5.2 氮及其化合物 课后练习
一、单选题
1.下列物质的性质与用途对应关系正确的是( )
A.氮气难溶于水,可用作焊接保护气
B.碳酸氢铵易分解,可用作氮肥
C.铁与浓硝酸不反应,可用铁槽车贮运浓硝酸
D.液氨汽化时要吸收大量的热,可用来作制冷剂
2.关于硝酸的说法中正确的是( )
A.Cu可以溶解在稀硝酸中并生成H2
B.浓硝酸不能盛放在铝制容器中
C.硝酸与金属反应时,主要是+5价的氮元素得电子
D.常温下,向浓硝酸中投入铁片,会产生大量的红棕色气体
3.自然界的氮循环如图所示。下列说法中,错误的是( )
A.植物的根瘤菌可起固氮作用
B.雷电作用下实现了人工固氮
C.在氮循环过程中涉及了多个氧化还原反应
D.含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化
4.下图为氮循环的示意图。下列说法正确的是( )
A.氨、铵盐、硝酸盐都是电解质
B.雷电作用时发生自然固氨过程,其反应的化学方程式为
C.氮循环的过程中没有涉及非氧化还原反应
D.汽车尾气是造成光化学烟雾的重要原因之一
5.下列说法正确的是( )
A.反应1断裂氮氮键和氢氢键,形成氮氢键
B.与反应1不同,反应2没有发生电子的转移
C.催化剂a表面发生的反应不属于氮的固定
D.在催化剂b表面形成氮氧键的过程是吸热过程
6.食品和药品关系着人的生存和健康。下列说法不正确的是
A.碳酸钠用于治疗胃酸过多
B.蔬菜、粗粮中的纤维素有助于消化
C.氮气化学性质稳定,可用于食品保鲜
D.某些食品中可适当添加二氧化硫,可以起到防腐和抗氧化的作用
7.下列由实验现象所得结论不正确的是( )
A.浓HNO3中插入红热的炭,产生红棕色气体,证明炭可与浓HNO3反应生成NO2
B.酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4,紫色褪去,证明Fe3O4在H+作用下产生Fe2+
C.NaClO溶液中滴加酚酞试剂,先变红后褪色,证明NaClO在溶液中发生了水解
D.NaHSO3溶液中滴加氢硫酸,产生淡黄色沉淀,证明HSO具有氧化性
8.碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y 同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置),下列有关说法错误的是
A.洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡
B.在Z导管出来的气体中有二氧化碳
C.洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
D.在Z导管口有红棕色气体出现
9.含氮物质种类繁多,例如N2、NH3、N2H4、HN3(酸性与醋酸相当)等。下列有关物质的说法中正确的是
A.N2H4中两个氮原子之间有一对共用电子对,故其6个原子可能共平面
B.N2性质不活泼,可作为焊接镁条的保护气
C.N2H4具有还原性,可用于将AgNO3还原为单质Ag
D.可向NaN3溶液中通CO2来制备HN3
10.实验室常利用难挥发性酸制备易挥发性酸的原理,用浓硫酸与硝石(NaNO3)反应制备反应装置如图,下列说法不正确的是( )
A.曲颈甑是原始的一种蒸馏烧瓶
B.反应温度如果过高,制得可能会呈现黄色
C.反应方程式为:
D.可从实验室中选用无色透明洁净的试剂瓶盛装制得的硝酸
11.下列各组物质中,不满足右图物质一步转化关系的选项是( )
选项 X Y Z
A HCl Cl2 HClO
B Fe FeCl2 FeCl3
C S H2S SO2
D NO N2 NH3
A.A B.B C.C D.D
12.如图所示,向试管内通入14mL后,最后试管中的液面仍处在原来的位置,则原试管中的体积为
A.4mL B.6mL C.8mL D.12mL
13.研究表明,大气中氮氧化物和碳氢化合物受紫外线作用可产生二次污染物——光化学烟雾,其中某些反应过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.反应Ⅰ、反应Ⅱ均属于氧化还原反应
B.整个过程中O3作催化剂
C.光化学烟雾中含甲醛、乙醛等刺激性物质
D.反应Ⅲ的方程式为O2+ O = O3
14.下列无色气体中,遇空气变成红棕色的是( )
A.CO B.HCl C.SO2 D.NO
15.下列方法中,不能用于实验室制取氨的是( )
A.加热试管中的氯化铵固体
B.在烧瓶中将熟石灰和氯化铵混合,加水调成泥状后加热
C.将分液漏斗中的浓氨水滴入装有生石灰的烧瓶中
D.将烧瓶中的浓氨水加热
16.有关铁铜的说法正确的是( )
A.用铜制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸
B.铜与过量的硫粉共热产物是Cu2S
C.Fe2O3与NaOH溶液反应可制取Fe(OH)3
D.Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3,在少量Cl2中燃烧生成FeCl2
17.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是( )
A.
