高考化学压轴题之氮及其化合物(高考题型整理,突破提升)附详细答案

高考化学压轴题之氮及其化合物(高考题型整理,突破提升)附详细答案
一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）
1．工业上制取硝酸铵的流程图如下，请回答下列问题：
（1）在上述工业制硝酸的生产中，B设备的名称是_____________，其中发生反应的化学方程式为________________________________________________。

（2）此生产过程中，N2与H2合成NH3所用的催化剂是______________。

1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨，2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意图如下：
分别表示N2、H2、NH3。

图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面，图②和图③的含义分别是________________、____________________。

（3）在合成氨的设备（合成塔）中，设置热交换器的目的是_____________________；在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是______________________________。

（4）生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物，可用如下两种方法处理：
碱液吸收法：NO+NO2+2NaOH＝2NaNO2+H2O
NH3还原法：8NH3+6NO27N2+12H2O（NO也有类似的反应）
以上两种方法中，符合绿色化学的是________________________________。

（5）某化肥厂用NH3制备NH4NO3。

已知：由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%，则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量（不考虑其它损耗）的
________%。

【答案】氧化炉 4NH3+5O2催化剂
加热
4NO+6H2O 铁砂网（或铁） N2、H2被吸附在催化剂
表面在催化剂表面，N2、H2中化学键断裂利用余热，节约能源可使NO循环利用，全部转化成HNO3 NH3还原法 53
【解析】
【详解】
（1）在工业制硝酸的生产中，氨的催化氧化在氧化炉中进行，故B设备的名称是氧化
炉，发生反应的化学方程式为4NH3+5O2催化剂
加热
4NO+6H2O。

（2）分析工艺流程知此生产过程中，N2与H2合成NH3所用的催化剂是铁砂网（或铁）；分析图示知图②和图③的含义分别是N2、H2被吸附在催化剂表面、N2、H2中化学键断裂。

（3）合成氨的反应为放热反应，在合成氨的设备（合成塔）中，设置热交换器的目的是利用余热，节约能源；在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是可使NO循环利用，全部转化成HNO3。

（4）碱液吸收法中，只有当NO和NO2的物质的量之比小于等于1:1时尾气才能吸收完全，且生成物亚硝酸钠有毒，而NH3还原法生成物为氮气和水，对环境无影响，故两种方法中，符合绿色化学的是NH3还原法。

（5）设生产硝酸的NH3的物质的量为1mol，根据关系式：NH3～HNO3和题给信息计算生成HNO3的物质的量为：1mol×96%×92%=0.88mol；根据反应：NH3+HNO3＝NH4NO3知与硝酸反应的NH3的物质的量为0.88mol，故制HNO3用去NH3的质量占总消耗NH3的质
量分数为：
1mol
1mol0.88mol
×100%=53%。

2．硝酸是一种重要的化工原料，用来制取一系列硝酸盐类氮肥，如硝酸铵、硝酸钾等；也用来制取含硝基的炸药等。

试回答下列问题：
（1）某同学对铁与稀硝酸的反应进行探究，若HNO3只被还原成NO，则：
①写出铁与过量稀硝酸反应的离子方程式：__。

②写出过量铁与稀硝酸反应的离子方程式：__。

③若28g铁与含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反应，则生成的Fe3＋和Fe2＋的物质的量之比为__。

