高考化学培优 易错 难题(含解析)之氮及其化合物附答案解析

高考化学培优易错难题(含解析)之氮及其化合物附答案解析
一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）
1．A、B、C、D四种物质之间有如图所示的转化关系。

已知：A是气体单质，C 是红棕色气体。

回答下列问题：
（1）写出C的化学式：___；
（2）写出A的电子式___；
（3）写出C→D转化的化学方程式___。

【答案】NO23NO2＋H2O=2HNO3＋NO
【解析】
【分析】
A是气体单质，C是红棕色气体，则A为N2，B为NO，C为NO2，D为HNO3。

【详解】
（1）C是红棕色气体，为NO2，；故答案为：NO2；
（2）N2中N原子最外层为5个电子，两个N原子间形成三个共用电子对，氮气的电子式为：；故答案为：；
（3）二氧化氮溶于水生成硝酸和NO，C→D转化的化学方程式：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，故答案为：3NO2 +H2O═2HNO3+NO。

2．根据下列变化进行推断：
且已知对A加强热产生的气态物质的平均相对分子质量为26．3。

（1）推断A、B、C、D的化学式：A________，B________，C________，D________。

（2）写出①②变化的离子方程式：
①________________________________________________________________；
②________________________________________________________________。

【答案】NH4 HCO3 NH3 BaCO3 CO2++Ba2 + +2OH－NH3 ↑+BaCO3
↓+2H2O BaCO3 +2H+ ══Ba2 + +CO2 ↑+H2 O
【解析】
【分析】
气体B 遇HCl 冒白烟，则气体B 为NH 3，加氯化钡溶液后产生的白色沉淀C 遇盐酸产生无色无味的气体能使石灰水变浑，则C 为BaCO 3 ，D 为CO 2，据此可推断无色溶液中应含有碳酸根离子和铵根离子，则A 可能为NH 4 HCO 3或（NH 4 ）2CO 3，如果是NH 4 HCO 3，则分解产生的气体的平均相对分子质量为793=26.3，如果是（NH 4 ）2CO 3，则分解产生的气体的平均相对分子质量为964
=24，根据对A 加强热产生的气态物质的平均相对分子质量为26.3可知，A 为NH 4 HCO 3，据此答题。

【详解】
气体B 遇HCl 冒白烟，则气体B 为NH 3，加氯化钡溶液后产生的白色沉淀C 遇盐酸产生无色无味的气体能使石灰水变浑，则C 为BaCO 3 ，D 为CO 2，据此可推断无色溶液中应含有碳酸根离子和铵根离子，则A 可能为NH 4 HCO 3或（NH 4 ）2CO 3，如果是NH 4 HCO 3，则分解产生的气体的平均相对分子质量为
793=26.3，如果是（NH 4 ）2CO 3，则分解产生的气体的平均相对分子质量为964
=24，根据对A 加强热产生的气态物质的平均相对分子质量为26.3可知，A 为NH 4 HCO 3，据此答题。

（1）根据上面的分析可知，A 为NH 4 HCO 3，B 为NH 3，C 为BaCO 3 ，D 为CO 2；
故答案为：NH 4 HCO 3；NH 3；BaCO 3 ；CO 2；
（2）反应①的离子方程式为NH 4++HCO 3-+Ba 2++2OH -
═NH 3↑+BaCO 3↓+2H 2O ，反应②的离子方程式为BaCO 3 +2H +═Ba 2++CO 2↑+H 2 O ；
故答案为：NH 4++HCO 3-+Ba 2++2OH -═NH 3↑+BaCO 3↓+2H 2O ；BaCO 3 +2H +═Ba 2++CO 2↑+H 2 O 。

3．X 、Y 、Z 是中学化学常见的三种物质，它们之间的相互转化关系如下(X 、Y 、Z 、E 、F 为英文字母，部分反应条件及产物略去)
I.若Y 是一种易溶于水，且能使品红溶液褪色的无色刺激性气味的气体。