B.
C.
D.
18.氮的氧化物性质探究实验如下:
步骤1:在一支 的注射器中充入 无色气体 ,然后吸入 水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,如题图所示。振荡注射器,无明显现象。
步骤2:打开弹簧夹,快速吸入少量 后夹上弹簧夹,气体变成红棕色。
步骤3:振荡注射器,气体又变为无色,溶液仍无色。
下列说法不正确的是( )
A.步骤1说明 难溶于水
B.步骤2中红棕色气体是
C.步骤3中发生反应的氧化剂和还原剂的质量比为
D.重复步骤2、步骤3多次,可使 充分转化
19.氮循环是海洋生态系统的基础。海洋中无机氮循环的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.“硝化作用”可能有氧气的参与
B.氮循环中涉及氮的固定
C.向海水中大量排放含有 的废水会打破氮循环的稳态
D. 是歧化反应
20.在指定条件下,下列选项所示物质间转化能实现的是( )
A.浓HNO3(aq)NO(g) B.NH3(g)NO2(g)
C.NH4Cl(s)NH3(g) D.NO(g)NaNO3(aq)
二、综合题
21.国家实施“青山绿水”工程,故加大力度研究脱硫以及“三废”处理技术意义重大。某工厂拟综合处理工业废气(主要含、、、NO、CO,不考虑其他成分)和含的废水,设计了如下流程:
(1)在、、CO、NaOH中,属于电解质的是 (填化学式,下同),属于酸性氧化物的是 。
(2)固体1中除含有外,还含有 、 。
(3)生成的反应可表示为:,该反应中还原剂是 ;捕获剂所捕获的气体主要是 。
(4)处理含的废水时,若参加反应时,需要的NaNO2的物质的量为 mol。
22.N2经一系列过程可以得到HNO3和NH4HCO3,如下图所示。
(1)过程 属于“氮的固定”。
(2)过程Ⅱ,NH3和O2在催化剂作用下反应,其化学方程式是 。
(3)过程Ⅳ,为使NO2尽可能多地被水吸收,需不断的向反应器中通入 。
(4)NH4HCO3常用作铵态氮肥,但不宜在碱性较强的土壤中施用,原因是 。
23.如图为雷雨时节,雨水中硝酸的形成过程。回答下列有关问题:
(1)反应①、②、③中属于氮的固定的是 。(填序号)
(2)反应②可用于检验NO气体,检验中观察到的现象是 。
(3)反应③的化学方程式为 。
(4)右表是以铜屑为原料制取硝酸铜的三种方案。写出方案甲中反应的离子方程式: ;从节约原料、环境保护的角度说明选择方案丙的原因; 。
方案 反应物
甲 Cu、浓
乙 Cu、稀
丙 Cu、、稀
(5)汽车尾气中CO、NO等物质是城市空气的主要污染源,用Rh作催化剂时反应过程的示意图如下:
该反应中氧化产物为 。(填化学式)
(6)在实验室中,常利用铵盐与强碱溶液加热反应产生氨气这一性质来检验铵根离子的存在,写出有关反应的离子方程式: 。
24.NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3,如图1所示.
