备战高考化学氮及其化合物提高练习题压轴题训练及答案解析

备战高考化学氮及其化合物提高练习题压轴题训练及答案解析
一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）
1．氮氧化合物和二氧化硫是引起雾霾的重要物质，工业用多种方法来治理。

某种综合处理含 NH4+废水和工业废气(主要含 NO、CO、CO2、SO2、N2)的流程如图：
已知：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
(1)固体 1 的主要成分有 Ca(OH)2、___________________、__________________(填化学式)。

(2)若实验室需要配制100mL 3.00mol·L-1NaOH溶液进行模拟测试，需用托盘天平称取 NaOH 固体质量为______g。

(3)用 NaNO2溶液处理含NH4+废水反应的离子方程式为_______________________。

(4)捕获剂从气体 3 中捕获的气体主要是__________________ (填化学式)。

(5)流程中生成的 NaNO2 因外观和食盐相似，又有咸味，容易使人误食中毒。

已知 NaNO2能发生如下反应：2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O；I2可以使淀粉变蓝。

根据上述反应，选择生活中常见的物质和有关试剂进行实验，以鉴别 NaNO2和 NaCl。

需选用的物质是
_____________________(填序号)。

①水②淀粉碘化钾试纸③淀粉④白酒⑤白醋
A．①③⑤ B．①②④ C．①②⑤ D．①②③⑤
【答案】CaCO3 CaSO3 12 NO2－+ NH4+= N2↑+2H2O CO C
【解析】
【分析】
工业废气通过过量的石灰乳，除去CO2和SO2，生成CaCO3和CaSO3，气体1是NO 、
CO 、N2，通入适量的空气，把NO转化为NO2，通过氢氧化钠溶液只得到NaNO2溶液，说明气体2是NO、NO2、N2，气体3是CO和N2，捕获产物是CO，得到的NaNO2溶液和含NH4+废水发生氧化还原反应，得到无污染的气体是氮气。

【详解】
(1)根据分析，固体 1 的主要成分有 Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3；
(2) 需要配制100mL 3.00mol·L-1NaOH溶液，所需质量m=C·V·M=3.00mol·L-1×0.1L×40 g·mol-1=12g；
(3)用 NaNO2溶液处理含NH4+废水，二者发生归中反应，氮元素最终都以氮气形式存在，反应的离子方程式为：NO2－+ NH4+= N2↑+2H2O；
(4)根据分析，捕获剂从气体 3 中捕获的气体主要是CO；
(5)由2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O，可知NO2－在酸性条件下可以氧化I－，生成的I2可以使淀粉变蓝。

故检验NO2－使用淀粉碘化钾试纸、白酒、水，故答案选C。

2．某城市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5（直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物），其主要来源为燃煤、机动车尾气等。

因此，对PM2.5、SO2、NO x 等进行研究具有重要意义。

请回答下列问题
（1）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。

若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：
离子K+Na+NH4+SO42-NO3-Cl-
浓度/mol·L-14×10-66×10-62×10-54×10-53×10-52×10-5
根据表中数据判断待测试样为__（填“酸”或“碱”）性，表示该试样酸碱性的c(H+)或
c(OH-)=___mol·L-1。

（2）煤燃烧排放的烟气中含有SO2和NO x，易形成酸雨，污染大气，采用NaClO2溶液在碱性条件下可对烟气进行脱硫，脱硝，效果非常好。

完成下列对烟气脱硝过程的离子方程式。

（____）ClO2-+（____）NO+（____）OH-=（____）Cl-+（____）NO3-+______
（3）为减少SO2对环境的污染，常将煤炭转化为清洁的气体燃料，并将烟气进行处理，吸收其中的SO2。

①写出焦炭与水蒸气反应的化学方程式：__。

②以下物质可以用来吸收烟气中SO2的是__（填字母代号）。

a.Ca(OH)2
b.Na2CO3
c.CaCl2
d.NaHSO3
（4）汽车尾气中NO x和CO的生成及转化。

①汽车启动时汽缸温度高，汽缸中会生成NO，化学方程式为___。

②汽车燃油不完全燃烧时产生CO。

在汽车尾气系统中装上催化转化器可使CO和NO反应转化为无污染、无毒性的两种气体，其化学反应方程式为___。

【答案】酸 10-4 3 4 4 3 4 2H2O C+H2O CO+H2 ab N2+O22NO
2CO+2NO2CO2+N2
【解析】
【分析】
（1）根据电荷守恒判断溶液的酸碱性；
（2）根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平方程式；
（3）①焦炭与水蒸气反应生成CO和H2；
②SO2是酸性氧化物，能被碱性溶液吸收；
（4）①汽车启动时汽缸温度高，氮气和氢气在汽缸中会生成NO；
②在汽车尾气系统中装上催化转化器可使CO和NO反应转化为氮气、二氧化碳。