上述反应结束后，向反应后的溶液中加足量氢氧化钠溶液，滤出沉淀洗涤后，在空气中灼烧至质量不变，最终得到的固体质量为__g。

（2）饮用水中NO3-对人类健康会产生危害，为了降低饮用水中NO3-的浓度，某饮用水研究人员提出，可在碱性条件下用铝粉将NO3-还原为N2。

①配平方程式：__Al＋__NO3-＋__OH－＋__=__[Al(OH)4]－＋__N2↑。

②上述反应中，还原剂与还原产物的物质的量之比是__，反应中转移电子0.3mol，生成
__mL(标准状况下)N2。

【答案】Fe＋NO3-＋4H＋=Fe3＋＋NO↑＋2H2O 3Fe＋2NO3-＋8H＋=3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O 2∶3 40 10 6 4 18H2O 10 3 10∶3 672
【解析】
【详解】
(1)①铁与过量稀硝酸反应生成硝酸铁、NO和水，离子方程式为Fe＋NO3-＋4H＋=Fe3＋＋NO↑＋2H2O；
②过量铁与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、NO和水，离子方程式为3Fe＋2NO3-＋8H＋=3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O；
③28g铁的物质的量为0.5mol，与含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反应，设生成的Fe3＋和Fe2＋的物质的量分别是xmol、ymol，即生成xmol硝酸铁和ymol硝酸亚铁，根据N原子守
恒知，生成NO的物质的量为(1.6－3x－2y)mol，根据得失电子守恒有3x＋2y＝3(1.6－3x－2y)，又有x＋y＝0.5，解得x＝0.2，y＝0.3，则生成的Fe3＋和Fe2＋的物质的量之比为
2∶3；上述反应结束后，向反应后的溶液中加足量氢氧化钠溶液，滤出沉淀洗涤后，在空气中灼烧至质量不变，由于生成的氢氧化亚铁在空气中易被氧化为氢氧化铁，氢氧化铁受
热分解最终得到的固体是氧化铁，故其物质的量为0.5mol×1
2
＝0.25mol，质量为40g；
(2)①根据得失电子守恒、原子守恒及电荷守恒，可知离子方程式为10Al＋6NO3-＋4OH－＋18H2O=10[Al(OH)4]－＋3N2↑；
②上述反应中，还原剂是Al，还原产物是N2，其物质的量之比为10∶3；由方程式可知，生成3molN2时转移电子30mol，所以反应中转移电子0.3mol，生成N2的体积(标准状况下)
为0.3mol
10
×22.4L·mol－1＝0.672L＝672mL。

【点睛】
金属与硝酸反应的计算一般常采用以下方法：①原子守恒法：HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量；②得失电子守恒法：HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得到电子的物质的量等于金属失电子的物质的量；③电荷守恒法：HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH－)有：c(NO3－)＝c(H+)+nc(M n+)(M n+代表金属离子)；④离子方程式计算法：金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于溶液中NO3－在H2SO4提供H+的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H+或NO3－进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。

3．随着工业的发展，酸雨已经称为全球性的环境问题。

（1）当雨水的pH___________，我们称它为酸雨。

（2）用化学方程式来表示酸雨形成的主要途径之一：_____________________，
_______________。

（3）常温下测得某次酸雨样品的pH=5，该样品放置一段时间后，酸性略有增强，其原因可能是___________________________。

（4）写出一条减少二氧化硫排放的措施_________________________________。

（5）检验某无色溶液中是否存在SO42-的方法是_____________________________。

【答案】＜5.6 SO2+H2O H2SO3 2H2SO3+O2=2H2SO4酸雨中的亚硫酸被氧化成硫酸了燃料脱硫（合理即可）取样于试管中，先滴加盐酸无现象，再滴加BaCl2溶液，出现白色沉淀，说明有SO42-，如无沉淀，则不存在SO42-
【解析】
【分析】
（1）雨水的pH＜ 5.6时称为酸雨，据此解答；
（2）酸雨形成的主要途径有两种，一种的雨水和二氧化硫反应生成亚硫酸，亚硫酸与空气中氧气反应生成硫酸，另一种途径为二氧化硫在空气中飘尘的作用下与氧气反应生成三氧
化硫，三氧化硫与雨水反应生成硫酸，据此解答；
（3）亚硫酸酸性弱，而强酸酸性强，酸雨中的亚硫酸可能被氧化成硫酸，据此解答；（4）减少二氧化硫排放的措施有用氨水吸收尾气，双碱脱硫，燃料脱硫等，据此解答；（5）检验某无色溶液中是否存在SO的方法是取样于试管中，先滴加盐酸无现象，滴加盐酸主要目的是排出银离子、碳酸根、亚硫酸根等离子的干扰，再滴加BaCl2溶液，出现白色沉淀，说明有SO42-，如无沉淀，则不存在SO42-，据此解答；
【详解】
（1）由于雨水中含有溶液的二氧化硫生成亚硫酸，因此当雨水的pH＜ 5.6，我们称它为酸雨，故答案为：＜5.6；
（2）用化学方程式来表示酸雨形成的主要途径有两种，一种的雨水和二氧化硫反应生成亚硫酸，亚硫酸与空气中氧气反应生成硫酸，另一种途径为二氧化硫在空气中飘尘的作用下与氧气反应生成三氧化硫，三氧化硫与雨水反应生成硫酸，前者的反应方程式为
SO2+H2O H2SO3，2H2SO3 + O2 = 2H2SO4；
（3）常温下测得某次酸雨样品的pH=5，该样品放置一段时间后，酸性略有增强，亚硫酸酸性弱，而强酸酸性强，其原因可能是酸雨中的亚硫酸被氧化成硫酸了；
（4）减少二氧化硫排放的措施有：用氨水吸收尾气，双碱脱硫，燃料脱硫等；
（5）检验某无色溶液中是否存在SO42-的方法是取样于试管中，先滴加盐酸无现象，滴加盐酸主要目的是排出银离子、碳酸根、亚硫酸根等离子的干扰，再滴加BaCl2溶液，出现白色沉淀，说明有SO42-，如无沉淀，则不存在SO42-。