【资料卡片】
i.NH4NO3是一种白色晶体,易溶于水,微溶于乙醇.
ii.在230℃以上时,同时有弱光:2NH4NO3═2N2↑+O2↑+4H2O
iii.在400℃以上时,剧烈分解发生爆炸:4NH4NO3═3N2↑+2NO2+8↑H2O
(1)如图2将水滴入盛有硝酸铵的试管中,观察到的A处液面上升,B处液面下降,产生该现象的原因 .一段时间后还能观察到的现象是 .
(2)实验室可以用氯化铵和熟石灰反应来制备氨气,该反应的化学方程式是 ,能否用硝酸铵代替氯化铵, (填“能”或“不能”),理由是 .
(3)从反应类型角度分析在I~IV的转化过程中的共同点是 。
25.Q、X、Y和Z为短周期元素,它们在周期表中的位置如图所示。
X Y
Q
Z
这4种元素的原子最外层电子数之和为22。据此回答下列问题:
(1)Q的单质常用于制作半导体,则Q在元素周期表中的位置为 。
(2)X的最低价氢化物的结构式为 。
(3)Q、X、Z的最高价含氧酸中,酸性最强的是 。
(4)X、Y和氢3种元素形成的化合物中既含有离子键又含有共价键的是 (任写一种的化学式)。
(5)X的简单氢化物与Y的单质在催化加热条件下反应生成两种氧化物,该反应的化学方程式为 。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.氮气的性质不活泼,一般条件下不和其它物质反应,因此可以用氮气作保护气,A不符合题意;
B.碳酸氢铵中含氮元素,但是碳酸氢铵易分解,实际应用中不选择其作为氮肥使用;B不符合题意;
C.常温下Fe与浓硝酸发生钝化,在表面生成一层致密的氧化物薄膜,对内部金属起保护作用,可用铁槽车贮运浓硝酸,C不符合题意;
D.氨易液化,液氨汽化时会吸收大量的热,使周围温度迅速降低,可用来做制冷剂,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.氮气化学性质稳定,可作保护气;
B.碳酸氢铵含有N元素,可作氮肥;
C.铁在浓硝酸中钝化,不是不反应;
D.液氨汽化吸热,可作制冷剂。
2.【答案】C
【解析】【解答】A.HNO3具有氧化性,与Cu反应后,生成NO,不产生H2,A不符合题意;
B.常温下,浓硝酸能使铝钝化,故可用铝制容器盛放浓硝酸,B不符合题意;
C.HNO3中N元素显+5价,为最高价态,故HNO3具有强氧化性,C符合题意;
D.常温下,浓硝酸能使铁钝化,故常温下向浓硝酸中加入铁片,不会产生红棕色气体,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.HNO3具有强氧化性,与金属反应不产生H2;
B.常温下,浓硝酸能使铝钝化;
C.硝酸具有氧化性;
D.常温下,浓硝酸能使铁钝化;
3.【答案】B
【解析】【解答】A.结合图可知:植物的根瘤菌可起固氮作用,A不符合题意;
B.雷电作用下实现了自然固氮,B符合题意;
C.雷电作用涉及氮气和氧气反应生成NO,人工固氮涉及氮气和氢气反应生成氨气,氨或铵盐转化为亚硝酸盐,亚硝酸盐转化为硝酸盐,硝酸盐被细菌分解等都涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.由氮循环的示意图可知,通过生物体可以将铵盐和蛋白质相互转化,实现了含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.植物的根瘤菌可生物固氮;
B.雷电作用下为自然固氮:N2+O22NO;
C.自然固氮、人工固氮、氨气转化为亚硝酸盐、亚硝酸盐转化为硝酸盐中均含元素的化合价变化;
D.图中存在硝酸盐与蛋白质的转化。
4.【答案】D
【解析】【解答】A.氨属于非电解质,铵盐和硝酸盐属于电解质,A不符合题意;
B.雷电作用下氮气和氧气合成一氧化氮,B不符合题意;
C.氨气转变为铵盐为非氧化还原反应,C不符合题意;