(1)则Y 和新制氯水主要成分反应生成两种强酸的化学方程式______________。

(2) Y 气体的大量排放会形成酸雨，在工业上可以用足量氨水吸收，化学方程式为________________。

(3)Z 的水溶液可以制得某种强酸E 。

实验室用98%的浓()3E ρ 1.84g?
cm -=n 溶液配制
1l.5mol?L -n 稀E 溶液240mL n 。

①制该稀E 溶液需要使用的玻璃仪器有胶头滴管、量筒、烧杯、____和_____；
②算所需E 浓溶液的体积为___mL(保留1位小数)。

II.若Z 是淡黄色固体粉末。

在呼吸面具或潜水艇中由Z 和CO 2制备氧气的化学反应方程式为____。

III.若Z 是红棕色气体。

(1)试写出Z 与水反应制备另一种强酸F 的化学方程式_______。

(2)2.0g 铜镁合金完全溶解于100mL n 密度为11.40g?mL -n 质量分数为63%的浓F 溶液中，得到Z 和24N O (Z 和24N O 均为浓F 溶液的还原产物)的混合气体1792mL(n 标准状况)，向反应后的溶液中加入11.0mol?L NaOH -n 溶液，当金属离子全部沉淀，得到
3.7g n 沉淀。

则合金中铜与镁的物质的量之比为_____，加入NaOH 溶液的体积为_____ mL 。

【答案】22224SO Cl 2H O H SO 2HCl ++=+ 32242322NH H O SO (NH )SO H O +=+g
玻璃棒 250mL 容量瓶 20.4 2222322Na O 2CO 2Na CO O +=+
2233NO H O 2HNO NO +=+ 2:3 1300
【解析】
【分析】
I.若Y 是一种易溶于水，且能使品红溶液褪色的无色刺激性气味的气体，可判断Y 为2SO 。

II.若Z 是淡黄色固体粉末，可知Z 为过氧化钠。

III.若Z 是红棕色气体，可知Z 为二氧化氮，X 为氮气或氨气，Y 为一氧化氮；
【详解】
()I.1据上述分析可知，二氧化硫和新制氯水反应生成盐酸和硫酸，反应的化学方程式22224SO Cl 2H O H SO 2HCl ++=+；
()2二氧化硫气体的大量排放会形成酸雨，在工业上可以用足量氨水吸收，生成亚硫酸铵
和水，反应的化学方程式为32242322NH ?
H O SO (NH )SO H O +=+； () 3二氧化硫氧化生成三氧化硫，三氧化硫溶于水可得硫酸，故E 是硫酸。

实验室用98%
的浓硫酸()3ρ 1.84g?cm -=n 溶液配制1l.5mol?L -n 稀硫酸溶液240mL n 。

① 依据配制溶液的步骤可知需要使用的玻璃仪器有胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒、250mL 容量瓶，故答案为：玻璃棒250mL ；容量瓶；
②依据稀释前后溶液中溶质的物质的量不变，设需E 浓溶液的体积为x ，则
3x 1.84g?cm 980.25L 1.5mol /L 98g /mol
-⨯⨯=⨯％，解得x 20.4mL =； II.在呼吸面具或潜水艇中由过氧化钠和2CO 制备氧气的化学反应方程式为，
2222322Na O 2CO 2Na CO O +=+；
()III.1 二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，反应的化学方程式为
2233NO H O 2HNO NO +=+，
故答案为：2233NO H O 2HNO NO +=+；
()2金属离子全部沉淀时，得到3.7g 沉淀为氢氧化铜、氢氧化镁，故沉淀中氢氧根的质量为3.7g 2g 1.7g -=，氢氧根的物质的量为： 1.7g 0.1mol 17g /mol
=，根据电荷守恒可以知道，金属提供的电子物质的量等于氢氧根的物质的量，设铜、镁合金中Cu 、Mg 的物质的
量分别为xmol 、ymol ，则：220.164242
x y x y +=⎧⎨+=⎩计算得出：x 0.02=，y 0.03=，故合金中铜与镁的物质的量之比是0.02mol ：0.03mol 2=：3，
标况下，2NO 和24N O 混合气体的物质的量为 1.792L 0.08mol 22.4L /mol
=，令二氧化氮的物质的量为amol ，则四氧化二氮的物质的量为()0.08a mol -，根据电子转移守恒可以知道，()a 10.08a 210.1⨯+-⨯⨯=，计算得出a 0.06mol =，24N O 的物质的量为0.02mol 根据钠离子守恒可以知道，氢氧化钠的物质的量等于反应后溶液中硝酸钠的物质的量，根据氮元素守恒可以知道，硝酸钠的物质的量为
0.1L 14mol /L 0.06mol 0.02mol 2 1.3mol ⨯--⨯=，故需要氢氧化钠溶液的体积为：
1.3mol 1.3L 1300mL 1.0mol /L
==， 故答案为：2:3；1300。

