备战高考化学推断题综合题专题复习【氮及其化合物】专题解析含详细答案

备战高考化学推断题综合题专题复习【氮及其化合物】专题解析含详细答案
一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）
1．氨和硝酸都是重要的工业原料。

（1）标准状况下，将500L氨气溶于水形成1L氨水，则此氨水的物质的量浓度为
____mol·L-1（保留三位有效数字）。

工业上常用过量氨水吸收二氧化硫，该反应的化学方程式为____。

（2）氨氧化法是工业生产中合成硝酸的主要途径。

合成的第一步是将氨和空气的混合气通过灼热的铂铑合金网，在合金网的催化下，氨被氧化成一氧化氮，该反应的化学方程式为____。

下列反应中的氨与氨氧化法中的氨作用相同的是____。

A．2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑ B．2NH3+3CuO=3Cu+N2+3H2O
C．4NH3+6NO=5N2+6H2O D．HNO3+NH3=NH4NO3
工业中的尾气（假设只有NO和NO2）用烧碱进行吸收，反应的离子方程式为2NO2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O和NO+NO2+2OH-=____+H2O（配平该方程式）。

（3）向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀HNO3500mL，反应过程中产生的气体只有NO。

固体完全溶解后，在所得溶液（金属阳离子只有Cu2+）中加入1L1mol·L-1的NaOH溶液使金属离子恰好完全沉淀，此时溶液呈中性，所得沉淀质量为39.2g。

①Cu与稀HNO3反应的离子方程式为____。

②Cu与Cu2O的物质的量之比为____。

③HNO3的物质的量浓度为____mol·L-1。

（4）有H2SO4和HNO3的混合溶液20mL，加入0.25mol•L-1Ba（OH）2溶液时，生成沉淀的质量w（g）和Ba（OH）2溶液的体积V（mL）的关系如图所示（C点混合液呈中性）。

则原混合液中H2SO4的物质的量浓度为____mol·L-1，HNO3的物质的量浓度为____mol·L-1。

【答案】22.3 SO2+2NH3•H2O=（NH4）2SO3+H2O［或SO2+2NH3+H2O=（NH4）2SO3］
4NH3+5O24NO+6H2O BC 2NO2- 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O 2：1 2.4
0.25 1
【解析】
【分析】
（1）根据c=n
V
计算氨水的浓度；
（2）根据已知信息反：应物和生成物书写反应方程式，根据电子守恒配平反应方程式；根据化合价变化判断NH3为还原剂，进行分析其他几反应中氨气的作用；
（3）根据质量守恒，原子守恒、电子守恒规律进行解答；
（4）根据n(H+)=n(OH- )进行分析解答。

【详解】
（1）标准状况下，将500L氨气溶于水形成1L氨水，则此氨水的物质的量浓度为
C =n
V
=
500L
22.4L/?mol
1L
=22.3 mol·L-1。

工业上常用过量氨水吸收二氧化硫，二氧化硫与氨气
反应生成亚硫酸铵和水，该反应的化学方程式为SO2+2NH3•H2O=(NH4)2SO3+H2O［或
SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3］,所以答案为：22.3；SO2+2NH3•H2O=(NH4)2SO3+H2O［或
SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3］；
(2)将氨和空气的混合气通过灼热的铂铑合金网，在合金网的催化下，氨被氧化成一氧化氮，该反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O，所以答案：
4NH3+5O24NO+6H2O；
A.在4NH3+5O24NO+6H2O反应中，氨气做还原剂，2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑反应中，氨气做氧化剂，所以与氨氧化法中的氨作用不相同，故A错误；
B.在2NH3+3CuO=3Cu+N2+3H2O反应中，氨气做还原剂，所以与氨氧化法中的氨作用相同，故B正确；
C.在4NH3+6NO=5N2+6H2O反应中，氨气做还原剂，所以与氨氧化法中的氨作用相同，故C 正确；
D.HNO3+NH3=NH4NO3反应是非氧化还原反应，故D错误；
所以答案：BC。