D.汽车尾气中含有氮氧化物,是造成光化学烟雾的重要原因之一,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、电解质:在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物,常见的有酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水;
非电解质:在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物,常见的有大部分有机物、非金属氧化物、氨;
B、氮气和氧气在放电或高温的条件下生成一氧化氮;
C、氮循环中涉及了氨气转变为铵盐,氮元素化合价为-3,价态不变;
D、光化学烟雾的主要来源是汽车尾气。
5.【答案】A
【解析】【解答】A.反应1是氨气和氢气反应生成氨气的过程,断裂氮氮键和氢氢键,形成氮氢键,A符合题意;
B.反应1是氮气和氢气合成氨气,反应2是氨的催化氧化,即氨气和氧气反应生成一氧化氮和水的过程,该反应都属于氧化还原反应,发生电子的转移,B不符合题意;
C.催化剂a表面发生的是合成氨的反应,属于氮的固定, C不符合题意;
D.形成化学键放出热量,因此在催化剂b表面形成氨氧键的过程是放热过程,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、根据图示可知氮氮键和氢氢键断开,形成氮氢键;
B、反应2的过程中化合价发生变化,有电子转移;
C、氮的固定指氮气转化为化合物的过程;
D、成键放出能量。
6.【答案】A
【解析】【解答】A.碳氢酸钠用于治疗胃酸过多,A符合题意;
B.蔬菜、粗粮中的纤维素有助于消化,B不符合题意;
C.氮气有氮氮三键,性质稳定,可用于食品保鲜,C不符合题意;
D.二氧化硫有还原性,可起到防腐和抗氧化的作用,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.碳氢酸钠用于治疗胃酸过多;
B.纤维素有助于消化;
C.氮气有氮氮三键,性质稳定;
D.二氧化硫有还原性。
7.【答案】A
【解析】【解答】A.浓HNO3中插入红热的炭,产生红棕色气体,也有可能是浓硝酸受热分解生成的NO2,A符合题意。
B.酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4,紫色褪去,证明Fe3O4在H+作用下产生Fe2+,亚铁离子具有还原性,可以与高锰酸根离子反应,B不符合题意;
C.NaClO溶液中滴加酚酞试剂,先变红后褪色,证明NaClO在溶液中发生了水解生成具有漂白性的次氯酸,C不符合题意;
D.NaHSO3溶液中滴加氢硫酸,产生淡黄色沉淀,亚硫酸氢根中硫元素化合价降低,证明HSO具有氧化性,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.浓硝酸受热分解生成二氧化氮;
B.铁离子不与酸性高锰酸钾溶液反应,亚铁离子能够被酸性高锰酸钾溶液氧化;
C.NaClO在溶液中发生了水解生成具有漂白性的次氯酸;
D. 产生的淡黄色沉淀为S,结合元素化合价变化分析。
8.【答案】A
【解析】【解答】A.因H2SO4能与氯化钡反应生成BaSO4,而CO2与氯化钡不反应,则洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡,故A选项是错误的;
B.二氧化碳与氯化钡溶液不反应,则Z导管出来的气体中有二氧化碳,故B选项是正确的;
C因H2SO4能与氯化钡反应生成BaSO4,CO2与氯化钡不反应,洗气瓶中有白色沉淀BaSO4产生,故C选项是正确的;
D.反应生成的NO在Z导管口与空气中的氧气反应生成NO2,呈红棕色,故D选项是正确的;
故答案为:A。
【分析】根据题意分析:X为SO2和CO2,Y为NO2,X和Y混合之后 SO2和NO2会发生氧化还原反应:
SO2+NO2+H2O=H2SO4+NO.