【点睛】
该题考查无机框图题的判断，是高考中的常见题型，属于基础性试题的考查，试题难易适中，侧重对学生基础知识的巩固训练，物质特殊的颜色是推断的突破口。

4．由三种短周期非金属元素形成的常见单质A 、B 、C ，在一定条件下有如下反应：A+B→
甲(气) ，B+C→乙(气)，请根据不同情况回答下列问题：
(1)若标准状况下A、B、C、甲、乙均为气体，且甲和乙化合生成固体丙时有白烟产生。

①丙的化学式是 _________ ，丙中含有的化学键类型为 ______________
②工厂常用气体甲检验装有气体C的管道是否泄漏，请写出该反应的化学方程式
______________
(2)若常温下B为固体，A、C为气体且气体乙有刺激性气味，甲在空气中充分燃烧可生成乙。

①乙的化学式是 ___________
②向氢氧化钠溶液中通人过量的乙，所发生反应的离子方程式是
________________________
③将乙与(1)中某单质的水溶液充分反应可生成两种强酸，该反应的化学方程式是
___________________
【答案】NH4Cl 离子键、极性共价键 8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl SO2 SO2+OH-=HSO3-
SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4
【解析】
【分析】
（1）若在标准状况下A、B、C、甲、乙均为气体，且甲和乙化合生成固体丙时有白烟产生，应是氯化氢与氨气反应生成氯化铵，则丙为NH4Cl，甲、乙分别为HCl、NH3中的一种，结合转化关系可知B为H2，A、C分别是Cl2、N2的一种。

（2）若常温下B为固体，A、C为气体，且气体乙有刺激性气味，甲在空气中充分燃烧可生成乙，结合转化关系可推知，B为S、A为H2、C为O2、甲为H2S、乙为SO2。

【详解】
（1）①丙为氯化铵，其化学式为NH4Cl，NH4Cl中铵根离子与氯离子之间是离子键，铵根离子中氮原子与氢原子之间是极性共价键，所以化学键类型为离子键、极性共价键，故答案为：NH4Cl；离子键、极性共价键。

②甲是HCl、NH3中的一种，C分别是Cl2、N2的一种，工厂常用NH3检验装有Cl2的管道是否泄漏，则甲是NH3，C是Cl2，其反应的化学方程式：8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl，故答案为：8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl。

（2）①乙是二氧化硫，其化学式是SO2，故答案为：SO2。

②乙为SO2，氢氧化钠溶液中通人过量的SO2，其化学反应方程式为：
SO2+NaOH=NaHSO3，离子反应方程式为：SO2+OH-=HSO3-，故答案为：SO2+OH-=HSO3-。

③乙为SO2，与Cl2的水溶液充分反应可生成两种强酸，即盐酸和硫酸，其化学反应化学方程式是SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4，故答案为：SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4。

5．已知A是一种金属单质，B溶液能使酚酞试液变红，且焰色反应呈黄色；D、F相遇会产生白烟。

A、B、C、D、E、F间有如下变化关系：
（1）写出A、B、C、E的化学式:
A__________,B__________,C__________,E__________。

（2）写出E→F反应的化学方程式_________;写出B→D反应的化学方程式_________。

（3）F在空气中遇水蒸气产生白雾现象，这白雾实际上是________。

【答案】Na NaOH NH4Cl H2 H2+Cl2点燃
2HCl NH4Cl + NaOH
加热
NaCl +H2O +NH3↑
盐酸小液滴
【解析】
【分析】
A是一种金属，该金属能和水反应生成溶液B和气体E，B溶液能使酚酞试液变红，说明B 是碱，焰色反应呈黄色，说明含有钠元素，所以B是NaOH，根据元素守恒知A是Na，E 是H2；氢气在氯气中燃烧生成HCl，则F是HCl，氢氧化钠溶液和C反应生成D，D、F相遇会产生白烟，氯化氢和氨气反应生成白烟氯化铵，则D是NH3，C是NH4Cl，据此分析解答。

