。Ⅲ.某氨氮廢水(NH4+、NH3·H2O)的生物法處理流程如圖所示：(6)檢驗氨氮廢水中含有NH4+的方法是：。(7)過程Ⅱ在硝化細菌作用下實現(xiàn)NH4+→NO2-→NO3-的轉化；稱為硝化過程。在堿性條件下實現(xiàn)上述硝化過程的總反應的離子方程式為：。【答案】(1)Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O(2)堿石灰(3)D干燥的氨氣沒有堿性，氨氣與濕潤的紅色石蕊試紙中的H2O反應生成一水合氨，一水合氨呈堿性使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(4)Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O(5)紅棕色氣體顏色變淺，管壁上出現(xiàn)水珠8NH3+6NO27N2+12H2O(6)向氨氮廢水中加入NaOH溶液，然后加熱，若生成的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，則說明有銨根離子(7)NH4++2O2+2OH-NO3-+3H2O【解析】A裝置中氫氧化鈣和氯化銨加熱條件下反應生成氨氣，生成的氨氣經過B干燥后進入C中，干燥的氨氣不能使干燥的紅色石蕊試紙變藍，C中試紙無變化，D中NH3與水結合生成一水合氨，D中濕潤的紅色石蕊試紙變藍。E中氨氣與濃鹽酸反應生成氯化銨，E中出現(xiàn)白煙，F(xiàn)作用為吸收多余的氨氣，且進行了防倒吸處理。(1)實驗室用氫氧化鈣與氯化銨共熱的方法制備氨氣，化學方程式為Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O。(2)B中的干燥劑不能與氨氣反應，可選用堿石灰作干燥劑。(3)氣體通過C、D裝置時，試紙顏色發(fā)生變化的是D，原因為干燥的氨氣沒有堿性，氨氣與濕潤的紅色石蕊試紙中的H2O反應生成一水合氨，一水合氨呈堿性使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍。(4)銅與濃硝酸反應生成硝酸銅、NO2和水，離子方程式為Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O。(5)NH3和NO2在催化劑作用下反應生成N2和H2O，因此可觀察到Y管中紅棕色氣體顏色變淺，管壁上出現(xiàn)水珠，化學方程式為8NH3+6NO27N2+12H2O。(6)檢驗銨根離子的方法為向氨氮廢水中加入NaOH溶液，然后加熱，若生成的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，則說明有銨根離子。(7)堿性條件下，銨根離子與氧氣、OH-反應生成硝酸根離子和水，離子方程式為NH4++2O2+2OH-NO3-+3H2O。1．(2024·江蘇省南通市二模)下列含氮化合物的結構與性質或性質與用途具有對應關系的是()A．NH3中N存在孤電子對，NH3可用作配體 B．硬度大，可用作半導體材料C．HNO3具有氧化性，可用于制備NH4NO3 D．NH3分子間存在氫鍵，NH3熱穩(wěn)定性高【答案】A【解析】A項，NH3中N存在1對孤電子對，NH3可用作配體，A正確；B項，GaN可用作半導體材料是因為與晶體硅具有類似結構，與硬度大小無關，B錯誤；C項，HNO3具有酸性，可用于制備NH4NO3，C錯誤；D項，NH3分子間存在氫鍵，NH3熔沸點較高，NH3熱穩(wěn)定性與氫鍵無關，D錯誤；故選A。