备战高考化学氮及其化合物的推断题综合复习附详细答案

备战高考化学氮及其化合物的推断题综合复习附详细答案
一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）
1．氮的氧化物既是可导致酸雨的物质，也是造成空气污染的重要物质，加大对氮的氧化物的治理是环境保护重要举措。

(1)在一定条件下氨气可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。

写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式： _____________________________，该反应中氧化剂是
_________，还原剂是________________________________________。

(2)汽车尾气中含有CO和NO，消除这两种物质对大气的污染的方法是安装催化转化器，使它们发生反应生成对大气无污染的气体，该反应的化学方程式为
___________________________________。

(3)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下：
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O
现有V L某NaOH溶液能完全吸收n mol NO2和m mol NO组成的大气污染物。

①所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为_________ mol·L－1。

②若所得溶液中c(NO3-)∶c(NO2-)＝1∶9，则原混合气体中NO2和NO的物质的量之比n∶m ＝_________。

③用含n和m的代数式表示所得溶液中NO3-和NO2-浓度的比值c(NO3-)∶c(NO2-)＝
_________。

【答案】6NO2＋8NH37N2＋12H2O NO2 NH3 2NO＋2CO N2＋2CO2 (m+n)/V 3∶2 (n-m)/(3m+n)
【解析】
【分析】
（1）氨气和二氧化氮在一定条件下反应生成氮气和水，反应中元素化合价降低的做氧化剂，元素化合价升高的物质做还原剂；
（3）①根据气体和氢氧化钠的关系式计算；
②根据二氧化氮、一氧化氮和氢氧化钠反应的方程式中各个物理量之间的关系式计算；
③同一溶液中，c（NO3-）：c（NO2-）等于其物质的量之比。

【详解】
(1)氨气和二氧化氮在一定条件下反应生成氮气和水,反应的化学方程式为：6NO2＋
8NH37N2＋12H2O，反应中二氧化氮中氮元素化合价降低的做氧化剂，氨气中氮元素化合价升高的物质做还原剂，
故答案为：6NO2＋8NH37N2＋12H2O；NO2； NH3；
（2）CO和NO发生反应生成对大气无污染的气体，所以生成物是氮气和二氧化碳，故化学方程式是：2NO＋2CO N2＋2CO2
故答案为：2NO＋2CO N2＋2CO2
(3)①根据方程式NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O
知，只要NO不剩余，氮原子和氢氧化钠的关系式是1:1，所以完全吸收nmolNO2和
mmolNO组成的混合气体所用氢氧化钠的物质的量等于氮氧化物的物质的量之和，所以
c(NaOH)=，
故答案为：；
(2)设原混合气体中NO2和NO的物质的量n和m，
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O，
1 1 2
mmol mmol 2mmol
2NO2＋ 2NaOH=== NaNO2＋NaNO3＋H2O，
2 2 1
(n−m)mol (n−m) mol mol
所得溶液中c(NO3-)∶c(NO2-)=mol:[2m+mol]=1:9，
所以n:m=3:2，
故答案为：3:2；
(3)同一溶液中， c(NO3-)∶c(NO2-)等于其物质的量之比，所以c(NO3-)∶c(NO2-
)=mol:[2m+mol]= (n-m)/(3m+n)，
故答案为：(n-m)/(3m+n)。

2．硝酸是常见的三大强酸之一，在化学研究和化工生产中有着广泛应用，常用于制备硝酸盐、染料、肥料、医药中间体、烈性炸药等。

硝酸盐多用于焰火、试剂、图像处理行业。

−−→2M+2NO2↑+O2↑，加热
（1）某金属M的硝酸盐受热时按下式分解：2MNO3∆
3.40gMNO3，生成NO2和O2折算成标准状况时的总体积为672mL。

由此可以计算出M的相对原子质量为__。

（2）将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体折算成标准状况下的体积为11.2L。

其中NO的体积为__。

（3）现有Cu、Cu2O和CuO组成的混合物，某研究性学习小组为了探究其组成情况，加入100mL0.6molHNO3溶液恰好使混合物完全溶解，同时收集到224mLNO气体（S.T.P.）。

则产物中硝酸铜的物质的量为_。

如原混合物中有0.0lmolCu，则其中Cu2O与CuO的质量比为__。

（4）有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3物质的量浓度分别是4mol/L和2mol/L，取10mL此混合酸，向其中加入过量的铁粉，HNO3被还原成NO，待反应结束后，可产生标准状况下的气体多少升___？
（5）加热某一硝酸铜的结晶水合物和硝酸银的混合物110.2g，使之完全分解，得到固体残渣48.4g。