【详解】
(1)根据上面的分析可知，A是Na，B是NaOH，C是NH4Cl，E是H2；
(2) E→F为在点燃的条件下，氢气和氯气反应生成氯化氢，反应方程式为：
H2+Cl2点燃
2HCl；B→D为在加热条件下，氯化铵和氢氧化钠反应生成氯化钠、氨气和
水，反应方程式为：NH4Cl + NaOH 加热
NaCl +H2O +NH3↑；
(3) F是HCl，HCl极易溶于水生成盐酸，所以氯化氢在空气中遇水蒸气生成盐酸小液滴而产生白雾。

6．下列是一些常见物质之间的转化关系。

A是一种红色金属，F为不溶于酸的白色沉淀，B和C是两种强酸。

（图中部分产物及反应条件略去）
则：①A和B 分别为：A_________ B_________；
②A与B发生反应的条件是__________________；
③反应⑥的化学方程式为_____________________；
④上述反应中，不属于氧化还原反应的是_______________。

（填数字序号）。

【答案】Cu 或（铜）浓H2SO4或浓硫酸加热 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO ④
【解析】
【分析】
红色金属A应为Cu；G与BaCl2反应生成的F为不溶于酸的白色沉淀，则F为BaSO4，G、D、B均含硫元素，结合B是强酸，且能与Cu反应，可知B为浓H2SO4；A（Cu）与B（浓H2SO4）反应生成D，则D为SO2，D与氯水反应生成G，则G为稀H2SO4；C也为强酸，且能与Cu反应，可知C为HNO3，E能与O2反应，则E为NO，进一步可知C为稀HNO3，H 为NO2。

【详解】
①A为Cu，B为浓H2SO4，故答案为：Cu或（铜）；浓H2SO4或浓硫酸；
②A（Cu）与B（浓H2SO4）反应需要加热，故答案为：加热；
③反应⑥是H（NO2）与水的反应，故答案为：3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO；
④上述反应中，只有④不是氧化还原反应，故答案为：④。

【点睛】
中学阶段，能与铜反应的两种强酸是浓H2SO4和HNO3，需要注意的是：浓H2SO4与铜反应的还原产物是SO2；浓HNO3与铜反应的还原产物是NO2，稀HNO3与铜反应的还原产物是NO。

7．有关物质的转化关系如下图所示(部分生成物与反应条件已略去)。

B、D、H是气体，B 是单质，D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；C、G是生活中的常见金属，工业上用反应①制备C；K、F是固体，其中F是一种红色涂料的主要成分。

（1）K的化学式为___________；D的电子式为____________。

（2）写出反应②的离子方程式：___________。

（3）写出反应③的化学方程式，并用单线桥标出电子转移的方向和数目：
_____________。

（4）物质J常用作催化剂，媒染剂，放射性物质吸附剂。

从J的溶液得到J的晶体的操作依次为_____________、冰水洗涤、减压烘干。

冰水洗涤的目的___________。

（5）反应③常通过微热来加快反应的速率，加热时温度不能过高的原因是_________。

【答案】Fe(OH)3 3NO2＋H2O＝2H+＋2NO3-＋NO
蒸发（加热）浓缩、冷却结晶、过滤减
少晶体的溶解损耗硝酸在较高温度下(易挥发)易分解
【解析】
【分析】
D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，D是氨气；C、G是生活中的常见金属，F是一种红色涂料的主要成分，F是Fe2O3，C的Al、G是Fe、A是Al2O3；电解熔融氧化铝生成铝和氧气，B是O2、E是NO、H是NO2、I是HNO3；铁和硝酸反应生成硝酸铁，J是Fe(NO3)3，
Fe(NO3)3和氨水反应生成氢氧化铁，K是Fe(OH)3；Fe(OH)3加热分解为氧化铁。