【详解】
（1）根据表格数据，试样所含水溶性无机离子所带电荷总数是c(K+)+c(Na+)+c(NH4+)-2c(SO42－)-c(NO3－)-c(Cl－)= 4×10-6+6×10-6+2×10-5-2×4×10-5-3×10-5-2×10-5 =-1×10-4，根据溶液的电中性原则，溶液中应该含有带正电荷的氢离子，c(H+)=1.0×10－4mol/L，所以溶液呈酸性；
（2）ClO 2-中氯元素化合价由+3降低为-1，NO 中N 元素化合价由+2升高为+5，根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒，烟气脱硝过程的离子方程式3ClO 2-+4NO+3OH -=3Cl -+4NO 3-+2 H 2O ；
（3）①焦炭与水蒸气反应生成CO 和H 2，反应方程式是C+H 2O =高温
CO+H 2；
②SO 2是酸性氧化物，能被碱性溶液吸收，Ca(OH)2呈碱性，能吸收SO 2生成亚硫酸钙和水；Na 2CO 3呈碱性，能吸收SO 2；CaCl 2与SO 2不反应 ；NaHSO 3与SO 2不反应；故选ab ； （4）①汽车启动时汽缸温度高，氮气和氢气在汽缸中生成NO ，化学方程式为是N 2+O 2=高温2NO ；
②在汽车尾气系统中装上催化转化器可使CO 和NO 反应转化为氮气、二氧化碳，其化学反应方程式为2CO+2NO =催化剂2CO 2+N 2。

氮氧化合物和二氧化硫是引起雾霾的重要物质，工业用多种方法来治理。

某种综合处理含NH 4+废水和工业废气(主要含NO 、CO 、CO 2、SO 2、N 2)的流程如图：
已知：NO+NO 2+2NaOH=2NaNO 2+H 2O 2NO 2+2NaOH=NaNO 3+NaNO 2+H 2O
(1)固体1的主要成分有Ca(OH)2、__________(填化学式)。

(2)若实验室需要配制3 mol·L -1NaOH 溶液1L 进行模拟测试，需称取NaOH 固体质量为__________g 。

(3)用NaNO 2溶液处理含NH 4+废水反应的离子方程式为__________。

(4)验证废水中NH 4+已基本除净的方法是___________(写出操作、现象与结论)。

(5)气体1转化为气体2时空气不能过量的原因是__________。

(6)捕获剂捕获的气体主要是__________(填化学式)。

(7)流程中生成的NaNO 2因外观和食盐相似，又有咸味，容易使人误食中毒。

已知NaNO 2能发生如下反应：2NaNO 2+4HI=2NO↑+I 2+2NaI+2H 2O ；I 2可以使淀粉变蓝。

根据上述反应，选择生活中常见的物质和有关试剂进行实验，以鉴别NaNO 2和NaCl 。

需选用的物质是__________(填序号)。

①水 ②淀粉碘化钾试纸 ③淀粉 ④白酒 ⑤白醋
A ．①③⑤
B ．①②④
C ．①②⑤
D ．①②③⑤
【答案】CaCO 3 、CaSO 3 120 NH 4++NO 2-=N 2↑+2H 2O 取少量处理后废水于试管中，加入NaOH 溶液加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若无明显现象则可证明NH 4+已基本除净 气体1转化为气体2时，其中NO:NO 2物质的量之比为1：1时才可以被NaOH 溶液完全转化成NaNO 2，若空气过量，则与NaOH 反应生成NaNO 3和NaNO 2的混合溶液，因此空气不能过量 CO C
【解析】
【分析】
工业废气(主要含NO、CO、CO2、SO2、N2)用过量石灰乳吸收，CO2、SO2与Ca(OH)2反应生成CaCO3、CaSO3，成为固体1的主要成分，此时气体1为NO、CO、N2；通入适量空气，主要与NO作用生成NO2，成为空气2的主要成分；通入NaOH溶液中，从产物NaNO2看，前面通入的空气，只能将一部分NO氧化为NO2，否则生成的NaNO2中会混入NaNO3；NO2-与NH4+发生氧化还原反应，生成N2和H2O，气体3为CO，被捕获剂捕获。