将反应后产生的气体通过水充分吸收后，剩余气体1.68L(S.T.P.)。

求原混合物中硝酸铜结晶水合物的化学式___。

【答案】108 5.824L 0.025 9：5 0.448L Cu(NO3)2·6H2O
【解析】
【分析】
（1）根据硝酸盐和气体体积的关系式计算金属的相对原子质量；
（2）根据氧化还原反应中得失电子数相等计算生成的一氧化氮的体积；
（3）根据氮原子守恒确定未反应硝酸根的物质的量，根据硝酸根的物质的量和硝酸铜的关系式计算硝酸铜的物质的量；根据硝酸铜的物质的量计算溶液中铜离子的物质的量，根据氧化还原反应中得失电子守恒计算氧化亚铜的质量，根据铜原子守恒计算氧化铜的质量，从而计算出氧化亚铜和氧化铜的质量之比；
（4）根据n=cV计算氢离子和硝酸根的物质的量，由于铁过量，根据反应进行过量计算，以不足量的物质计算一氧化氮的物质的量，进而计算体积；
（5）根据原子守恒，气体体积列方程计算硝酸铜和硝酸银的物质的量，根据铜原子守恒计算结晶水系数，从而确定化学式。

【详解】
（1）标准状况下，672ml气体的物质的量是0.03mol，根据反应的方程式可知，氧气的物质的量是0.01mol，所以硝酸盐的物质的量是0.02mol，则硝酸盐的相对分子质量是170，故M的相对原子质量是170－62＝108；
（2）32.64g铜的物质的量是0.51mol，失去1.02mol电子转化为+2价铜离子，气体的物质的量是0.5mol，若设NO和NO2的物质的量分别是x和y，则x＋y＝0.5、3x＋y＝1.02，解得x＝0.26mol，所以NO的体积是5.824L；
（3）硝酸的物质的量是0.06mol，被还原的硝酸是0.01mol，所以根据氮原子守恒可知，硝酸铜的物质的量是（0.06mol－0.01mol）÷2＝0.025mol。

根据铜原子守恒可知，铜原子的物质的量是0.025mol，Cu2O与Cu在反应中均是失去2个电子，二者的物质的量之和是0.015mol，则氧化亚铜的物质的量是0.005mol，所以氧化铜的物质的量是0.005mol，则Cu2O与CuO的质量比为144︰80＝9:5。

（4）n(H+)=0.01L×4mol/L×2+0.01L×2mol/L=0.1mol，n(NO3-)=0.01L×2mol/L=0.02mol，由于铁过量，发生反应3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO+4H2O，0.02mol硝酸根完全反应，需要氢离子的物质的量为0.08mol<0.1mol，故氢离子过量，硝酸根不足，生成的一氧化氮为
0.02mol，则标况下，一氧化氮的体积为0.448L。

（5）二氧化氮、氧气和水的反应为4NO2+O2+2H2O=4HNO3，根据硝酸铜和硝酸银受热分解方程式可知，硝酸铜受热分解产生的二氧化氮和氧气体积比为4：1，被水完全吸收，硝酸银分解产生的二氧化氮和氧气体积比小于4：1，即气体与水反应剩余1.68L氧气；设原混合物中硝酸铜的物质的量为xmol，硝酸银为ymol，即80x+108y=48.4，0.25y=0.075，即
x=0.2mol，y=0.3mol。

根据铜原子守恒可知，结晶水的物质的量
=110.20.3170/0.2188/
18/
g mol g mol mol g mol
g mol
-⨯-⨯
=1.2mol，即硝酸铜与结晶水物质
的量之比为1：6，硝酸铜结晶水合物的化学式Cu(NO3)2·6H2O。

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．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。

5．细菌可以促使铁、氮两种元素进行氧化还原反应，并耦合两种元素的循环。

耦合循环中的部分转化如下图所示。

（1）上图所示氮循环中，属于氮的固定的有________（填字母序号）。

a. N2转化为氨态氮
b. 硝化过程
c. 反硝化过程
（2）氮肥是水体中氨态氮的主要来源之一。

①氨气是生产氮肥的主要原料，工业合成氨的化学方程式为________。

②检验氨态氮肥中NH4+的实验方案是________。

（3）硝化过程中，含氮物质发生________（填“氧化”或“还原”）反应。

（4）氨态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气。

该反应中，当产生0.02 mol氮气时，转移的电子的物质的量为________ mol。

（5）土壤中的铁循环可用于水体脱氮（脱氮是指将氮元素从水体中除去），用离子方程式分别说明利用土壤中的铁循环脱除水体中氨态氮和硝态氮的原理：________、________。