由质量守恒和得失电子守恒配平，NO中N为+2价，NO2中N为+4，显然是个归中反应，生成化合物中N为+3价，再根据原子守恒，电荷守恒，可知该反应的离子方程式：
NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O，故答案为NO2-；
本题答案为：4NH3+5O24NO+6H2O；BC；2NO2-；
（3）向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀HNO3500mL，反应过程中产生的气体只有NO。

固体完全溶解后，在所得溶液（金属阳离子只有Cu2+）中加入1L1mol·L-1的NaOH溶液使金属离子恰好完全沉淀，此时溶液呈中性，所得沉淀质量为39.2g。

①Cu与稀HNO3反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，其离子方程式为3Cu+8H++2NO3-
=3Cu2++2NO↑+4H2O，所以答案：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；
②所得溶液中加入1mol/L的NaOH溶液1.0L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，溶液中溶质为NaNO3，n(NaNO3) = n (NaOH) = 1.0mol/L 1.0L=1mol。

沉淀为Cu(OH)2，
质量为39.2g，物质的量=
39.2g
98/g mol
=0.4mol, 根据铜元素守恒
有 n(Cu) + 2n (Cu2O)=n[Cu(OH)2]，反应后的溶液中n [Cu(NO3)2]= n [Cu(OH)2]= 0.4mol。

设Cu、Cu2O的物质的量分别为x、y， 64x+144y = 27.2， x+2y= 0.4，解得 x=0.2，y = 0.1，所以Cu与Cu2O的物质的量之比为2：1；所以答案为2：1；
③Cu和Cu2O与稀硝酸反应生成硝酸铜，0.2molCu完全反应失去0.4mol电子0.1molCu2O 完全反应失去0.2mol电子，总共生成0.6mol电子，由电子守恒，生成NO的物质的量
=0.6mol
3
= 0.2mol，所得溶液中加入1L1mol·L-1的NaOH溶液，此时溶液呈中性，金属离
子恰好完全沉淀,反应后的溶质为硝酸钠，则溶液中的硝酸根离子的物质的量为
n(NO3-) = n(NaOH) = 1mol/L⨯1L=1mol，则硝酸的总物质的量为1mol+0.2mol= 1.2mol，硝
酸的浓度c=1.2mo
0.5L
=2.4mol/L。

所以答案为：2.4 mol·L-1。

（4）由图可知，0~ 20mLBa(OH)2溶液发生H2SO4 + Ba(OH)2 = BaSO4↓+H2O，
20mL ~ 60mLBa(OH)2溶液发生H++OH-=H2O，由图可知，加入20mLBa(OH)2溶液时，硫酸钡沉淀达最大值，设硫酸的物质的量为x，则
H2SO4 + Ba(OH)2= BaSO4↓+ H2O
1 1
x 0.02L ⨯ 0.25mol n L-1，解得x = 0.02L ⨯ 0.25mol n L-1= 0.005mol，硫酸的物质的量
浓度=0.005mol
0.02L
= 0.25 mol n L-1，由图可知pH=7时，消耗60mLBa(OH)2溶液，
由.H++OH-=H2O可知原溶液中含有的n(H+)=n(OH- )= 2 ⨯0.06L⨯ 0.25 mol n L-1= 0.03mol，故
n (HNO3) = 0.03mol - 0.005mol ⨯2= 0.02mol，故原溶液中HNO3的物质的量浓度
=0.02mol
0.02L
=1 mol n L-1，故答案为： 0.25； 1。