【点睛】
亚硫酸酸性弱，而强酸酸性强，酸雨中的亚硫酸可能被氧化成硫酸而酸性增强。

4．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）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
_____。

（2）Z的水溶液可以制得某种强酸 E。

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

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、玻璃棒和_____ ；
II.若Z是淡黄色固体粉末。

在呼吸面具或潜水艇中由Z和 CO2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 密度为 1.40g·mL−1质量分数为 63%的浓F溶液中，得到Z 和N2O4(Z和N2O4均为浓F 溶液的还原产物)的混合气体1792mL(标准状况)，向反应后
的溶液中加入1.0mol·
L −1NaOH 溶液，当金属离子全部沉淀，得到3.7g 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】2NH 3⋅H 2O+SO 2=(NH 4)2SO 3+H 2O 250mL 容量瓶 2Na 2O 2+2CO 2=2Na 2CO 3+O 2 3NO 2+H 2O=2HNO 3+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，则Y 为SO 2；
II ．若Z 是淡黄色固体粉末，则Z 为Na 2O 2；
III ．若Z 是红棕色气体，则Z 为NO 2，X 为N 2或NH 3，Y 为NO 。

【详解】
I.（1）根据分析，Y 为SO 2，SO 2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，其反应的化学方程式为：2NH 3⋅H 2O+SO 2=(NH 4)2SO 3+H 2O ，故答案为：2NH 3⋅H 2O+SO 2=(NH 4)2SO 3+H 2O 。

（2）①二氧化硫氧化生成三氧化硫，三氧化硫溶于水得硫酸，E 是硫酸。

实验室用98%浓硫酸(ρ=1.84mg ⋅cm −3)溶液配制1.5mol ⋅L −1稀硫酸溶液240mL ，依据配制溶液的步骤可知，需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：250mL 容量瓶。

II. 根据分析，Z 为Na 2O 2，在呼吸面具或潜水艇中Na 2O 2和CO 2制备O 2的化学反应方程式为：2Na 2O 2+2CO 2=2Na 2CO 3+O 2，故答案为：2Na 2O 2+2CO 2=2Na 2CO 3+O 2。

III.（1） Z 为NO 2，X 为N 2或NH 3，Y 为NO ，NO 2与H 2O 反应生成HNO 3和NO ，其化学反应方程式为：3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO ，故答案为：3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO 。

（2）F 为HNO 3，金属离子全部沉淀时，得到3.7g 沉淀为氢氧化铜和氢氧化镁，所以沉淀中氢氧根离子的质量为3.7g−2g=1.7g ，氢氧根离子的物质的量为：
m 1.7g n 0.1mol 17g M
mol
===，根据电荷守恒可知，金属提供的电子的物质的量等于氢氧根离子的物质的量，设铜、镁合金中Cu 、Mg 的物质的量分别为xmol 、ymol ，则：
220.164242x y x y +=⎧⎨+=⎩，计算得出：0.020.03x mol y mol
=⎧⎨=⎩，所以合金中铜与镁的物质的量之比是0.02：0.03=2:3；标准状况下，NO 2和N 2O 4混合气体的物质的量为：
m V 1.792L n 0.08mol V 22.4L /mol
===，设二氧化氮的物质的量为amol ，则四氧化二氮的物质的量为（0.08−a ）mol ，根据电子转移守恒可知，a×1+(0.08−a)×2×1=0.1，计算得出：a=0.06mol ，则N 2O 4的物质的量为0.02mol ，根据钠离子守恒可知，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，根据氮元素守恒可知，硝酸钠的物质的量为：100mL 1.4g/mL 63g ×6%l
3/mo ⨯ −0.06mol−0.02mol×2=1.3mol ，所以需要氢氧化钠溶液的体积为：
1.3mol V 1.3L 1300mL 1.0mol L
===，故答案为：2:3；1300。