9.【答案】C
【解析】【解答】A.N2H4中氮原子是sp3杂化,呈三角锥形,六个原子不可能共平面,A不符合题意;
B.N2和镁条在点燃时会发生反应,不能做保护气,B不符合题意;
C.N2H4具有还原性,可以和AgNO3反应生成单质Ag,,C符合题意;
D.已知HN3酸性与醋酸相当,其酸性大于碳酸,无法制取,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数,由价层电子对数确定VSEPR模型,再确定空间立体构型;
B.N2和镁条在点燃时会发生反应;
C.N2H4具有还原性;
D.利用已知信息和强酸制弱酸判断。
10.【答案】D
【解析】【解答】A.曲颈甑是原始的一种蒸馏烧瓶,A不符合题意;
B.浓硝酸受热易分解生成二氧化氮,溶解在硝酸中呈黄色,B不符合题意;
C.硝酸钠和浓硫酸反应可以生成硝酸和硫酸氢钠,C不符合题意;
D.硝酸见光易分解,应避光放在棕色试剂瓶中保存,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.曲颈甑是原始的一种蒸馏烧瓶;
B.浓硝酸受热易分解生成二氧化氮;
C.硝酸钠和浓硫酸反应可以生成硝酸和硫酸氢钠;
D.硝酸见光易分解。
11.【答案】B
【解析】【解答】A、浓盐酸被氧化生成氯气,氯气溶于水生成次氯酸,次氯酸分解生成盐酸和氧气,A不符合;
B、铁与盐酸反应生成氯化亚铁,氯化亚铁与氯气化合生成氯化铁,氯化铁不能直接转化为铁,B符合;
C、硫与氢气化合生成H2S,H2S燃烧生成SO2,SO2与H2S反应生成单质S和水,C不符合;
D、NO被还原可以生成氮气,氮气与氢气化合生成氨气,氨气发生催化氧化生成NO和水,D不符合,
故答案为:B。
【分析】将具体的物质带入转化关系进行验证即可,其中,氯化铁不能直接得到铁单质。
12.【答案】C
【解析】【解答】 由题意可知,氧气未完全反应,依据反应的方程式,设原来一氧化氮的体积为xmL,故有,可得x=8,故C项正确。
故答案为:C。
【分析】利用反应的方程式计算。
13.【答案】B
【解析】【解答】A. 反应Ⅰ为O3+3NO=3NO2,反应Ⅱ为丙烯与O3发生反应生成甲醛和乙醛,均存在化合价的变化,均属于氧化还原反应,故A不符合题意;
B. 整个过程中O3属于中间产物,故B符合题意;
C. 由分析知,反应Ⅱ中丙烯与O3发生反应生成甲醛和乙醛,故光化学烟雾中含甲醛、乙醛等刺激性物质,故C不符合题意;
D. 由分析知,反应Ⅲ的方程式为O2+ O = O3,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】在紫外线作用下,NO2分解生成NO和O,O2与O发生反应Ⅲ生成O3,O3与NO发生反应I生成NO2,丙烯与O3发生反应Ⅱ生成甲醛和乙醛,据此分析解答。
14.【答案】D
【解析】【解答】A.CO与空气常温下不反应,加热条件下反应生成CO2,CO2是无色气体,故A不符合题意;
B.HCl与空气常温下不反应,故B不符合题意;
C.SO2与空气在催化剂热条件下反应,但SO3不是红棕色,故C不符合题意;
D.NO与空气中氧气反应生成NO2,NO2为红棕色,故D符合题意。
故答案为D。
【分析】常见物质是红棕色的是溴蒸汽、二氧化氮,需要放在空气中变为红色,说明发生氧化还原反应,故该气体具有还原性
15.【答案】A
【解析】【解答】A、氯化铵受热分解成氨气和氯化氢,但氨气和氯化氢一冷却马上又可以化合成氯化铵,这个方法不能够用于实验室制氨气,故A选;