2．(2024·甘肅省白銀市三模)甲酸(HCOOH)可在納米級表面分解為活性H2和CO2，經下列歷程實現(xiàn)NO3-的催化還原。已知(Ⅱ)、(Ⅲ)表示中的二價鐵和三價鐵，設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯誤的是()A．100mL3mol·L-1NaNO2溶液中含有的NO2-數(shù)目為0.3NAB．生產中將催化劑處理成納米級顆?？稍龃蠹姿岱纸獾乃俾蔆．46g由NO2和N2O4組成的混合氣體中，含氧原子的總數(shù)為2NAD．反應歷程中生成的H+可調節(jié)體系pH，有增強NO3-氧化性的作用【答案】A【解析】A項，已知HNO2為弱酸，即NO2-能發(fā)生水解，故100mL3mol·L-1NaNO2溶液中含有的NO2-數(shù)目小于0.3NA，A錯誤；B項，將催化劑處理成納米級顆?？稍龃蠹姿崤c催化劑的接觸面積，進一步增大甲酸分解的速率，B正確；C項，NO2和N2O4的最簡式為NO2，故46g由NO2和N2O4組成的混合氣體中，含氧原子的總數(shù)為=2NA，C正確；D項，由圖可知，生成的H+可調節(jié)體系pH，可以增強NO3-的氧化性，D正確；故選A。3．(2024·北京市門頭溝區(qū)一模)化學小組同學探究銅與過量濃硝酸反應后溶液呈綠色的原因。資料：?。~與濃硝酸反應過程中可生成HNO2，HNO2易分解產生無色氣體。ⅱ．HNO2是一種弱酸。HNO2電離出NO2-，NO2-與Cu2+發(fā)生如下反應：Cu2++4NO2-[Cu(NO2)4]2-(綠色)編號操作現(xiàn)象①分別向HNO3和溶液中通入穩(wěn)定的NO2氣流HNO3溶液變黃NaNO3溶液不變黃②將實驗①的黃色溶液與藍色溶液混合溶液呈綠色③將NaNO2溶液與溶液混合溶液呈綠色④向實驗③所得溶液中加入濃硝酸溶液變藍下列說法不正確的是()A．依據(jù)實驗①，向2mL3mol·L-1H2SO4通入穩(wěn)定的NO2氣流，溶液可能會變黃B．實驗④加入濃硝酸后可能發(fā)生H++NO2-=HNO2，使NO2-濃度下降，綠色消失C．銅與過量濃硝酸反應溶液呈綠色可能原因是：濃硝酸中溶解了生成的NO2呈黃色，黃色與藍色疊加呈綠色D．銅與過量濃硝酸反應溶液呈綠色可能原因是：銅與濃硝酸反應過程中，生成[Cu(NO2)4]2-使溶液呈綠色【答案】D【解析】A項，依據(jù)實驗①，當有氫離子存在時，通入NO2氣體，溶液可能會變成黃色，故向2mL3mol·L-1H2SO4通入穩(wěn)定的NO2氣流，溶液可能會變黃，A正確；B項，當實驗④加入濃硝酸后可能發(fā)生H++NO2-=HNO2，使NO2-濃度下降，Cu2++4NO2-[Cu(NO2)4]2-平衡逆向移動，綠色消失，B正確；C項，由實驗①②可知，銅與過量濃硝酸反應溶液呈綠色可能原因是：濃硝酸中溶解了生成的NO2呈黃色，黃色與藍色疊加呈綠色，C正確；D項，HNO2易分解，溶液中不能生成大量[Cu(NO2)4]2-使溶液呈綠色，D錯誤；故選D。4．(2024·安徽省淮北市一模)實驗室中用如圖裝置，以氨氣和鈉為原料加熱至制備氨基鈉(NaNH2)，并檢驗氣體產物．已知：NaNH2極易水解．下列說法正確的是()A．裝置A中的藥品是氯化銨固體 B．裝置B和裝置D均只起到干燥作用C．實驗時先點燃C處酒精燈，再點燃A處酒精燈 D．