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．下列除杂方法不能达到实验目的的是
A．加热除去食盐中少量的NH4Cl固体
B．用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的SO2
C．用稀盐酸除去铜粉中少量的铁粉
D．用BaCl2溶液除去NaCl溶液中的K2SO4
【答案】D
【解析】
【详解】
A．可用加热的方法使食盐中少量的NH4Cl固体分解成气体而分离：
NH4Cl NH3↑+HCl↑，A选项不符合题意；
B．亚硫酸酸性比碳酸酸性强，且CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度小，所以可用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的SO2，B选项不符合题意；
C．铁能溶于稀盐酸，而铜不溶，所以可用稀盐酸除去铜粉中少量的铁粉，C选项不符合题意；
D． NaCl溶液中的K2SO4，用BaCl2溶液只能除去硫酸根离子，不能除去钾离子，D选项符合题意；
答案选D。

【点睛】
常用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的比碳酸酸性强的气体(如：HCl、SO2等)，原因：一、能除去酸性气体，且生成的气体是CO2，不带入杂质；二、CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度小。

4．氮元素是地球大气中含量最多的元素，请完成下列有关问题：
（1）写出氮元素的原子结构示意图：_____________。

（2）通常情况下，氮气性质不活泼，其原因是__________。

A．氮分子是双原子分子 B．氮元素的非金属性很强
C．氮原子的半径较小 D．破坏氮分子中的化学键很难
（3）N2的电子式：__________，将空气中的氮气转化为氮的化合物的过程称为固氮。

下列能实现人工固氮的是_______
A．N2和H2在一定条件下反应生成NH3
B．雷雨闪电时空气中的N2和O2化合生成NO
C．NH3经过催化氧化生成NO
D．NH3和HNO3反应生成NH4NO3
（4）氨气的电子式：__________________。

（5）实验室通常用加热消石灰与氯化铵固体的方法来制取氨气。

写出此反应的化学方程式______________。

（6）下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是________。

（7）用圆底烧瓶收集干燥的氨气，用图1装置进行喷泉实验，挤压滴管的胶头时，可以得
到红色喷泉，原因(用方程式表示) _________________________。

（8）如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法__________________________。

（9）NH4NO3是常用的铵态氮肥，在施用时若受热会释放出________而降低肥效。

检验NH4+的方法是______。

【答案】 D A Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O
AC NH 3∙H2O NH4++OH−打开止水夹，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，再将热源移开，水进入烧瓶内，氨气溶解于水中产生压强差，即发生喷泉氨气加入强碱反应，加热能够产生使湿润的红色石蕊试液变蓝的刺激性气体【解析】
【分析】
(1)氮原子的核电荷数是7；
(2)氮气分子为两个氮原子通过共用3对电子形成共价键，该N≡N非常稳定，破坏需要吸收很高的能量，据此解答；
(3)N2分子中存在氮氮叁键，将空气中的氮气转化为氮的化合物的过程称为固氮，结合氨元素的形态变化判断即可；
(4)氨气是共价化合物，存在3个N-H键；
(5)加热消石灰与氯化铵固体得氨气、氯化钙和水；
(6)A．NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，而当温度降低时，NH3和HCl又重新化合成固体NH4Cl；
B．CaO遇水生成Ca(OH)2，同时放出大量热量，有利于氨气的生成；
C．固体加热制气体时，试管口应略向下倾斜；
D．根据浓氨水易挥发分析；
(7)氨气极易溶解于水生成NH3•H2O，使烧瓶内压强迅速减小，形成喷泉；
(8)喷泉实验需形成明显的压力差；
(9)碳酸氢铵不稳定，易分解生成氨气；氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色。

【详解】
(1)N原子核外有7个电子，核外电子排布是2、5，则N原子结构示意图为：；
(2)A．氮分子是双原子分子，但双原子分子组成的物质可能活泼，如Cl2，N2不容易反应与是否是双原子分子无关，故A错误；
B．氮元素的非金属性很强，原子获得电子能力强，氮气要参加反应，首先应该变为单个原子，因此不能证明氮气性质不活泼，故B错误；
C．氮原子的半径较小，原子获得电子能力强，与氮气性质不活泼无关，故C错误；D．N2是双原子分子，2个N原子共用三对电子，断裂N≡N需要消耗很高的能量，因此氮气不容易参加化学反应，D故正确；
故答案是D；
(3)N2分子中2个N原子形成3个共价键，使每个N原子都达到稳定结构，所以N2的电子式：；将空气中的氮气转化为氮的化合物的过程称为固氮。