据此解答。

【详解】
（1）根据以上分析，K是氢氧化铁，化学式为Fe(OH)3；D是氨气为共价化合物，氨气的电子式为。

（2）反应②是二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，反应的离子方程式是3NO2＋H2O ＝2H+＋2NO3-＋NO。

（3）反应③是铁和硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮、水，反应的化学方程式是
Fe+4HNO3=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，铁元素化合价由0升高为+3，氮元素化合价由+5降低为+2，用单线桥标出电子转移的方向和数目为。

（4）从硝酸铁的溶液得到硝酸铁的晶体的操作依次为蒸发（加热）浓缩、冷却结晶、过滤、冰水洗涤、减压烘干。

温度越低硝酸铁溶解度越小，冰水洗涤的目的是减少晶体的溶解损耗。

（5）反应③常通过微热来加快反应的速率，硝酸在较高温度下(易挥发)易分解，所以加热时温度不能过高。

【点睛】
本题考查无机物的推断，侧重考查学生的分析能力以及元素化合物知识的综合理解和运用，D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，为解答该题的关键，注意把握物质的特征性质。

8．X、Y、Z均为短周期元素组成的物质，其转化关系如下：
请回答：
(1)若X为淡黄色固体，Z是单质。

①组成Z的元素在周期表中的位置是_________。

②取少量X与水反应，下列叙述正确的是_____（填字母）。

a．该反应是氧化还原反应
b．向反应后的溶液中滴加酚酞试剂，溶液变红
c．当有1 molX参加反应时，共转移2mol电子
（2）若X由两种元素组成，其中一种元素的最外层电子数比电子层数多3，另一种是地壳中含量最多的元素。

Y与X的组成元素相同。

①X与水反应的化学方程式为______________。

②X与O2混合通入水中，恰好生成4molZ,则通入的X为____mol，O2为____mol。

【答案】第二周期第ⅥA族 ab 3NO2+H2O=2HNO3+NO 4mol 1mol
【解析】
【分析】
根据过氧化钠与水反应原理分析解答；根据二氧化氮的化学性质分析解答；根据化学反应方程式中的物质的量的计算分析解答。

【详解】
(1)若X为淡黄色固体，Z是单质，能与水反应的淡黄色固体是Na2O2，与水反应生成NaOH 和O2，所以X是Na2O2，Z是O2，组成Z的元素即O元素在周期表中的位置是第二周期第ⅥA族，该反应有化合价变化，是氧化还原反应，反应生成NaOH使溶液显碱性，滴加酚酞试液后溶液呈红色，当有1 mol Na2O2参加反应时，共转移1mol电子，故ab正确；
故答案为第二周期第ⅥA族，ab；
(2)若X由两种元素组成，其中一种元素的最外层电子数比电子层数多3，则该元素为N元素或硫元素，另一种是地壳中含量最多的元素，则该元素为O。

Y与X的组成元素相同，
根据反应流程可推断出，X是NO2，不可能是二氧化硫，Y是NO，Z是HNO3，即X与水反应的化学方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，物质X即NO2，与O2混合通入水中，恰好生成4molHNO3，反应方程式为：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，即反应生成4molHNO3时，需要通入NO2 4mol，需要通入氧气1mol，
故答案为4mol，1mol。

9．非金属单质A经如图所示的过程转化为含氧酸D，已知D为强酸，请回答下列问题。

（1）若A在常温下为固体，B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体:
①D的化学式是________；
②在工业生产中，B气体的大量排放被雨水吸收后形成了________而污染了环境。

（2）若A在常温下为气体，C是红棕色的气体:
①A、C的化学式分别是：A________；C________。

②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体，请写出该反应的化学方程式
_______________________________________________。

该反应________(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。

【答案】H2SO4酸雨 N2 NO2 Cu＋4HNO3(浓)==Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 属于
【解析】
【分析】
【详解】
（1）S被O2氧化生成SO2，SO2再被O2氧化生成SO3，SO3与水反应生成H2SO4；
（2）N2被O2氧化生成NO，NO再被O2氧化生成NO2，NO2与水反应生成HNO3
10．A、B、C、D、E、X是中学常见的无机物，存在如图转化关系（部分生成物和反应条件略去）。