B、熟石灰和氯化铵混合后加热可以制取氨气,反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O,故B不选;
C、利用CaO与H2O剧烈反应,生成Ca(OH)2,放出大量热,促进NH3·H2O的分解及NH3的挥发逸出,又由于Ca(OH)2是强碱,也促进NH3·H2O的分解及NH3的挥发逸出,反应的化学方程式为:NH3·H2O+CaO=NH3↑+Ca(OH)2,能用于实验室制氨气,故C不选;
D、加热浓氨水,一水合氨受热分解可以制取氨气,反应的化学方程式为:NH3·H2O NH3↑+H2O,故D不选;
故答案为:A。
【分析】本题考查氨气的实验室制法,要掌握实验室制取氨气的反应原理,并会根据反应原理选择实验装置。
16.【答案】B
【解析】【解答】A、铜能与浓硝酸发生反应Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,因此不能用铜作的容器盛放浓硝酸,铁与浓硫酸、浓硝酸发生钝化反应,可以用铁制容器运输浓硫酸和浓硝酸,A不符合题意;
B、硫单质氧化性较弱,与变价金属反应,将变价金属氧化成较高价态,即S和Cu反应2Cu+S=Cu2S,B符合题意;
C、Fe2O3为碱性氧化物,不与NaOH反应,C不符合题意;
D、氯气表现强氧化性,氯气是否过量,与铁反应都生成FeCl3,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.浓硝酸具有强氧化性,能与铜反应;
B.硫的氧化性较弱,与铜反应只生成Cu2S;
C.Fe2O3与NaOH溶液不反应;
D.Cl2具有强氧化性,与Fe反应只生成FeCl3;
17.【答案】D
【解析】【解答】A.Al和NaOH反应生成NaAlO2,不会生成Al(OH)3(s),A不符合题意;
B.氯气氧化性较强,Fe在氯气中燃烧生成FeCl3,B不符合题意;
C.N2和O2在放电条件下生成NO,NO再和O2反应生成NO2,C不符合题意;
D.碳酸钙高温分解生成CaO,CaO和SiO2在高温条件下生成硅酸钙,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】物质在进行转化时要考虑转化能否发生、反应条件、反应的量的问题。
18.【答案】C
【解析】【解答】A.根据步骤1,振荡注射器,无明显现象,说明一氧化氮未溶于蒸馏水,故A不符合题意
B.根据步骤2,吸入氧气后,气体由无色变为红棕色,主要是一氧化氮与氧气发生了化学反应,故B不符合题意
C.根据步骤3,红棕色变为无色,说明二氧化氮与水发生了反应即3NO2+H2O=2HNO3+NO氧化剂与还原剂的物质的量之比是1:2,故C符合题意
D.要处理残余的一氧化氮,可以将其氧化为二氧化氮在与水反应重复步骤2,3即可,可以使一氧化氮转化,故D不符合题意
故答案为:C
【分析】根据题意即可知道,步骤1说明一氧化氮难溶于水,而通入氧气后变为红棕色,索命一氧化氮被氧气氧化为二氧化氮,二氧化氮与水反应得到硝酸和一氧化氮,即可找出氧化剂与还原剂的物质的量之比,根据重复步骤2和3可以将一氧化氮充分除去
19.【答案】D
【解析】【解答】A.“硝化作用”N的化合价升高,故可能有氧气的参与,A不符合题意;
B. 过程属于氮的固定,B不符合题意;
C.向海水中大量排放含有 的废水,通过反硝化作用提高了海水中 的浓度,进而提高 的浓度,这种传导效应一旦超过海洋氮循环所能承受的极限,便会打破这种循环的稳态,C不符合题意;