A．N2和H2在一定条件下反应生成NH3，氮元素的单质变为化合物，属于人工固氮，故A 正确；
B．雷雨闪电时空气中的N2和O2化合生成NO，氮元素的单质变为化合物，属于氮的固定，是自然固氮，故B错误；
C．NH3经过催化氧化生成NO，是N元素的化合物的转化，不是氮的固定，故C错误；D．NH3和HNO3反应生成NH4NO3，是N元素的化合物的转化，不是氮的固定，故D错误；
故答案为A；
(4)在NH3中，N原子最外层有5个电子，N原子与三个H原子形成3个共价键，从而使每个原子都达到稳定结构，NH3的电子式：结合形成NH3，所以NH3的电子式为；
(5)消石灰与氯化铵固体混合加热产生氨气、氯化钙和水，此反应的化学方程式为：
Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O；
(6)A．氯化铵不稳定受热易分解，但是氨气与氯化氢遇冷又极易反应生成氯化铵固体，不能用于制备氨气，故A错误；
B．向CaO中滴加浓氨水，CaO遇水生成Ca(OH)2，同时放出大量热量，有利于浓氨水中的氨气逸出，故B正确；
C．固体加热制气体时，试管口应略向下倾斜，使产生的水能够流出，以免损坏试管，所以利用氯化铵和氢氧化钙固体加热制取氨气需试管口应略向下倾斜，故C错误；
D．浓氨水易挥发，加热能够促进氨气的逸出，可以用来制备氨气，故D正确；
故答案为AC；
(7)用圆底烧瓶收集干燥的氨气，用图1装置进行喷泉实验，当挤压滴管的胶头时，水进入烧瓶中，氨气溶于水，使烧瓶内气体压强减小，烧杯内的水不断进入烧瓶，由于氨气溶于水形成的一水合氨电离产生NH4+、OH−，水溶液显碱性，因此可以得到红色喷泉，用方程式表示为：NH 3∙H2O NH4++OH−；
(8)如果只提供如图2的装置，引发喷泉的方法是打开止水夹，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，再将热源移开，水进入烧瓶内，氨气溶解于水中产生压强差，即发生喷泉；
(9)NH4NO3是常用的铵态氮肥，在施用时若受热，就会发生分解反应释放出氨气而降低肥效；检验NH4+的方法是加入强碱反应，加热能够产生使湿润的红色石蕊试液变蓝的刺激性气体。

5．硝酸是重要的化工原料，在工农业生产和国防上有重要用途。

（1）实验室利用硝石（NaNO3）和浓硫酸共热制取硝酸。

①该反应利用了浓硫酸的_______性；
②该反应的温度不宜太高，原因是（用化学方程式表示）______；
（2）工业上用氨气的催化氧化法制取硝酸，再利用硝酸和氨气反应生产NH4NO3。

①写出氨气的电子式_____；
②写出氨气催化氧化的化学方程式_______；
③在生产过程中，氨催化氧化生成氮氧化物的利用率是80%，氮氧化物被吸收得到硝酸的利用率是85%，则制取80 t 的NH 4NO 3需要氨气______t ；
（3）某混合酸1L 中含1mol 的硝酸和2mol 的硫酸。

取该混合酸100mL ，加入5.6g 铁粉充分反应。

①反应中可以生成NO____L （标准状况）；
②向反应后的溶液再加入铁粉，能继续溶解铁粉____g 。

【答案】高沸点性（或不挥发性） 4HNO 3= 4NO 2 ↑ + O 2 ↑ + 2H 2O
4NH 3+ 5O 2
4NO + 6H 2O 42 2.24 5.6 【解析】
【分析】
（1）利用浓硫酸的高沸点分析；
（2）根据 硝酸不稳定能分解分析；
（3）根据氨气转化为硝酸的一系列反应分析氨气的质量。