（1）若A为常见的金属单质，焰色反应呈黄色，X能使品红溶液褪色，写出C和E反应的离子方程式：___。

（2）若A为淡黄色粉末，X为一种最常见的造成温室效应的气体。

则鉴别等浓度的D、E 两种稀溶液，可选择的试剂为___（填代号）。

A．盐酸 B．BaCl2溶液 C．Ca(OH)2溶液
（3）若A为非金属氧化物，B为气体，遇空气会变红棕色，X是Fe，溶液D中加入KSCN 溶液变红。

则A与H2O反应的化学反应方程式___。

【答案】OH-+HSO3-=SO32-+H2O AB 3NO2+H2O=2HNO3+NO
【解析】
【分析】
（1）若A为常见的金属单质，焰色反应呈黄色，应为Na，X能使品红溶液褪色，应为SO2，则B为H2，C为NaOH，D为Na2SO3，E为NaHSO3；
（2）若A为淡黄色粉末，应为Na2O2；若X为一种最常见的造成温室效应的气体，应为二氧化碳；
（3）若A为非金属氧化物，B为气体，遇空气会变红棕色，则可推知B为NO，A为
NO2，又X是Fe，由转化关系可知C具有强氧化性，则C为HNO3，E为Fe(NO3)2，据此分析作答。

【详解】
（1）根据上述分析可知，A为Na，X为SO2，则B为H2，C为NaOH，D为Na2SO3，E为NaHSO3，C和E反应的离子方程式为OH-+HSO3-=SO32-+H2O；
（2）①若A为淡黄色粉末，应为Na2O2，若X为一种造成温室效应的气体，应为CO2，则C为NaOH，D为Na2CO3，E为NaHCO3，鉴别等浓度的碳酸钠与碳酸氢钠两种溶液，可用盐酸或氯化钡溶液，AB项正确，氢氧化钙溶液与两者均会反应生成白色沉淀，不能鉴别，C项错误；故答案为：AB；
（3）根据上述分析可知，NO2与水反应的方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。

11．从物质A(某正盐)的水溶液出发有下面所示的一系列变化：
（1）写出A～F物质的化学式：
A__________；B__________；C__________；D__________；E.__________；F__________。

（2）写出E→F的化学方程式______________________________。

（3）鉴别物质F中阴离子的方法是________________________。

【答案】(NH4)2SO3 (NH4)2SO4 SO2 NH3 K2SO3 K2SO4 K2SO3＋Br2＋H2O=K2SO4＋2HBr F 中的阴离子是硫酸根离子，可以加入盐酸、氯化钡溶液看是否产生沉淀来鉴别
【解析】
【分析】
根据框图可知，A即与酸反应生成气体C，又与碱反应生成气体D，则A为弱酸弱碱盐；C 与氨水生成A，D与C的溶液反应生成A，则D为NH3，A为铵盐；A的浓溶液与稀H2SO4反应生成B和C，则B是(NH4)2SO4，F为K2SO4；A的浓溶液与KOH溶液反应生成E和D，E和溴水反应生成K2SO4，则E为K2SO3、C为SO2、A为(NH4)2SO3。

【详解】
（1）由以上分析可知，A为(NH4)2SO3、B为(NH4)2SO4、C为SO2、D为NH3、E为K2SO3、F为K2SO4；
（2）E→F的反应为K2SO3溶液与溴水发生氧化还原反应生成硫酸钾和氢溴酸，反应的化学方程式为K2SO3＋Br2＋H2O=K2SO4＋2HBr；
（3）F为K2SO4，阴离子为SO42-，可用酸化的BaCl2检验SO42-，具体操作是取少量F的溶液加入BaCl2和盐酸的溶液，若产生白色沉淀，证明SO42-的存在。

12．X、Y、Z三种主族元素的单质在常温下都是常见的无色气体，在适当条件下，三者之间可以两两发生反应生成分别是双核、三核和四核的甲、乙、丙三种分子，且乙、丙分子中含有X元素的原子个数比为2∶3。