D.歧化反应指同种元素的价态有升有降,而该过程中N的化合价只升高,不降低,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.考查的是氧化还原反应的应用,化合价升高必须氧化剂
B.考查的是含氮物质的综合利用
C.破坏了平衡的移动
D.考查的是歧化反应的概念,同种元素化合价既有升高又有降低
20.【答案】C
【解析】【解答】A.浓HNO3与Cu反应生成硝酸铜和NO2,A不符合题意;
B.NH3具有还原性,与氧气反应生成NO,B不符合题意;
C.加热NH4Cl和氢氧化钙固体混合物可生成氨气,C符合题意;
D.NO难溶于水,与NaOH溶液不反应,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.金属与浓硝酸反应生成二氧化氮,与稀硝酸反应生成NO。
B.氨的催化氧化得到的是NO。
C.发生反应为: 2NH4Cl+Ca(OH)2=(加热)CaCl2+2NH3↑+2H2O。
21.【答案】(1)NaOH;CO2
(2)CaSO3;CaCO3
(3)NO;CO
(4)0.5
【解析】【解答】工业废气通入过量石灰乳中其中酸性氧化物二氧化碳和二氧化硫被吸收生成碳酸钙和亚硫酸钙固体;氮气、NO、CO不与碱反应,出来的气体在通入氢氧化钠溶液中,同时通入适量空气后,NO和氧气,在碱性条件反应生成亚硝酸钠,亚硝酸钠具有较强的氧化性,与含铵根离子的废水混合,亚硝酸根离子与铵根离子发生氧化后还原反应生成氮气,气体2的成分为CO和氮气,捕获剂将CO捕获,得到捕获产物,据此分析解答。
(1)单质和非金属的氧化物均不属于电解质,酸碱盐属于电解质,因此属于电解质的是NaOH,其中二氧化碳属于酸性氧化物,故答案为:NaOH;CO2;
(2)由以上分析可知固体1中含有CaSO3、CaCO3,故答案为:CaSO3、CaCO3;
(3)由反应可知NO转化成亚硝酸钠,N元素化合价由+2价变为+3价,NO作还原剂,捕获剂最终捕获的气体是CO,故答案为:NO;CO;
(4)与亚硝酸钠反应生成氮气,反应的离子方程式为:,由反应可知1mol消耗1mol亚硝酸钠,则0.5mol参加反应时,需要的NaNO2的物质的量为0.5mol,故答案为:0.5;
【分析】
(1)依据在熔融状态下或者溶于水能导电的化合物,是电解质;酸性氧化物指的是能与碱起反应生成盐和水的氧化物判断。
(2)依据反应物的性质判断;
(3) 还原剂元素化合价升高;
(4)依据化合价的变化判断;
22.【答案】(1)Ⅰ
(2)4NH3+5O2 4NO+6H2O
(3)O2
(4)铵盐与碱易产生氨气,逸出土壤,降低肥效。
【解析】【解答】(1)游离态的氮元素转化为化合态氮元素的过程是氮的固定,因此过程Ⅰ属于“氮的固定”。(2)过程Ⅱ中NH3和O2在催化剂作用下反应生成NO和水,其化学方程式是4NH3+5O2 4NO+6H2O。(3)根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知过程Ⅳ中为使NO2尽可能多地被水吸收,需不断的向反应器中通入氧气。(4)由于铵盐与碱易产生氨气,逸出土壤,降低肥效,所以NH4HCO3不宜在碱性较强的土壤中施用。
【分析】(1)NH3转化为 NO , NO转化为 NO2属于连续氧化,类似的还有Na转化为Na2O,Na2O转化为Na2O2.