5．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】NH 4Cl 离子键、极性共价键 8NH 3+3Cl 2=N 2+6NH 4Cl SO 2 SO 2+OH -=HSO 3- SO 2+Cl 2+2H 2O=2HCl+H 2SO 4
【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NH 4Cl ，甲、乙分别为HCl 、NH 3中的一种，结合转化关系可知B 为H 2，A 、C 分别是Cl 2、N 2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H 2、C 为O 2、甲为H 2S 、乙为SO 2。

【详解】
（1）①丙为氯化铵，其化学式为NH 4Cl ，NH 4Cl 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：NH 4Cl ；离子键、极性共价键。

②甲是HCl 、NH 3中的一种，C 分别是Cl 2、N 2的一种，工厂常用NH 3检验装有Cl 2的管道是否泄漏，则甲是NH 3，C 是Cl 2，其反应的化学方程式：8NH 3+3Cl 2=N 2+6NH 4Cl ，故答案为：8NH 3+3Cl 2=N 2+6NH 4Cl 。

（2）①乙是二氧化硫，其化学式是SO 2，故答案为：SO 2。

②乙为SO 2，氢氧化钠溶液中通人过量的SO 2，其化学反应方程式为：
SO 2+NaOH=NaHSO 3 ，离子反应方程式为：SO 2+OH -=HSO 3- ，故答案为：SO 2+OH -=HSO 3- 。

③乙为SO 2，与Cl 2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SO 2+Cl 2+2H 2O=2HCl+H 2SO 4，故答案为：SO 2+Cl 2+2H 2O=2HCl+H 2SO 4。

6．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。

7．已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子，它们之间存在如图所示的转化关系（反应条件已经略去）：
（1）若A、B、C、D均是10电子粒子，请写出A、D的化学式：A___；D___。

（2）若A 和C 均是18电子粒子，且A 为阴离子，B 和D 均是10电子粒子，则A 与B 在溶液中反应的离子方程式为___。

【答案】NH 4+ H 2O HS -+OH -=S 2-+H 2O
【解析】
【分析】
(1)若A 、B 、C 、D 均是10电子粒子，框图显示，A 、B 反应生成C 和D ，C 和氢离子反应得到A ，B 可以和氢离子反应得到D ，则A 为+
4NH ，B 为OH -，C 为NH 3，D 为H 2O ，据此填空；
(2)若A 和C 均是18电子粒子，且A 为阴离子，B 和D 均是10电子粒子，则A 为HS -，B 为OH -，C 为2S -，D 为H 2O ，据此填空；
【详解】
(1)据分析A 为+4NH ，B 为OH -，C 为NH 3，D 为H 2O ；
答案为：NH 4+；H 2O ；
(2)据分析A 为HS -，B 为OH -，C 为2S -，D 为H 2O ，则HS -与OH -在溶液中反应的离子方
程式为22HS OH S H O ---++=
8．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H 2SO 4 或浓硫酸 加热 3NO 2 + H 2O = 2HNO 3 + NO ④
【解析】
【分析】
红色金属A 应为Cu ；G 与BaCl 2反应生成的F 为不溶于酸的白色沉淀，则F 为BaSO 4，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H 2SO 4；A （Cu ）与B （浓H 2SO 4）反应生成D ，则D 为SO 2，D 与氯水反应生成G ，则G 为稀H 2SO 4；C 也为强酸，且能与Cu 反应，可知C 为HNO 3，E 能与O 2反应，则E 为NO ，进一步可知C 为稀HNO 3，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。