请回答下列问题：
(1)元素X的名称是________，丙分子的电子式为________。

(2)若甲与Y单质在常温下混合就有明显现象，则甲的化学式为________。

丙在一定条件下转化为甲和乙的反应方程式为___________________________。

(3)化合物丁含X、Y、Z三种元素，丁是一种常见的强酸，将丁与丙按物质的量之比1∶1混合后所得物质戊的晶体结构中含有的化学键为________(选填序号)。

a．只含共价键 b．只含离子键 c．既含离子键，又含共价键
【答案】氢 NO 4NH3＋5O24NO＋6H2O c
【解析】
【分析】
X、Y、Z三种主族元素的单质在常温下都是常见的无色气体，则为H2、O2、N2，在适当条件下，三者之间可以两两发生反应生成的双核分子甲为NO，三核分子乙为H2O，四核分子丙为NH3，乙、丙分子中含有X元素的原子个数比为2∶3，则X为H。

【详解】
（1）元素X为H，名称是氢，丙分子为NH3，电子式为。

（2）甲（NO）与Y单质在常温下混合就有明显现象，则Y为氧气。

丙（NH3）在一定条件下转化为甲（NO）和乙（H2O）的反应方程式为NH3发生了催化氧化：4NH3＋
5O24NO＋6H2O。

（3）化合物丁含X、Y、Z三种元素，丁是一种常见的强酸，则为HNO3，将丁与丙
（NH3）按物质的量之比1∶1混合后得到戊为NH4NO3，其晶体结构中含有的化学键既含NH4+和NO3-之间的离子键，又含N-H和N-O之间的共价键，故选c。

13．某混合溶液中可能大量含有的离子如下表所示：
阳离子H＋、K＋、Al3＋、NH4+、Mg2＋
阴离子Cl－、OH－、CO32-、AlO2-
为探究其成分，某同学将Na2O2逐渐加入到上述混合溶液中并微热，产生沉淀和气体的物
质的量与加入Na2O2的物质的量的关系分别如图所示。

(1)该溶液中一定含有的阳离子是________________________________，其对应物质的量浓度之比为 ____________，溶液中一定不存在的阴离子是_______________________。

(2)写出沉淀减少的离子方程式 ________________________________________________。

【答案】H＋、Al3＋、NH4+、Mg2＋ 2:2:2:3 OH－、CO32-、AlO2- Al(OH)3+OH－= AlO2- +2H2O 【解析】
【分析】
(1)根据生成的沉淀总物质的量最大量为5mol、最终得到3mol可知，最终得到的沉淀为
3mol氢氧化镁沉淀，溶解的2mol沉淀为氢氧化铝；根据气体的物质的量最后有增加可知，增加的气体为氨气，溶液中一定存在铵离子；根据开始加入过氧化钠时没有沉淀生成，说明原溶液中存在氢离子，根据题中数据计算出氢离子的物质的量；
(2)沉淀中氢氧化铝沉淀能够与氢氧化钠溶液反应而导致沉淀减少，据此写出反应的离子方程式。

【详解】
(1)根据图象中沉淀先增加后部分溶解可知：溶液中一定含有：Mg2+和Al3+，所以一定不含CO32-、AlO2-，并且含有镁离子的物质的量为3mol，氢氧化铝和氢氧化镁沉淀一共是
5mol，根据元素守恒，所以含有铝离子的物质的量2mol；加入8mol过氧化钠会生成4mol 氧气，而图象中生成了6mol气体，说明生成的气体除了过氧化钠和溶液反应生成的氧气之外，还一定有2mol其他气体生成，而只能是氨气，所以一定含有2mol铵根离子，所以一定不含有氢氧根离子；图象中加入过氧化钠的物质的量在0～amol之间时，没有沉淀生成，所以溶液中含有H+，由于加入8mol过氧化钠时生成的沉淀达到最大量5mol，8mol过氧化钠会生成16mol氢氧化钠，而生成2mol氢氧化铝、3mol氢氧化镁、2mol氨气消耗的氢氧化钠为：2mol×3+3mol×2+2mol=14mol，所以有2mol氢氧化钠与氢离子反应，氢离子的物质的量为2mol；并且物质的量为2mol，溶液中一定还含有阴离子，可能为氯离子，钾离子不能确定是否存在，根据电荷守恒：n(H+)+3n(Al3+)+n(NH4+)+2n(Mg2+)≤16mol，所以氯离子物质的量≥16mol，所以溶液中一定存在的阳离子为：H+、Al3+、NH4+、Mg2+；含有的阳离子的物质的量之比为：n(H+)：n(Al3+)：n(NH4+)：n(Mg2+)=2：2：2：3；溶液中一定不存在的阴离子为：OH-、CO32-、AlO2-；
(2)生成的沉淀为氢氧化镁和氢氧化铝，其中氢氧化铝能够与氢氧化钠溶液反应，反应的离子方程式为：Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O。