裝置E中黑色粉末變成紅色，證明有氫氣生成\【答案】D【解析】A中用氯化銨和氫氧化鈣制取氨氣，然后經過B中的干燥裝置去除氨氣中的水蒸氣，氨氣和鈉在C中發(fā)生反應生產氨基鈉，反應為2Na+3NH3=2NaNH2+H2↑，D為干燥裝置，對氫氣進行干燥，同時防止E中的水蒸氣進入，氫氣和CuO在E裝置中反應。A項，氯化銨固體受熱分解生成氨氣和HCl氣體，二者遇冷又會反應生成氯化銨，不能通過加熱氯化銨的方法制備氨氣，A錯誤；B項，裝置B的作用是干燥，裝置D除了干燥還有防止水蒸氣進入C的作用，B錯誤；C項，實驗時，應先點燃A處酒精燈再點燃C處酒精燈，排盡裝置內的空氣，C錯誤；D項，氫氣和CuO在加熱條件下反應生成紅色的Cu單質，裝置E中黑色粉末變成紅色，證明有氫氣生成，D正確；故選D。5．(2024?江蘇省揚州大學附屬中學月考)氨是工業(yè)生產硝酸的重要原料，請根據(jù)以下工業(yè)制硝酸的原理示意圖回答含氮化合物相關的問題：(1)氨氣在“氧化爐”中所發(fā)生反應的化學方程式為。(2)“吸收塔”尾部會有含NO、NO2等氮氧化物的尾氣排出，為消除它們對環(huán)境的破壞作用，通常用以下兩種方法處理：①氨轉化法。已知7mol氨恰好能將含NO和NO2共6mol的混合氣體完全轉化為N2，則混合氣體中NO和NO2的物質的量之比為。②NaClO溶液氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾氣，可提高尾氣中NO的去除率。其他條件相同，NO轉化為NO3-的轉化率隨NaClO溶液初始pH(用稀鹽酸調節(jié))的變化如圖所示：Ⅰ．酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl-和NO3-，其離子方程式：。Ⅱ．NaClO溶液的初始pH越小，NO轉化率越高。其原因是。(3)吸收塔中通常將NO和氣從下面通入，水從上面噴入，這樣做的目的是：。【答案】(1)4NH3+5O24NO+6H2O(2)1：33HClO+2NO+H2O＝3Cl－+2NO3-+5H+pH越小，HClO的濃度越大，氧化能力強，則提高NO轉化率(3)增大接觸面積，提高吸收效率【解析】氫氣和氮氣高溫、高壓、催化劑條件下反應生成氨氣，氨氣在氧化爐中催化氧化生成一氧化氮和水，NO和空氣、水在吸收塔中反應生成硝酸。(1)氨氣進入氧化爐催化氧化生成一氧化氮，反應的化學方程式為4NH3+5O24NO+6H2O；(2)①設混合氣體中NO和NO2的物質的量分別是xmol、ymol，x+y＝6，依據(jù)電子得失守恒可知3×7＝2x+4y，解得x＝1.5、y＝4.5，所以混合氣體中NO和NO2的物質的量之比為1：3；②Ⅰ.在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO發(fā)生氧化還原反應，生成Cl-、NO3-，根據(jù)元素守恒還會生成氫離子，因此反應的離子方程式為3HClO+2NO+H2O＝3Cl－+2NO3-+5H+；Ⅱ.由于NaClO溶液的初始pH越小，HClO的濃度越大，氧化能力強，因此可提高NO轉化率；(3)吸收塔中通常將NO和氣從下面通入，水從上面噴入，氣體和水逆向進行，可以增大接觸面積，提高吸收效率。6．(2024?四川省綿陽市期中)硝酸銅是一種重要的化工原料，可由工業(yè)含銅廢料制備，含銅廢料的主要成分為Cu、CuS、CuSO4等，制備流程如圖所示：回答下列問題：(1)“焙燒”時，CuS與空氣中的O2反應生成CuO和SO2，該反應的化學方程式為，提高“焙燒”效率的方法為。(任寫一種)(2)“過濾”所得濾液中溶質的主要成分為。(3)①“淘洗”所用時溶液A可以是。(填標號)。a．稀硝酸b．濃硝酸

c．稀硫酸