【详解】
(1)从以上分析可知，固体1的主要成分有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3。

答案为：CaCO3、CaSO3；
(2)若实验室需要配制3 mol·L-1 NaOH溶液1L进行模拟测试，需称取NaOH固体质量为3 mol·L-1 ×1L×40g/mol=120 g。

答案为：120；
(3)用NaNO2溶液处理含NH4+废水时，NO2-与NH4+反应生成N2和H2O，反应的离子方程式为NH4++NO2-=N2↑+2H2O。

答案为：NH4++NO2-=N2↑+2H2O；
(4)验证废水中NH4+已基本除净，可加碱检测气体的性质，方法是取少量处理后废水于试管中，加入NaOH溶液加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若无明显现象则可证明NH4+已基本除净。

答案为：取少量处理后废水于试管中，加入NaOH溶液加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若无明显现象则可证明NH4+已基本除净；
(5)由以上分析知，气体1转化为气体2时空气不能过量的原因是气体1转化为气体2时，其中n(NO):n(NO2)物质的量之比为1:1时才可以被NaOH溶液完全转化成NaNO2，若空气过量，则与NaOH反应生成NaNO3和NaNO2的混合溶液，因此空气不能过量。

答案为：气体1转化为气体2时，其中n(NO):n(NO2)物质的量之比为1:1时才可以被NaOH溶液完全转化成NaNO2，若空气过量，则与NaOH反应生成NaNO3和NaNO2的混合溶液，因此空气不能过量；
(6)由以上分析可知，捕获剂捕获的气体主要是CO。

答案为：CO；
(7)鉴别NaNO2和NaCl，需利用反应2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O，所以需加I-、淀粉、酸，从而确定选用的物质是①②⑤，故选C。

答案为：C。

【点睛】
检验NaNO2和NaCl，若使用AgNO3溶液，会生成AgCl、AgNO2白色沉淀，再加入稀硝酸，AgNO2溶解，而AgCl不溶解，所以也可用硝酸酸化的硝酸银溶液进行鉴别。

3．亚硝酸(HNO2)是一种不稳定的酸，易分解为NO2和NO；其盐亚硝酸钠是一种重要的化工原料，酸性条件下能氧化碘离子等还原性物质，常用作漂白剂、媒染剂。

回答下列问题：
(1)亚硝酸钠会与人体中的血红蛋白作用，将二价铁氧化为三价铁，从而使血红蛋白丧失输送氧气的功能而使人体中毒。

一旦发生亚硝酸盐中毒，立即注射美蓝溶液进行治疗，推断美蓝溶液具有________(填“氧化”或“还原”)性。

(2)亚硝酸钠外观极像食盐，和食盐一样有咸味。

工业上常用下列两种方法检验食盐中是否混有亚硝酸钠。

①取样品，加稀硫酸，若观察到________(填现象)，说明样品中含有亚硝酸钠。

②取样品，加________溶液(填试剂名称)，酸化后溶液变蓝，说明样品中含有亚硝酸钠。

(3)研究不同条件下保存萝卜，发现亚硝酸钠含量随时间变化如图所示，若要保证在亚硝酸钠含量低于1mg ·kg -1时食用，则三种条件下保存时间由长到短的顺序是________(填序号)。

(4)鱼塘中亚硝酸钠浓度过高，鱼不吃食甚至死亡。

可用适量二氧化氯(ClO 2)处理亚硝酸钠，ClO 2被还原为Cl -，反应的离子方程式为________________________；若有3mol ClO 2参与反应，则转移电子的物质的量是________。

【答案】还原 溶液产生气泡 淀粉碘化钾溶液 ③①②
-
---22322ClO +5NO +2OH =2Cl +5NO +H O 15mol
【解析】
【分析】
本题综合考察了亚硝酸及亚硝酸盐的性质，分析时可从其+3价的化合价出发，+3价可升可降使其既能当氧化剂又能当还原剂，此外亚硝酸还是一个弱酸。

【详解】
（1）若要解毒可将血红蛋白中的3+Fe 重新还原为2+Fe ，因此美蓝溶液应具有还原性； （2）①亚硝酸是弱酸，因此亚硝酸钠与硫酸反应可以得到23N O ，23N O 不稳定又分解产生NO 和2NO ，因此可以观察到气泡；
②也可从其氧化性出发，加入淀粉碘化钾溶液，亚硝酸盐可将碘离子变为单质碘，单质碘遇淀粉变蓝即可证明；
（3）据图可以看出若要达到1mg/kg 的量，冷藏不密封用时最长，冷藏密封用时最短，因此保存时间由长到短为③①②；
（4）二氧化氯当氧化剂，亚硝酸钠当还原剂，离子方程式为：
-
---22322ClO +5NO +2OH =2Cl +5NO +H O ；2ClO 在反应中由+4价降低到-1价，因此每
个2ClO 得5个电子，3mol 2ClO 在反应中一共转移15mol 电子。