14．A、B、C、D均为中学所学的常见物质且均含有同一种元素，它们之间的转化关系如图
所示(反应条件及其他物质已经略去)：
(1)若A是一种金属，C是淡黄色固体，写出C的一种用途____；
(2)若常温下A为淡黄色固体单质，D为强酸，则B为___，D的浓溶液能使胆矾晶体由蓝变白，体现了D的___性。

(3)若A是化合物，C是红棕色气体，则
①A的电子式为___，实验室制备A气体的化学方程式为___。

②实验室检验A气体的方法为___。

③C转化为D的过程中，氧化剂与还原剂的质量比为___。

④将盛满B气体的试管倒扣在水槽中，并通入一定量O2，最终气体全部被吸收，所得溶液充满整个试管。

若不考虑溶液扩散，计算所得溶液物质的量浓度为___mol·L-1。

(标况下计算，保留两位有效数字)
【答案】供氧剂(或杀菌剂、消毒剂、漂白剂等) SO2吸水
2NH4Cl+Ca(OH)2加热
CaCl2+2NH3↑+2H2O 用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝
(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，有白烟产生) 1:2 0.045
【解析】
【分析】
(1)C是淡黄色固体，为金属氧化物，则其为Na2O2，由此可确定它的用途；
(2)若常温下A为淡黄色固体单质，则其为硫，由转化关系可确定其它物质及性质。

(3)C是红棕色气体，则C为NO2气体，由转化关系可确定其它物质及性质。

【详解】
(1)由C是淡黄色固体，可确定其为Na2O2，其用途为供氧剂(或杀菌剂、消毒剂、漂白剂等)。

答案为：供氧剂(或杀菌剂、消毒剂、漂白剂等)；
(2)若常温下A为淡黄色固体单质，则其为硫(S)，D为强酸(H2SO4)，则B为SO2，C为SO3，D的浓溶液能使胆矾晶体由蓝变白，体现了浓硫酸的吸水性。

答案为：SO2；吸水；
(3)若A是化合物，C是红棕色气体，则C为NO2。

①A氧化后，产物再氧化可生成NO2，则A为NH3，电子式为，实验室制备氨气
时，药品为NH4Cl和Ca(OH)2，化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2加热
CaCl2+2NH3↑+2H2O。

答案为：；2NH4Cl+Ca(OH)2加热
CaCl2+2NH3↑+2H2O；
②实验室检验氨气时，采用的方法为用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，有白烟产生)。

答案为：用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，有白烟产生)；
③C转化为D的过程中，发生反应为3NO2+H2O＝2HNO3+NO，从价态变化看，若3molNO2参加反应，有1molNO2中的N元素价态降低，有2molNO2中的N元素价态升高，则氧化剂与还原剂的质量比为1:2。

答案为：1:2；
④假设试管的体积为VL，则c=
L
22.4L/mol
L
V
V
=0.045mol·L-1。

答案为：0.045。

【点睛】
在平时的学习过程中，应注意区分浓硫酸的吸水性与脱水性，浓硫酸的吸水性是指气体的干燥、吸收结晶水合物中的结晶水，浓硫酸的脱水性是指将有机物分子中的氢、氧元素以水的组成形式脱去。

15．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-、CO32-、SO42-；根据实验②现象判断，该溶液中含有NH4+；根据实验③现象判断，该溶液中含有CO32-和SO42-离子，同时排除溶液中含。