d．?硫酸②如何證明“淘洗”已完全。(4)“反應”階段所用的試劑是20%的HNO3溶液和10%的H2O2溶液，反應過程中無紅棕色氣體生成。①理論上反應所消耗的H2O2和HNO3的物質的量之比為。②若不加10%的H2O2溶液，只用20%的HNO3溶液，隨著反應的進行，溫度上升并出現(xiàn)大量紅棕色氣體，反應的離子方程式為。(5)某工廠用m1kg上述工業(yè)含銅廢料(含銅元素80%)制備Cu(NO3)2?3H2O，最終得到產品m2kg，產率為。(分數(shù)化為最簡)【答案】(1)將含銅廢料充分粉碎\通適當過量的空氣\從底部吹空氣，并使廢料“沸騰”(2)FeSO4(3)c取最后一次洗滌(淘洗)濾液，先(滴)加適量雙氧水溶液(或氯水)，然后滴幾滴硫氰化鉀溶液，若溶液不變血紅色，則已洗滌(淘洗)完全(或用鐵氰化鉀溶液，產生藍色沉淀)(4)1：2(5)【解析】根據(jù)流程，含銅廢料在空氣中焙燒，Cu轉化為CuO，CuS與空氣中的O2反應生成CuO和SO2，加入稀硫酸酸化生成硫酸銅，加入Fe置換硫酸銅，過濾，濾液為硫酸亞鐵，得到Cu，用稀硫酸淘洗得到的Cu，用20%的HNO3溶液和10%的H2O2溶液氧化Cu：Cu+H2O2+2HNO3═Cu(NO3)2+2H2O，得到硝酸銅溶液，蒸發(fā)濃縮，降溫至溫度略高于26.4℃時結晶，過濾、洗滌、干燥得到Cu(NO3)2?3H2O?！窘馕觥?1)“焙燒”時，其中的CuS與空氣中的O2反應生成CuO和SO2，反應為：，提高“焙燒”效率的方法有將含銅廢料充分粉碎或通適當過量的空氣或從底部吹空氣，并使廢料“沸騰”等；(2)加入Fe到硫酸銅中置換得到硫酸亞鐵和Cu，故濾液中溶質的主要成分為FeSO4；(3)①為減少Cu的損失，淘洗Cu用稀硫酸，答案為c；②證明“淘洗”完全即需證明不含F(xiàn)e2+，實驗方案為：取最后一次洗滌(淘洗)濾液，先(滴)加適量雙氧水溶液(或氯水)，然后滴幾滴硫氰化鉀溶液，若溶液不變血紅色，則已洗滌(淘洗)完全(或用鐵氰化鉀溶液，產生藍色沉淀)；(4)①“反應”為20%的HNO3溶液和10%的H2O2溶液溶解Cu，反應過程中無紅棕色氣體生成，反應為：Cu+H2O2+2HNO3═Cu(NO3)2+2H2O，論上反應所消耗的H2O2和HNO3的物質的量之比為1：2；②若不加10%的H2O2溶液，只用20%的HNO3溶液，隨著反應的進行，溫度上升并出現(xiàn)大量紅棕色氣體NO2，反應離子方程式為：；(5)m1kg含銅廢料中銅元素質量為0.8m1kg，根據(jù)銅元素質量守恒可得關系式：理論上可制備Cu(NO3)2?3H2O的質量為x=kg，產率為。7．(2024?河南省濮陽市第三次聯(lián)考)硫酸銨[(NH4)2SO4]俗稱硫銨、肥田粉。模擬以黃鐵礦(主要成分為FeS2)為原料制備硫酸銨的一種流程如圖所示：回答下列問題：(1)步驟ⅲ的目的是。(2)“煅燒”過程中發(fā)生反應的化學方程式為；在該反應中，36.0gFeS2完全反應時轉移mol電子。(3)合成氨反應中，1molN2和4molH2在催化劑、高溫、高壓作用下合成NH3的物質的量(填“>”“<”或“=”)2mol。(4)如果直接用水吸收SO3，會形成大量“酸霧”，污染環(huán)境。由此推知，SO3和H2O的反應是(填“吸”或“放”)熱反應。(5)利用Fe3O4可以制備高純度鐵紅，其步驟如下：步驟1：用足量稀硫酸溶解Fe3O4。步驟2：向溶液中加入足量雙氧水，氧化亞鐵離子。步驟3：加入過量NaOH溶液，過濾﹑洗滌、灼燒。步驟2中氧化亞鐵離子的離子方程式為。