9．如图的各方框表示一种反应物或生成物(某些物质已经略去)，其中常温下A、C、D为无色气体，C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

（1）写出物质X的化学式：__。

（2）写出下列变化的化学方程式：
①A→D：___；
②G→E：___；
③F→G：___。

（3）实验室里，常用加热固体混合物的方法制取气体C，请写出化学方程式：___。

【答案】NH4HCO3(或(NH4)2CO3) 2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2 3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 3NO2＋H2O=2HNO3＋NO 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 【解析】
【分析】
和过氧化钠反应的气体是二氧化碳气体，生成氧气，氧气与C在催化剂作用下反应，说明C为氨气，E为一氧化氮，F为二氧化氮，G为硝酸，B为水蒸气。

【详解】
⑴根据X分解得到水、二氧化碳、氨气得出X可能为NH4HCO3(或(NH4)2CO3)，故答案为NH4HCO3(或(NH4)2CO3)。

⑵①A→D是过氧化钠和水的反应，其方程式为2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，故答案为：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2。

②G→E是铜和硝酸的反应，其方程式为3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，故答案为：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。

③F→G是二氧化氮和水的反应，其方程式为3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，故答案为：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。

⑶实验室里常用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取气体C，其化学方程式：
2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，故答案为：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋
2NH3↑＋2H2O。

10．中学化学中几种常见物质的转化关系如下图所示：
将D溶液滴入沸水中可得到以F为分散质的红褐色胶体。

请回答下列问题：
(1)红褐色胶体中F粒子直径大小的范围：___________________________。

(2)写出C的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式：
__________________________________。

(3)写出鉴定E中阳离子的实验方法和现象：_______________________________________。

(4)有学生利用FeCl3溶液制取FeCl3·6H2O晶体，主要操作包括：滴入过量盐酸，
_________、冷却结晶、过滤。

过滤操作除了漏斗、烧杯，还需要的玻璃仪器为
_______________________。

(5)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。

FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，反应的离子方程式为____________________________。

【答案】1~100 nm 2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O 取少量E于试管中，用胶头滴管滴加适量的氢氧化钠溶液，加热试管，若生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则证明铵根离子存在蒸发浓缩玻璃棒 2Fe3++3ClO-+10OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O
【解析】
【分析】
将D溶液滴入沸水中可得到以F为分散质的红褐色胶体，则F是Fe(OH)3、D是Fe2(SO4)3、E是NH4Cl、A是单质Fe、B是FeS、C是FeSO4。

【详解】
(1)根据胶体的定义，红褐色氢氧化铁胶体中氢氧化铁胶体粒子直径大小的范围是1~100 nm。

(2) C是FeSO4，Fe2+被双氧水氧化为Fe3+，反应的离子方程式是
2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O。

(3) E是NH4Cl溶液，铵根离子与碱反应能放出氨气，鉴定E中铵根离子的实验方法和现象是：取少量E于试管中，用胶头滴管滴加适量的氢氧化钠溶液，加热试管，若生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则证明铵根离子存在。

(4) 利用FeCl3溶液制取FeCl3·6H2O晶体，主要操作包括：滴入过量盐酸，蒸发浓缩、冷却
结晶、过滤。

根据过滤操作的装置图可知，过滤操作除了漏斗、烧杯，还需要的玻璃仪器为玻璃棒。

(5) FeCl 3与KClO 在强碱性条件下反应可制取K 2FeO 4，铁元素化合价由+3升高为+6，氯元素化合价由+1降低为-1，反应的离子方程式为2Fe 3++3ClO -+10OH -═2FeO 42-+3Cl -+5H 2O 。