(2)工业生产硝酸,将尾气(NO2)吸收通入适量的氧气后再溶解于水,经过多次循环氧化、溶解,可充分利用原料,并减少氮的氧化物的排放,保护环境。
23.【答案】(1)①
(2)出现红棕色气体
(3)
(4);原料的利用率高,且不生成NO、 等有毒气体
(5)
(6)
【解析】【解答】N2与O2生成NO,NO与O2反应生成NO2,NO2与H2O反应生成HNO3。
(1) 氮的固定是游离态的氮气转化为含氮化合物,反应①属于氮的固定;故答案为: 第1空、①
(2) NO2是红棕色气体,故答案为: 第1空、出现红棕色气体。
(3) 反应 ③ 是二氧化氮和水反应;故答案为: 第1空、。
(4) 铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,方案丙不产生NO、 NO2有毒气体,原料的利用率高,故答案为: 第1空、第2空、原料的利用率高,且不生成NO、 NO2等有毒气体。
(5) 碳元素氧化产物为CO2;故答案为: 第1空、 CO2。
(6) 铵盐与强碱溶液加热反应产生氨气,可以用湿润的红色石蕊试纸检验,故答案为: 第1空、。
【分析】在雷雨时节,空气中的N2与O2在雷电的作用下会生成NO,而NO进一步能与O2反应生成NO2,NO2再与H2O反应生成HNO3,此为反应的原理;
(1) 氮的固定是指游离态的氮气转化为含氮化合物;
(2) NO2是红棕色气体,
(3) 二氧化氮和水反应是生成硝酸和水;
(4) 铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,Cu,O2,稀HNO3三者反应先生成氧化铜,氧化铜在与稀硝酸反应生成硝酸铜和水,在反应过程中不产生NO、 NO2有毒气体,而且原料的利用率高;
(5) 碳元素氧化产物为CO2;
(6) 铵盐与强碱溶液加热反应产生氨气,检验氨气可以用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝证明有氨气。
24.【答案】(1)硝酸铵溶于水吸收热量,集气瓶中气体受冷,压强减小;A处液面下降,B处液面上升,水平导管中液柱向右移动
(2)2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O;不能;硝酸铵受热易爆炸
(3)都是氧化还原反应
【解析】【解答】(1)硝酸铵易溶于水,溶解时吸收热量,温度降低,压强减小,所以观察到的A处液面上升,B处液面下降;硝酸铵见光分解生成氮气和二氧化氮,集气瓶中压强增大,因此一段时间后还能观察到的现象是A处液面下降,B处液面上升,水平导管中液柱向右移动;
(2)氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氨气、氯化钙和水,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O;硝酸铵受热易爆炸,所以不能用硝酸铵代替氯化铵;
(3)转化中氨气中氮元素为-3价,经过反应Ⅰ生成一氧化氮,一氧化氮中氮元素为+2价,一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮中氮元素为+4价,二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,硝酸中氮元素为+5价,一氧化氮发生反应Ⅳ生成硝酸铵,硝酸铵中氮元素化合价为-3价和+5价,所以在I~IV的转化过程中都存在元素化合价变化,都属于氧化还原反应。
答案为:1.硝酸铵溶于水吸收热量,集气瓶中气体受冷,压强减小 A处液面下降,B处液面上升,水平导管中液柱向右移动 2.2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O 不能 硝酸铵受热易爆炸 3.都是氧化还原反应
【分析】(1)硝酸铵易溶于水,溶解时吸热,温度降低,压强减小
(2)2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
(3)熟悉N得氧化物之间得转化方程,并知道氧化还原反应必须有价态的变化
25.【答案】(1)三周期,ⅣA族
(2)
(3)HClO4
(4)NH4NO3或NH4NO2
(5)4NH3+5O2 4NO+6H2O
【解析】【解答】根据以上分析可知X是N,Y是O,Z是Cl,Q是Si,则
(1)硅的单质常用于制作半导体,硅元素的原子序数是14,在元素周期表中的位置为第三周期第ⅣA族。
(2)X的最低价氢化物是氨气,结构式为 。
(3)非金属性越强最高价含氧酸的酸性越强,因此Q、X、Z的最高价含氧酸中,酸性最强的是HClO4。
(4)N、O和H3种元素形成的化合物中既含有离子键又含有共价键的是NH4NO3或NH4NO2)。
(5)X的简单氢化物与Y的单质在催化加热条件下反应生成两种氧化物,即氨的催化氧化,该反应的化学方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O。
【分析】设元素Q的原子最外层电子数为a,则X的原子最外层电子数为(a+1)、Y的原子最外层电子数为(a+2),Z的原子最外层电子数为(a+3);因此可得a+(a+1)+(a+2)+(a+3)=22,解得a=4。则Q、X、Y、Z分别为Si、N、O、Cl。据此结合元素周期表的性质递变规律作答。