4．NH 3、NO 、NO 2都是常见重要的无机物，是工农业生产、环境保护、生命科学等方面的研究热点。

(1)写出氨在催化剂条件下与氧气反应生成NO 的化学方程式_____。

(2)氮氧化物不仅能形成酸雨，还会对环境产生的危害是形成_____。

(3)实验室可用Cu 与浓硝酸制取少量NO 2，该反应的离子方程式是_____。

(4)为了消除NO 对环境的污染，根据氧化还原反应原理，可选用NH 3使NO 转化为两种无毒气体(其中之一是水蒸气)，该反应需要催化剂参加，其化学方程式为_____。

(5)一定质量的Cu 与适量浓硝酸恰好完全反应，生成标准状况下NO 2和NO 气体均为2240mL 。

向反应后的溶液中加入NaOH 溶液使Cu 2+刚好完全沉淀，则生成Cu (OH )2沉淀的质量为_____克。

【答案】4NH 3+5O 2催化剂 加热4NO +6H 2O 光化学烟雾 Cu +4H ++2NO 3﹣＝Cu 2++2NO 2↑+2H 2O 4NH 3+6NO
催化剂5N 2+6H 2O 19.6
【解析】
【分析】 （1）氨气和氧气在催化剂的条件下反应生成一氧化氮和水；
（2）氮氧化物还可以形成光化学烟雾，破坏臭氧层；
（3）铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，浓硝酸和硝酸铜都能写成离子形式； （4）氨气使一氧化氮转化为两种无毒气体，其中一种是水蒸气，另外一种为氮气；
（5）根据电子转移守恒计算铜的物质的量，由铜原子守恒可得氢氧化铜的物质的量，在根据m =nM 计算。

【详解】
(1)氨气与氧气在催化剂条件下生成NO 与水，反应方程式为：
4NH 3+5O 2催化剂 加热4NO +6H 2O ，
故答案为：4NH 3+5O 2催化剂 加热4NO +6H 2O ；
(2)氮氧化物还可以形成光化学烟雾、破坏臭氧层等，故答案为：光化学烟雾；
(3)Cu 与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮与水，浓硝酸、硝酸铜都写成离子形式，反应
离子方程式为：Cu +4H ++2NO 3﹣＝Cu 2++2NO 2↑+2H 2O ，答案为：Cu +4H ++2NO 3﹣＝
Cu 2++2NO 2↑+2H 2O ；
(4)NH 3使NO 转化为两种无毒气体，其中之一是水蒸气，另外一种为氮气，反应方程式为：4NH 3+6NO 催化剂5N 2+6H 2O ，
故答案为：4NH 3+6NO 催化剂5N 2+6H 2O ；
(5)n (NO 2)＝n (NO )＝2.24L ÷22.4L /mol ＝0.1mol ，根据电子转移守恒，可知n (Cu )＝0.1mol 10.1mol 32
⨯+⨯＝0.2mol ，由Cu 原子守恒可得氢氧化铜的物质的量为0.2mol ，生
成Cu(OH)2沉淀的质量为0.2mol×98g/mol＝19.6g，故答案为：19.6。

【点睛】
掌握有关硝酸反应的计算，一般用守恒方法，如电子守恒，反应中氮元素得到电子物质的量等于铜失去电子的物质的量，也等于铜离子结合的氢氧根的物质的量，据此计算即可。

5．已知19.2gCu与过量的200mL5mol/L 稀硝酸充分反应，反应方程式如下：
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(1)写出该反应的离子方程式：________；
(2)标准状况下，产生NO气体的体积为：________；转移电子的物质的量为______；反应后NO3-的物质的量浓度为：______。

（忽略反应前后溶液体积的变化）
【答案】3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O 4.48L 0.6mol 4mol/L
【解析】
【分析】
(1)根据离子方程式的拆写原则，硝酸和硝酸铜拆为离子，结合电荷守恒书写；
(2)先计算19.2g铜的物质的量，再结合反应方程式确定需消耗硝酸的物质的量，由反应可知被还原的硝酸和生成的NO的物质的量，最后根据N元素守恒计算溶液中含有的NO3-的
物质的量，根据c=n
V
计算反应后NO3-的物质的量浓度。