11．已知A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、H 、I 是中学化学中常见的九种化合物，其中B 常温下为无色无味透明的液体，C 的焰色反应火焰呈黄色，E 是红棕色的固体；X 、Y 是两种常见的单质，其中X 常温常压下为气体．
根据上面框图关系回答下列问题：
(1)A 的化学式为______，常温下A 的颜色为______，I 的化学式为______．
(2)写出X+F Δ
−−−→催化剂G+B 的化学方程式：______． (3)写出实验室中用两种固体药品制取F 气体的化学方程式：______．
(4)写出“C D →”反应的离子方程式：______．
(5)写出“E +金属单质Y+高温两性氧化物”的化学方程式：______．
【答案】Na 2O 2 淡黄色 HNO 3 4NH 3+5O 2∆
催化剂4NO+6H 2O 2NH 4Cl+Ca(OH)2
∆CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O Fe 3++3OH -═Fe(OH)3↓ 2Al+Fe 2O 3高温Al 2O 3+2Fe
【解析】
【分析】 A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、H 、I 是中学化学中常见的九种化合物，C 焰色反应火焰呈黄色，则C 中含有Na 元素，E 是红棕色固体，为Fe 2O 3，则D 为Fe(OH)3，Y 是单质，应该是Fe ；B 常温下为无色无味透明的液体，为H 2O ，A 是化合物且含有Na 元素，能和水反应生成气体X ，则A 为Na 2O 2，X 为O 2，F 能发生催化氧化反应生成水，同时生成G ，G 能和氧气反应生成H ，H 能和水反应生成G 和I ，X 和F 反应应该是氨气的催化氧化反应，则F 是NH 3、G 是NO 、H 为NO 2、I 为HNO 3，以此解答该题。

【详解】
(1)通过以上分析知，A 为Na 2O 2，为淡黄色固体，I 为HNO 3，故答案为：Na 2O 2； 淡黄色；
HNO 3；
(2)“X+F ∆−−−−→
催化剂G+B”的反应为氨气的催化氧化反应，反应方程式为4NH 3+5O 2∆
催化剂4NO+6H 2O ，故答案为：4NH 3+5O 2∆催化剂4NO+6H 2O ； (3)F 是氨气，实验室用氯化铵和氢氧化钙加热制取，反应方程式为2NH 4Cl+Ca(OH)2∆CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O ，故答案为：2NH 4Cl+Ca(OH)2∆CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O ；
(4)C 是氢氧化钠、D 是氢氧化铁，氢氧化钠和铁离子反应生成氢氧化铁沉淀，离子方程式为Fe 3++3OH -═Fe(OH)3↓，故答案为：Fe 3++3OH -═Fe(OH)3↓；
(5)两性氧化物是氧化铝，则金属单质为Al ，高温条件下Al 和氧化铁发生铝热反应生成氧化铝和Fe ，反应方程式为2Al+Fe 2O 3
高温Al 2O 3+2Fe ，故答案为：2Al+Fe 2O 3高温Al 2O 3+2Fe
【点睛】
本题考查无机物推断，为高频考点，侧重考查学生分析推断能力，明确常见物质之间的转化、元素化合物性质、物质特殊颜色或特殊反应是解本题关键，以B 和E 的状态及颜色、C 的焰色反应等信息为突破口进行推断。

12．某同学在学习元素化合物知识的过程中，发现含有相同元素的物质间在一定条件下存在
转化规律，绘制出如下转化关系图，图中A 、B 、C 、D 是由短周期元素组成的物质。

请回答：
（1）若A 为单质，其焰色反应为黄色，C 为淡黄色固体。

则组成A 的元素在周期表中的位置是__，C 的电子式为__。

（2）若A 为能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，C 为红棕色气体。

①A→B 反应的化学方程式是__。

过量的A 的水溶液与AlCl 3溶液反应离子方程式为__。

②A 与C 反应生成E 和水，E 是空气中含量最多的气体。

当生成19.6gE 时，转移电子的物质的量为__mol 。

（3）若B 为能使品红溶液褪色的无色刺激性的气体，B→C 反应的化学方程式是__，B 与KMnO 4溶液反应离子方程式为__。

【答案】第三周期第IA 族 4NH 3+5O 2=4NO+6H 2O
Al 3++3NH 3·H 2O=Al(OH)3↓+3NH 4+ 2.4 2SO 2+O 2−−−→←−−−
催化剂=2SO 3 5SO 2+2MnO 42-+2H 2O=5SO 42-+2Mn 2++4H +
【解析】
【分析】
(1)若A 为单质，其焰色反应为黄色，C 为淡黄色固体，则A 为Na ，B 为Na 2O ，C 为Na 2O 2，D 为NaOH ；
(2)若A 为能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，C 是红棕色气体，则A 为NH 3，B 为NO ，C 为NO 2，D 为HNO 3；
(3) 若B 为能使品红溶液褪色的无色刺激性的气体，B 为SO 2，C 为SO 3，D 为H 2SO 4，以此解答。