（4）注意硝酸具有强氧化性，硫酸具有酸性，同时注意铁离子能与铁反应。

【详解】
(1) ①浓硫酸制取硝酸时利用浓硫酸的高沸点性（或不挥发性）；
②硝酸在温度高时能分解生成二氧化氮和氧气和水，方程式为： 4HNO 3= 4NO 2 ↑ + O 2 ↑ + 2H 2O ；
(2). ①氨气的电子式为： ；
②氨气和氧气反应生成一氧化氮和水，方程式为： 4NH 3+ 5O 2
4NO+ 6H 2O ； ③NH 3-NO-HNO 3-NH 4NO 3，80 t 的NH 4NO 3需要转化为硝酸的的氨气的质量为
801780%85%80⨯⨯=25t ，另外需要和硝酸反应的氨气的质量为80
1780⨯=17t ，总共氨气的质量为25+17=42t ；
(3). ①反应的离子方程式为Fe+4H ++NO 3-=Fe 3++NO ↑+2H 2O ，根据铁的物质的量为0.1mol ，溶液中的氢离子为0.5mol ，硝酸根离子为0.1mol 分析，铁反应生成0.1mol 一氧化氮，标况下的体积为 2.24L ；
② 反应中消耗0.4mol 氢离子，和0.1mol 硝酸根离子，还剩余0.1mol 氢离子和0.1mol 铁离子，0.1mol 氢离子能反应0.05mol 铁，0.1mol 铁离子能反应0.05mol 铁，故总共反应0.1mol 铁，质量为5.6g 。

【点睛】
铁和硝酸和硫酸的混合酸反应时，硝酸尽可能表现氧化性，硫酸表现酸性，所以根据离子方程式计算，同时注意反应后的溶液中含有铁离子，同样也能溶解铁。

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H 2S 、C 为SO 2、D 为SO 3，E 为H 2SO 4，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。

7．硫酸铜在生产、生活中应用广泛。

某化工厂用含少量铁的废铜渣为原料生产胆矾的流程如下：
（1）写出浸出时铜与稀硝酸反应的离子方程式：______________；
（2）取样检验是为了确认Fe3＋是否除净，你的检验方法是____________________。

（3）滤渣c是_____________。

（4）气体a可以被循环利用，用化学方程式表示气体a被循环利用的原理为2NO＋
O2==2NO2、_____________
（5）一定温度下，硫酸铜受热分解生成CuO、SO2气体、SO3气体和O2气体，且
n(SO3)∶n(SO2)＝1∶2，写出硫酸铜受热分解的化学方程式：______________________。

某同学设计了如下图所示的实验装置分别测定生成的SO2、SO3气体的质量和O2气体的体积。

此设计有不合理之处，请说明理由：__________________________。

【答案】3Cu+8H++ 2NO3-=3Cu2+ +2NO↑+4H2O 取少量试样于试管中，向试样中滴加KSCN
溶液，若溶液显血红色，则Fe3＋未除净，否则Fe3＋除净 Fe(OH)3 3NO2＋H2O=2HNO3＋NO 3CuSO43CuO＋SO3↑＋2SO2↑＋O2↑ NaHSO3除了吸收SO3外，还吸收部分O2
【解析】
【分析】
硝酸有强的氧化性，可以把活动性弱的金属如Cu、Ag氧化，硝酸浓度不同，反应产物不同，稀硝酸与铜发生反应产生硝酸铜、一氧化氮和水；浓硝酸与铜发生反应产生硝酸铜、
二氧化氮和水，铁、铝在室温下遇浓硝酸，在金属表面产生一薄层致密的氧化物保护膜而
阻止金属的进一步反应，因此会发生钝化现象，而阻止金属的进一步氧化。