【详解】
(1)Cu与稀硝酸反应方程式为：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，在该反应中，硝酸和硝酸铜是易溶的强电解质，拆为离子，其余物质仍然用化学式表示，则该反应的离子方程式为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；
(2)19.2g铜的物质的量n(Cu)=19.2g÷64g/mol=0.3mol，由反应可知，0.3molCu消耗
0.8molHNO3，则根据元素化合价升降与电子转移关系可知被还原的硝酸和生成的NO均为0.2mol，则生成NO的体积V(NO)=0.2mol×22.4L/mol=4.48L；根据反应方程式可知3mol金属Cu反应转移电子的物质的量是6mol，则0.3mol金属铜参加反应转移电子的物质的量为0.6mol，在200mL5mol/L 稀硝酸中含有NO3-的物质的量是n(NO3-)=5mol/L×0.2L=1mol，反应中被还原的硝酸为0.2mol，被还原的硝酸变为NO气体，则溶液中剩余的NO3-的物质的量
n(NO3-)=1mol-0.2mol=0.8mol，则其物质的量浓度是c=
0.8
0.2
n mol
V L
=4mol/L。

【点睛】
本题考查氧化还原反应的知识，明确元素的化合价变化及原子守恒的方法来分析是解答本题的关键，注意反应中化学计量数与转移电子数目的关系解答，试题培养了学生灵活应用所学知识解决实际问题的能力。

6．下列关系图中，A是一种正盐，E是强酸，当甲无论是强酸或强碱都有如下反应关系：友情提示：当甲无论是强酸或强碱，A、B、C、D、E均为同种元素对应的不同的化合物。

回答下列问题：
(1)A是___________(用化学式表示)
(2)当甲是稀盐酸溶液时，B为具有臭鸡蛋气味的气体
①写出B与C的反应方程式：_____________________________________________
②一定质量的Zn与100mL 12.0mol/L的E的浓溶液充分反应，反应后称量剩余锌发现质量减少了65.0g。

将反应后的溶液稀释至1L，此时溶液中c(SO42－)＝____mol/L，产生SO2体积
(标准状况下)＝_____________L
(3)当甲是浓氢氧化钠溶液时，B为易液化的气体可作制冷剂
①C是______，在浓的E溶液中放入过量的铜片，则反应将要结束时的离子方程式为
_____________________________________________________________________。

②将盛有D和O2的混合气体12mL的量筒倒立于水槽中，充分反应后，剩余2mL无色气体(均在同温同压下测定)，则原混合气体中氧气的体积是___________。

【答案】(NH4)2S 2H2S+SO2=3S+2H2O 1mol/L 4.48L NO 3Cu+8H++2NO3-
=3Cu2++2NO+4H2O 1.2ml和4ml
【解析】
【分析】
(1)A是一种正盐，E是强酸，由转化关系可知，中学化学中N、S元素化合物符合转化；
(2)当甲是稀盐酸溶液时，B为具有臭鸡蛋气味的气体，则B为H2S、C为SO2、D为SO3，E
为H2SO4；
①二氧化硫与硫化氢反应生成硫与水；
②硫酸完全反应，发生反应：Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+H2O，Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，结
合方程式计算；
(3)当甲是浓氢氧化钠溶液时，B为易液化的气体可作制冷剂，则B为NH3、C为NO、D为
NO2、E为HNO3。

①在浓的硝酸溶液中放入过量的铜片，则反应将要结束时，为Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO与水；
②可能发生的反应为：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，3NO2+H2O=2HNO3+NO，试管中O2和NO2气
体按体积比1：4混合全部溶解，液体充满试管，假定全部为二氧化氮，剩余气体体积为1
×12mL=4mL，实际是结果剩余4mL气体，小于4mL，则说明剩余气体为NO或氧气；若3
为氧气，根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3，求出参加此反应的O2，最后相加得到原来的氧气；
若为NO，先根据3NO2+H2O=2HNO3+2NO求出过量的NO2，然后根据
4NO2+O2+2H2O=4HNO3求出参加此反应的NO2，据此解答。