【详解】
(1)若A 为单质，其焰色反应为黄色，C 为淡黄色固体，则A 为Na ，B 为Na 2O ，C 为Na 2O 2，D 为NaOH ，A 的元素在周期表中的位置是第三周期第IA 族，Na 2O 2的电子式为：
；
(2)若A 为能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，C 是红棕色气体，则A 为NH 3，B 为NO ，C 为NO 2，D 为HNO 3；
①A→B 反应的化学方程式是：4NH 3+5O 2=4NO+6H 2O ；过量的NH 3的水溶液与AlCl 3溶液反
应生成氢氧化铝，离子方程式为：Al 3++3NH 3·
H 2O=Al(OH)3↓+3NH 4+； ②A 与C 反应生成E 和水，E 是空气中含量最多的气体N 2，化学方程式为：
8NH 3+6NO 2一定条件=7N 2+12H 2O ，19.6g N 2的物质的量为19.6g 28g/mol
=0.7mol ，则消耗NH 3的物质的量为0.8mol ，NH 3中N 的化合价从-3价上升到0价转移3个电子，共转移电子的物质的量为0.8mol ⨯3=2.4mol ；
(3) 若B 为能使品红溶液褪色的无色刺激性的气体，B 为SO 2，C 为SO 3，D 为H 2SO 4，B→C
反应的化学方程式是：2SO 2+O 2−−−→←−−−
催化剂
2SO 3；SO 2与KMnO 4溶液反应生成硫酸，离子方程式为：5SO 2+2MnO 42-+2H 2O=5SO 42-+2Mn 2++4H +。

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

A 、B 、C 、D 、E 、F 间有如下变化关系：
（1）A 的名称是___；F 的化学式是__。

（2）B→D 反应的化学方程式为__。

（3）F 在空气中遇水蒸气产生白雾现象，这白雾实际上是__。

（4）已知，气体D 也能与Cl 2发生反应，试写出当Cl 2足量时该反应的化学方程式，并用双线桥法标出电子转移的数目___。

【答案】钠 HCl NaOH+NH 4Cl NaCl+NH 3 ↑+ H 2O HCl 吸收水蒸气生成盐酸小液滴
【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。

【详解】
(1)根据上面的分析可知，A的名称为钠，F的化学式为HCl，故答案为：钠； HCl；
(2) 根据上面的分析可知，B是NaOH，C是NH4Cl，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：NaOH+NH4Cl NaCl+NH3↑+ H2O；答案：NaOH+NH4Cl NaCl+NH3↑+ H2O；
(3)根据上面的分析可知，F是HCl，F在空气中遇水蒸气产生白雾现象，这白雾实际上是HCl吸收水蒸气生成盐酸小液滴；答案：HCl吸收水蒸气生成盐酸小液滴；
(4)根据上面的分析可知，D是NH3，气体D也能与Cl2发生反应生成氮气和 HCl，其反应的方程式为：3Cl2 + 2NH3 = 6HCl + N2 ，用双线桥法标出电子转移的数目
；答案：。

14．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___。

（2）D和E都是大气污染物，D转化成E的化学方程式是___。

（3）E和H的反应中，氧化剂和还原剂的质量比是___。

【答案】NH3 NO＋O2=2NO2 1∶2
【解析】
【分析】
H是无色液体，号称生命之源，推断为H2O，B是空气中含量最多的物质为N2，E是红棕色气体，经过两步氧化得到判断为NO2，结合流程图分析可知，H为H2O，A为H2，B为空气中的N2，C为NH3，D为NO，E为NO2，E和水反应生成硝酸和一氧化氮，C+F=G，是
NH3+HNO3=NH4NO3，依据判断的物质回答问题。

【详解】
H是无色液体，号称生命之源，推断为H2O，B是空气中含量最多的物质为N2，E是红棕色气体，经过两步氧化得到判断为NO2，结合流程图分析可知，H为H2O，A为H2，B为空气。