【答案】a N2 + 3H2 2NH3取少量氮肥溶于适量蒸馏水中，向其中加入浓NaOH 溶液，加热，并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若观察到红色石蕊试纸变蓝，则证明氮肥中含有NH4+氧化 0.06 6Fe3+ + 2NH4+=6Fe2+ + N2↑+ 8H+ 10Fe2+ + 2NO3- +
12H+=10Fe3+ + N2↑ + 6H2O
【解析】
【分析】
（1）氮的固定是氮元素由游离态变为化合态；
（2）①工业上用氮气和氢气反应生成氨气；②铵根离子与碱反应放出氨气；
（3）硝化过程是铵根离子转化为硝酸根离子；
（4）氨态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气，根据得失电子守恒，反应方程式是NH4++ NO2- =N2+2H2O；
（5）脱氮是指将氮元素转化为氮气从水体中除去，Fe3+把NH4+氧化为氮气，Fe2+把NO3-还原为氮气。

【详解】
（1）a. N2转化为氨态氮，氮元素由游离态变为化合态，属于氮的固定； b. 硝化过程是铵根离子转化为硝酸根离子，不是氮的固定； c. 反硝化过程是硝酸根离子转化为氮气，不是氮的固定；选a；
（2）①工业上用氮气和氢气反应生成氨气，反应方程式是N2 + 3H2 2NH3；
②铵根离子与碱反应放出氨气，检验铵态氮肥中NH4+的实验方法是：取少量氮肥溶于适量蒸馏水中，向其中加入浓NaOH溶液，加热，并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若观
察到红色石蕊试纸变蓝，则证明氮肥中含有NH 4+；
（3）硝化过程中，铵根离子转化为硝酸根离子，氮元素化合价升高，含氮物质发生氧化反应。

（4）氨态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气，反应方程式是NH 4++ NO 2- =N 2+2H 2O ，生成1mol N 2转移3mol 电子，当产生0.02 mol 氮气时，转移的电子的物质的量为0.06mol 。

（5）脱氮是指将氮元素转化为氮气从水体中除去，Fe 3+把NH 4+氧化为氮气，Fe 2+把NO 3-还原为氮气，反应的离子方程式是6Fe 3+ + 2NH 4+=6Fe 2+ + N 2↑+ 8H +、10Fe 2+ + 2NO 3- + 12H +=10Fe 3+ + N 2↑ + 6H 2O 。

6．某港口化学品堆场发生火灾，消防队在未被告知着火可燃物类别的情况下，用水灭火时，发生了剧烈爆炸。

事后有关部门初步认定危化品部分清单：钾、钠、氯酸钾、烧碱、氯化铵。

试回答：
⑴请你分析用水灭火时，随后发生了剧烈爆炸的原因是_____________________________。

⑵请写出氯化铵中NH 4+的检验方法____________________________（简要说明操作步骤）。

⑶钠燃烧产物中可作为消防员呼吸面具供氧剂的是_________________（写化学式）。

⑷硝酸钾受热分解产生KNO 2和O 2，写出该反应的化学方程式______________________。

【答案】钠、钾能与水发生剧烈的放热反应，并释放出氢气。

氯酸钾受热分解产生氧气，氢气和氧气混合受热发生爆炸 将氯化铵溶于水，取少量溶液于试管中，滴入浓氢氧化钠溶液并加热，在试管口上方用湿润的红色石蕊试纸检验，若发现试纸变蓝，则说明该溶液中含有NH 4+ Na 2O 2 2KNO 3Δ2KNO 2+O 2↑
【解析】
【分析】
钠、钾等物质遇水会发生剧烈反应并产生氢气，而氯酸钾分解会产生氧气，氢氧混合受热后会发生爆炸，后面再根据要求来作答即可。

【详解】
（1）根据分析，钠、钾与水发生剧烈反应并放出氢气，而氯酸钾受热产生氧气，氢气和氧气混合后发生剧烈的爆炸；
（2）铵离子可以通过加水溶解后，加入浓碱并加热的方法来检验，因为高中阶段只有氨气这一种碱性气体；实验操作为：将氯化铵溶于水，取少量溶液于试管中，滴入浓氢氧化钠溶液并加热，在试管口上方用湿润的红色石蕊试纸检验，若发现试纸变蓝，则说明该溶液中含有NH 4+，
（3）过氧化钠可以作呼吸面具中的供氧剂，化学式为Na 2O 2；
（4）硝酸钾受热分解产生2KNO 和2O 的过程是一个自身氧化还原反应，氮从+5价降低到+3价，得2个电子，氧从-2价升高到0价，失2个电子，据此来写出氧化还原方程式即可：3222KNO 2KNO +2O @。

7．NH3、NO、NO2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NO2，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NH3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NO2和NO气体均为2240mL。