【详解】
(1)A是一种正盐，E是强酸，由转化关系可知，中学化学中N、S元素化合物符合转化，当
甲无论是强酸或强碱，A、B、C、D、E均为同种元素对应的不同的化合物，可推知A为(NH4)2S；
(2)当甲是稀盐酸溶液时，B为具有臭鸡蛋气味的气体，则B为H2S、C为SO2、D为SO3，E 为H2SO4，则：
①B 与C 的反应方程式为：2H 2S+SO 2=3S↓+2H 2O ；
②一定质量的Zn 与100mL 12.0mol/L 的H 2SO 4的浓溶液充分反应，反应后称量剩余锌发现质量减少了65.0g ，则参加反应Zn 的物质的量为1mol ，H 2SO 4的物质的量为
0.1L×12mol/L=1.2mol ，由于硫酸都没有剩余，设与浓硫酸反应的Zn 为xmol ，与稀硫酸反应的Zn 为ymol ，则：
244
22Zn+2H SO =ZnSO +SO +H ()x
x O 2x x ↑浓 2442Zn+H SO =ZnSO +H y y y ↑
由题意可知：x+y ＝1，2x+y ＝1.2，解得x=0.2，y=0.8，故将反应后的溶液稀释至1L ，此时溶液中c (SO 42-)=0.2mol+0.8mol 1L
=1mol/L ，产生SO 2体积(标准状况下)=0.2mol×22.4L/mol=4.48L ；
(3)当甲是浓氢氧化钠溶液时，B 为易液化的气体可作制冷剂，则B 为NH 3、C 为NO 、D 为NO 2、E 为HNO 3。

①由上述分析可知C 是NO ，在浓的E 溶液中放入过量的铜片，则反应将要结束时，为Cu 与稀硝酸反应，离子方程式为：3Cu+8H ++2NO 3-=3Cu 2++2NO↑+4H 2O ；
②可能发生的反应为：4NO 2+O 2+2H 2O=4HNO 3，3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO ，试管中O 2和NO 2气体按体积比1：4混合全部溶解，液体充满试管，假定全部为二氧化氮，剩余气体体积为13
×12mL=4mL ，实际是结果剩余4mL 气体，小于4mL ，则说明剩余气体为NO 或氧气； 若为氧气，则参加反应的气体为12mL-2mL=10mL ，根据4NO 2+O 2+2H 2O=4HNO 3，可知参加此反应的NO 2的体积为10ml×45
=8mL ，参加反应的O 2的体积为10mL-8mL=2mL ，原混合气体中O 2的体积为2mL+2mL=4mL ；
若剩余气体为NO 气体，根据3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO ，可知过量的NO 2为3×2mL=6mL ，反应4NO 2+O 2+2H 2O=4HNO 3消耗的气体总体积为12mL-6mL=6mL ，则反应消耗的氧气为6mL×
15
=1.2mL 。

【点晴】 (3)中关键是分析剩余气体的成分，进行讨论计算。

当甲是浓氢氧化钠溶液时，B 为易液化的气体可作制冷剂，则B 为NH 3、C 为NO 、D 为NO 2、E 为HNO 3。

①在浓的硝酸溶液中放入过量的铜片，则反应将要结束时，为Cu 与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO 与水；②可能发生的反应为：4NO 2+O 2+2H 2O=4HNO 3，3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO ，试管中O 2和NO 2气体按体积比1：4混合全部溶解，液体充满试管，假定全部为二氧化氮，剩余气体体积为13
×12mL=4mL ，实际是结果剩余4mL 气体，小于4mL ，则说明剩余气体为NO 或氧气，分两种情况讨论：若为氧气，根据4NO 2+O 2+2H 2O=4HNO 3，求出参加此反应的O 2，最后相加得到原来的氧气；若为NO ，先根据3NO 2+H 2O=2HNO 3+2NO 求出过量的NO 2，然后根据
4NO2+O2+2H2O=4HNO3求出参加此反应的NO2。

7．下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液，相互之间的转化关系如图所示（部分产物及反应条件已略去）。

已知A、B为气态单质，F是地壳中含量最多的金属元素的单质；E、H、I为氧化物，E为黑色固体，I为红棕色气体；M为红褐色沉淀。

请回答下列问题：
(1)A在B中燃烧的现象是__________________________________________。

(2)D+E→B的反应中，被氧化与被还原的物质的物质的量比是
_________________________。

(3)G+J→M的离子方程式是____________________________________。

(4)Y受热分解的化学方程式是______________________________________。

(5)检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2＋的试剂是 ____________________。