(6)測定硫酸銨產品純度(假設雜質不參加反應)：取Wg硫酸銨產品于試管中，向其中加入足量NaOH溶液，共熱；產生的氣體用V1mLc1mol/L鹽酸吸收，得到吸收液；再向吸收液中滴加V2mLc2mol/LNaOH溶液恰好完全中和過量的鹽酸。該產品中(NH4)2SO4的質量分數(shù)為(用含c1、V1、c2、V2、W的代數(shù)式表示)。【答案】(1)循環(huán)利用，提高原料的利用率(2)3.2(3)<(4)放(5)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O(6)【解析】黃鐵礦(主要成分為FeS2)在空氣中煅燒，生成Fe3O4和氣體，氣體的主要成分是SO2和剩余空氣，凈化后得到SO2，通入空氣進行催化氧化生成SO3，SO3用98.3%的硫酸吸收得到硫酸，硫酸與氨氣生成硫酸銨，剩余的SO2和O2返回催化氧化步驟進行循環(huán)利用，提高原料的利用率。(1)步驟ⅲ的目的是循環(huán)利用，提高原料的利用率；(2)“煅燒”過程中FeS2與氧氣生成Fe3O4和SO2，化學方程式為：，當有3molFeS2反應時，轉移32mol電子，36.0gFeS2的物質的量為：，轉移的電子為3.2mol；(3)合成氨反應為可逆反應，反應物不能完全轉化，故1molN2和4molH2在催化劑、高溫、高壓作用下合成NH3的物質的量<2mol；(4)通過形成大量酸霧的現(xiàn)象，可以判斷SO3和H2O的反應是放熱反應；(5)H2O2將Fe2+氧化為Fe3+，自身還原為H2O，離子方程式為：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O；(6)由數(shù)據(jù)可知，剩余的HCl的物質的量為，則吸收氨氣所用HCl為，生成的氨氣的物質的量也為，根據(jù)化學式(NH4)2SO4，可得n[(NH4)2SO4)]=，則硫酸銨的質量分數(shù)為：=。8．(2024?北京市東直門中學學情監(jiān)測)某中學趣味化學實驗小組的同學想通過“FeSO4被濃氧化”的實驗，驗證的還原性．實驗一：驗證的還原性實驗操作預期現(xiàn)象實驗現(xiàn)象向盛有2mLFeSO4溶液的試管中，滴入幾滴濃硝酸，振蕩。試管中產生紅棕色氣體，溶液變?yōu)辄S色。試管中產生紅棕色氣體，溶液變?yōu)樯钭厣?1)紅棕色氣體是。(寫化學式)(2)實驗現(xiàn)象與預期不符，繼續(xù)進行實驗。取深棕色溶液于試管中，滴加KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色，該現(xiàn)象說明。實驗二：探究溶液變?yōu)樯钭厣脑颉举Y料與猜想】查閱資料后猜想，可能是生成的NO2或NO與溶液中的或反應，而使溶液變?yōu)樯钭厣！緦嶒炁c探究】用如圖所示裝置進行實驗(氣密性已檢驗，尾氣處理已略去)?。P閉c，打開a和b，通入，一段時間后關閉a；ⅱ．向甲中加入適量濃，一段時間后丙中溶液變?yōu)樯钭厣?，丁中溶液無明顯變化；ⅲ．關閉b、打開c，更換丙、丁中的溶液(試劑不變)；ⅳ．繼續(xù)向甲中加入濃HNO3，一段時間后觀察到了與ⅱ相同的實驗現(xiàn)象。(3)通入N2的目的是。(4)銅與濃硝酸反應的離子方程式是。(5)裝置乙的作用是。(6)實驗結論：溶液的深棕色可能是因為。A．Fe2+與NO發(fā)生了反應 B．Fe2+與NO2發(fā)生了反應C．Fe3+與NO發(fā)生了反應 D．