在书写离子方
程式时要符合电子守恒、电荷守恒及原子守恒。

Fe3+与SCN-会结合形成血红色的Fe(SCN)3，使溶液变为血红色；可以与OH-或NH3∙H2O反应产生红褐色Fe(OH)3沉淀；遇苯酚溶液
C6H5OH会产生紫色的物质，因此可以用KSCN、NaOH或NH3∙H2O、C6H5OH检验Fe3+的存在；任何反应发生都要符合质量守恒定律，对于氧化还原反应，还应该符合电子得失数目
相等的规律；在实验方案的设计时要全面考虑物质的性质，结合SO2有还原性，可以与具
有氧化性的O2在水溶液中发生反应产生硫酸，来确定实验方案的优劣。

【详解】
（1）铜与稀硝酸发生反应产生硝酸铜、一氧化氮和水，反应的离子方程式是3Cu+8H++
2NO3-=3Cu2+ +2NO↑+4H2O；
（2）Fe3＋遇SCN-离子，溶液变为血红色，因此检验是否洗涤干净的方法是取少量试样于试管中，向试样中滴加KSCN溶液，若溶液显血红色，则Fe3＋未除净，否则Fe3＋除净；（3）含少量铁的废铜渣与硝酸反应。

Cu转化为Cu2+，Fe转化为Fe3+，然后调整溶液的pH 至3.2—4，这时Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，Cu2+仍然以离子的形式存在于溶液中；所以滤渣c是Fe(OH)3；
（4）气体a是NO可以被循环利用，用化学方程式表示气体a被循环利用的原理为2NO＋O2=2NO2、反应产生的NO2被水吸收得到硝酸，反应方程式是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO；（5）一定温度下，硫酸铜受热分解生成CuO、SO2气体、SO3气体和O2气体，且
n(SO3)∶n(SO2)＝1∶2，根据反应前后质量守恒、电子转移数目相等，可知硫酸铜受热分解的化学方程式是3CuSO43CuO＋SO3↑＋2SO2↑＋O2↑；SO3与水会发生化学反应：SO3＋H2O=H2SO4；在溶液中还会发生反应：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，所以盛有饱和NaHSO3的溶液除了吸收SO3外，还吸收部分O2，因此不能准确测定生成的SO2、SO3气体的质量和O2气体的体积。

8．非金属单质A经下图所示的过程可转化为含氧酸D，已知D为强酸，请回答下列问题：
（1）若A在常温下是固体，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：_________；
②在工业生产中，B气体大量排放，被雨水吸收后形成____________污染环境。

（2）若A在常温下为气体，C是红棕色气体。

①C的化学式为：_________；
②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体，该反应的化学方程式为：___________，该反应___（填“属于”或“不属于”）氧化还原反应。

【答案】H2SO4酸雨 NO2 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 属于
【解析】
【分析】
根据框图，非金属单质A能发生连续氧化，含氧酸D为强酸，对应的是硫和氮等元素的转化。

(1)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，则A为S单质，B为SO2，C为SO3，D为H2SO4；
(2)A在常温下为气体，C是红棕色的气体，则A应为N2，B为NO，C为NO2，D为HNO3，
根据氧化还原反应的特点判断，据此分析解答。

【详解】
(1)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，则A为S单质，B为SO2，C为SO3，D为H2SO4。

①由以上分析可知D是硫酸，化学式为H2SO4，故答案为：H2SO4；
②在工业生产中大量排放的SO2气体被雨水吸收后形成了酸雨而污染了环境，故答案为：酸雨；
(2)若A在常温下为气体，C是红棕色的气体，则A应为N2，B为NO，C为NO2，D为HNO3。

①由以上分析可知C为NO2，故答案为：NO2；
②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体，反应的化学方程式为
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，该反应中Cu的化合价升高，N的化合价降低，属于氧化还原反应，故答案为：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；属于。

【点睛】
解答本题的关键是物质的颜色和框图中的“连续氧化”特征，也是解答本题的突破口。

本题的易错点为A的判断，要注意A属于非金属单质。

9．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。