【答案】放出大量的热，产生苍白色火焰 2:1 3AlO2－+Fe3＋+6H2O=3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓
4Fe(NO3)3Δ
2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑酸性高锰酸钾溶液
【解析】
【分析】
F是地壳中含量最多的金属元素的单质，则F为Al，转化关系中X电解得到三种物质，为电解电解质与水型，A、B为气态单质，二者为氢气和氯气，二者反应生成D，D为HCl，E 为黑色固体，为氧化物，和HCl反应又生成B气体，A为H2，B为Cl2，E为MnO2，电解X 是电解氯化钠溶液，C为NaOH，与Al反应生成G，G为NaAlO2；M为红褐色沉淀为
Fe(OH)3，所以J是含三价铁离子的物质，是H和D反应生成，证明J为FeCl3，H、I为氧化物判断H为Fe2O3，I为红棕色气体为NO2，结合转化关系可知，N为HNO3，Y为
Fe(NO3)3，结合物质的性质来解答。

【详解】
(1) A为H2，B为Cl2，H2在Cl2中燃烧的现象是：气体安静燃烧，放出大量的热，火焰呈苍白色，并有白雾产生；
(2) D+E→B的反应为MnO2+4HCl加热MnCl2+Cl2↑+2H2O，MnO2中Mn元素化合价降低，被还原，HCl 中Cl元素化合价升高，被氧化，4mol盐酸参与反应，发生氧化反应的盐酸为
2mol，另外2mol盐酸显酸性，则n(被氧化的物质HCl)：n(被还原的物质MnO2)=2：1；(3) G(NaAlO2)+J(FeCl3)→M(Fe(OH)3)的反应是在水溶液中发生的双水解反应，反应离子方程式是：3AlO2－+Fe3＋+6H2O=3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓；
(4)依据分析推断可知Y为Fe(NO3)3，受热分解生成二氧化氮和氧化铁，依据原子守恒配平
书写的化学方程式是：4Fe(NO3)3Δ
2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑；
(5)检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2+的方法是取少量待测液于试管中，滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，若溶液紫色褪去，证明原溶液中含有Fe2+，反之没有Fe2+。

8．a、b、c、d、e是含有一种相同元素的五种物质，可发生如下转化：
其中：a是单质；b是气体；c、d是氧化物；e是最高价氧化物对应的水化物。

（1）如果a是一种淡黄色粉末固体，试推断这五种物质（用化学式表示）：
a______；b______；c______；d______；e______。

（2）如果a是一种常见气体，试推断这五种物质（用化学式表示）：
a______；b______；c______；d______；e______。

【答案】S H2S SO2 SO3 H2SO4 N2 NH3 NO NO2 HNO3
【解析】
【分析】
【详解】
（1）如果a是一种淡黄色粉末固体，则a是硫，所以b是硫化氢，c是SO2，d是三氧化硫，e是硫酸，化学式分别为S、H2S、SO2、SO3、H2SO4。

（2）如果a是一种常见气体，则符合转化关系的是氮气，则b是氨气，C是NO，d是NO2，e是硝酸，化学式分别为N2、NH3、NO、NO2、HNO3。

9．某混合物的水溶液中，只可能含有以下离子中的若干种：K+、Mg2+、Fe2+、Al3+、NH4+、
Cl-、CO32-和SO42-。

现每次取100.00mL进行实验：（已知：NH4++OH -Δ
NH3↑+H2O）
①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生；
②第二份加入足量NaOH后加热，收集到气体0.896L（标准状况下）
③第三份加入足量BaCl2溶液后得干燥沉淀6.27g，沉淀经足量盐酸洗涤，干燥后剩余
2.33g。

请回答：
(1)c(CO32-)=_________mol/L；
(2)K+ 是否存在？__________；若存在，浓度范围是__________(若不存在，则不必回答第2问)；
(3)根据以上实验，不能判断______（填离子符号）是否存在。

若存在此离子，如何进行检验？_____________________________________________________。

【答案】0.2 存在 c(K+)≥0.2mol/L Cl-取少量原试液，加足量硝酸钡溶液过滤，取滤液加足量稀硝酸和硝酸银溶液，若有沉淀证明存在Cl-，否则无Cl-
【解析】
【分析】
先根据实验现象判断溶液中存在的离子，不存在的离子，可能存在的离子；
(1)先判断③中酸洗涤前后质量减少的量的成分，再根据减少的沉淀的量计算碳酸根离子的浓度；
(2)先确定实验③中酸洗后沉淀的成分，计算硫酸根离子的物质的量，根据氨气的体积计算铵根离子的物质的量，再根据溶液中阴阳离子所带电荷相等，判断钾离子是否存在；若存在，根据阴阳离子的电荷相等，求出钾离子的物质的量，再根据物质的量浓度公式计算钾离子的物质的量浓度；
(3)根据实验现象判断；根据氯离子的检验方法检验，但先判断硫酸根离子的干扰。