Fe3+與NO2發(fā)生了反應【反思與改進】實驗三：驗證的還原性(7)該小組同學依據(jù)實驗二的結論改進了實驗一，觀察到了預期現(xiàn)象，其實驗操作是向盛有的試管中滴入幾滴，振蕩。【答案】(1)NO2(2)Fe2+具有還原性(3)排除裝置內的空氣(4)Cu+4H++2NO3-==Cu2++2NO2↑+2H2O(5)利用裝置乙中的水可將NO2轉化為NO(6)AB(7)濃硝酸FeSO4溶液【解析】硫酸亞鐵溶液中滴加濃硝酸，亞鐵離子被硝酸氧化生成鐵離子，HNO3被還原生成NO2。反應開始前先通入氮氣，除去裝置內的空氣，隨后濃硝酸與Cu反應生成NO2，通過b、c開關來控制NO2是否與水反應，最后將NO2或NO通入硫酸鐵和硫酸亞鐵溶液中，觀察溶液變化情況得出結論。(1)紅棕色氣體為NO2。(2)深棕色溶液中加入KSCN，溶液變紅色，說明有Fe3+生成，則說明Fe2+被HNO3氧化成了Fe3+，F(xiàn)e2+具有還原性。(3)通入氮氣可排除裝置內的空氣，避免氧氣氧化溶液中的亞鐵離子和NO氣體。(4)銅與濃硝酸反應生成Cu2+和NO2，離子方程式為Cu+4H++2NO3-==Cu2++2NO2↑+2H2O。(5)二氧化氮能與水反應生成NO，利用裝置乙中的水可將NO2轉化為NO。(6)從實驗現(xiàn)象可知，無論是通入NO還是NO2，硫酸亞鐵溶液均變?yōu)樯钭厣?，而硫酸鐵溶液無變化，說明NO、NO2可以與Fe2+水溶液作用產生深棕色，但是Fe3+不行，故故選AB。(7)實驗I的現(xiàn)象是因為NO2通入了FeSO4溶液后顯深棕色，但是通入硫酸鐵溶液中則無現(xiàn)象，因此可向盛有濃硝酸的試管中滴加幾滴新制FeSO4溶液，振蕩，濃硝酸被還原為NO2，F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+，此時溶液中無明顯的顏色變化。9．(2024?上海市曹揚二中高三等級模擬考試)處理并利用硫酸尾氣NOx制備工業(yè)原料亞硝酸鈉和硝酸鈉的工藝如下：(1)在一定的氣體流速下，堿液吸收時，富“NO2”尾氣中的NO、NO2含量與吸收度的關系如圖所示，由圖可知，最合適的NO含量應為，過高和過低都不利于NOx的吸收，其原因是。(2)富“NO2”尾氣應從吸收塔的___________部通入。A．頂部 B．上部 C．中部 D．底部(3)在30℃時進行堿液吸收NOx的反應，此時NaOH的濃度控制在22%~25%最佳，NaOH濃度不宜過高的原因是。(4)在分離池中分離出NaNO2的操作為：蒸發(fā)濃縮、___________、過濾洗滌。A．冷卻結晶 B．趁熱過濾 C．蒸發(fā)至干 D．重結晶(5)轉化池中加入硝酸用于除雜，同時產生NO，其發(fā)生的離子反應方程式為。在轉化池內通常需要一定量的空氣，其作用是。A．減少氮氧化物二次污染

B．除去溶液中的雜質C．有利于產品的分離

D．節(jié)省HNO3的用量(6)已知硝酸尾氣中NOx的總含量為6.2×10-3mol/m3，氣體流速為1268m3/h，經該吸收工藝后，排出氣體中NOx的總含量降低為5.0×10-4mol/m3，則每小時至少需要質量分數(shù)為25%的NaOH溶液(密度為1.04g/cm3)m3(保留2位有效數(shù)字)?！敬鸢浮?1)50%過高吸收效果降低，過低吸收速率減慢(2)D(3)濃度過高不利于NO2的溶解(4)D(5)3NO2-+2H+=2NO+NO3-+H2OACD(6)1.1×10-3【解析】硝酸尾氣與富氧空氣混合，配制富NO2尾氣，利用NaOH吸收，吸收后再分離池中將NaNO2分離出，在轉化池中加入硝酸，得硝酸鈉。】(1)如