【详解】
根据实验①现象判断：该溶液中可能含有Cl -、CO 32-、SO 42-；根据实验②现象判断，该溶液中含有NH 4+；根据实验③现象判断，该溶液中含有CO 32-和SO 42-离子，同时排除溶液中含有Mg 2+、Fe 2+、Al 3+；
(1)根据实验③现象，酸洗涤沉淀前后，质量减少，减少的质量为碳酸钡的质量，则碳酸钡的物质的量为()6.27 2.33g
197/mol g -=0.02mol ，由原子守恒可知，碳酸根的物质的量浓度=n V ＝0.02mol 0.1L
=0.2mol/L ； (2)根据实验③现象，酸洗涤沉淀后沉淀的质量为硫酸钡的质量，其物质的量为
2.33233/mol
g g =0.01mol ；由生成的NH 3为0.896L ，可知铵根离子的物质的量为0.89622.4/mol
L L =0.04mol ；根据溶液中阴阳离子所带电荷相等得，钾离子存在；一个硫酸根离子、一个碳酸根离子都各带两个单位的负电荷，一个铵根离子、一个钾离子各带一个单位的正电荷，设其物质的量为xmol ，根据溶液中阴阳离子所带电荷相等列方程
式， 0.02mol×2+0.01mol×2=0.04m0l×1+xmol×1，解得：x=0.02，钾离子的物质的量浓度=n V ＝0.02mol 0.1L
=0.2mol/L ，因溶液中可能还含有Cl -，则实际c (K +)≥0.2mol/L ； (3)根据实验①现象判断，不能判断氯离子是否存在；氯离子和银离子反应生成白色沉淀，且该沉淀不溶于水和硝酸，所以可用硝酸酸化的硝酸银溶液检验，但先判断硫酸根离子的干扰，则实际操作为取少量原试液，加足量硝酸钡溶液过滤，取滤液加足量稀硝酸和硝酸银溶液，若有沉淀证明存在Cl -，否则无Cl -。

10．固体硝酸盐受热易分解且产物较复杂。

已知KNO 3、Cu （NO 3）2、AgNO 3三种硝酸盐的热分解反应的化学方程式如下：
Ⅰ：2KNO 3 加热2KNO 2+O 2↑
Ⅱ:2Cu（NO3）2 加热
2CuO+4NO2↑+O2↑
Ⅲ:2AgNO3加热
2Ag+2NO2↑+O2↑
某固体可能由KNO3、Cu（NO3）2、AgNO3三种硝酸盐中的一种或几种组成。

取适量该固体充分加热，得到一定量气体，该气体经水充分吸收后，剩余气体的体积在同温、同压下为
吸收前的1
6
（忽略氧气在水中的溶解）
（1）若该固体只由一种盐组成，则该盐为___________________，
（2）若该固体是混合物，则该混合物的可能组成为__________。

【答案】AgNO3 KNO3、Cu（NO3）2 ；KNO3；Cu（NO3）2；AgNO3
【解析】
【分析】
（1）①二氧化氮和氧气按照4：1和水混合会完全转化为硝酸，氧气不能被水吸收，二氧化氮可以和氧气之间发生反应生成硝酸和一氧化氮，据此回答判断；
②根据极限假设法，假设是一种物质，得出气体的体积在同温同压下为吸收前的百分数，
然后根据剩余气体的体积在同温同压下为吸收前的1
6
来判断情况；
【详解】
（1）①硝酸钾分解产生的是氧气，不能被水吸收，硝酸铜分解产生的二氧化氮和氧气按照4：1和水混合会完全转化为硝酸，只有硝酸银分解得到的二氧化氮、氧气的比例和水混合会符合条件，
故答案为：AgNO3；
②若该固体是混合物，则该混合物的可能组成为符合条件：一种物质分解产生的气体经水
充分吸收后，剩余气体的体积在同温同压下为吸收前的1
6
要大，另一种物质的则小于
1
6
，根据①分析，符合条件的物质组合为：KNO3和Cu（NO3）2或KNO3、Cu（NO3）2和AgNO3；
故答案为：KNO3和Cu（NO3）2或KNO3、Cu（NO3）2和AgNO3；
11．已知如图中H是无色液体，号称生命之源，B是空气中含量最多的物质，E是红棕色气体。

（1）C的化学式是___。