向反应后的溶液中加入NaOH溶液使Cu2+刚好完全沉淀，则生成Cu(OH)2沉淀的质量为_____克。

【答案】4NH3+5O2催化剂
加热
4NO+6H2O 光化学烟雾 Cu+4H++2NO3﹣＝Cu2++2NO2↑+2H2O
4NH3+6NO 催化剂
5N2+6H2O 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：
4NH3+5O2催化剂
加热
4NO+6H2O，
故答案为：4NH3+5O2催化剂
加热
4NO+6H2O；
(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++2NO3﹣＝Cu2++2NO2↑+2H2O，答案为：Cu+4H++2NO3﹣＝
Cu2++2NO2↑+2H2O；
(4)NH3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：4NH3+6NO 催化剂
5N2+6H2O，
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。

8．汽车尾气主要含有CO 2、CO 、SO 2、NO x 等物质，逐渐成为城市空气主要污染源。

(1)写出CO 2的电子式_____________；CO 2带来的主要环境问题是________。

(2)汽车尾气中的CO 来自于________________，NO 来自于_________________。

(3)NO x 能形成酸雨，写出NO 2转化为HNO 3的化学方程式___________________。

(4)在适宜温度下采用合适催化剂，CO 和NO 相互反应生成参与大气循环的无毒气体。

写出反应化学方程式_______________。

(5)在催化剂作用下，可用氨气将NO 和NO 2转化为无毒气体，写出NO 2和NH 3反应生成无毒气体的化学方程式______________。

(6)当燃油中含硫量较高时，尾气中SO 2在O 2作用下与氨气形成(NH 4)2SO 4，用化学方程式表示(NH 4)2SO 4的形成_________________。

【答案】 温室效应 燃料不完全燃烧 在汽车气缸内的高温下N 2、O 2反应
产生 3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO 2CO+2NO
2CO 2+N 2 6NO 2+8NH 37N 2+12H 2O 2SO 2+O 2+2H 2O +4NH 3=2(NH 4)2SO 4
【解析】
【分析】
(1)C 原子与2个O 原子形成4个共价键，使分子中每个原子都达到8个电子的稳定结构，CO 2过多会导致温室效应；
(2)汽车燃料不完全燃烧产生CO ，N 2、O 2在汽车气缸内的高温下反应产生NO ；
(3)NO 2与水反应产生HNO 3和NO ；
(4)在适宜温度下采用合适催化剂，CO 和NO 反应产生CO 2和N 2；
(5)NH 3具有还原性，可以与NO 2反应产生N 2、H 2O ，根据电子守恒、原子守恒书写反应方程式；
(6)SO 2、O 2、NH 3、H 2O 反应形成(NH 4)2SO 4。

【详解】
(1)在CO 2分子中，C 原子与2个O 原子形成四个共用电子对，电子式为：
；
CO 2在空气中含量过高，会导致温室效应；
(2)汽车尾气中的CO 来自于燃料的不完全燃烧，NO 来自于进入汽车气缸的空气中的N 2、O 2在高温下反应产生；
(3)NO x 能形成酸雨， NO 2与水反应产生HNO 3和NO ，NO 2转化为HNO 3的化学方程式为：3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO ；
(4)在适宜温度下采用合适催化剂，CO 和NO 相互反应生成参与大气循环的无毒气体是CO 2和N 2，反应方程式为：2CO+2NO 2CO 2+N 2；
(5)NO 2和NH 3在一定条件下发生氧化还原反应生成无毒气体N 2和水，反应的化学方程式为：6NO 2+8NH 37N 2+12H 2O ；
(6)SO 2、O 2、NH 3、H 2O 会发生氧化还原反应形成(NH 4)2SO 4，根据原子守恒、电子守恒，可得该反应的方程式为：2SO 2+O 2+2H 2O +4NH 3=2(NH 4)2SO 4。

【点睛】
本题以汽车尾气的成分为线索，考查了非金属元素的化合物的形成、结构、性质、作用，危害治理方法，考查了氧化还原反应的化学方程式的书写与配平，共价化合物的电子式的书写。

掌握元素及化合物的性质是本题解答的关键。

体现了化学知识就在我们身边，环境污染与化学反应有关，治理污染也离不开化学知识，用事实说明学好化学的重要性。

9．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：220.164242x 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。

10．A~H 等8种物质存在如下转化关系(反应条件，部分产物为标出).已知: A 是酸式盐，B 是能使品红溶液褪色的气体，G 是红棕色气体。

按要求回答问题:
（1）写出下列物质的化学式:A________，B________，写出B 的一种危害__________。

（2）写出下列反应的化学方程式:E→F ____________；红热的木炭与D 的浓溶液反应的方程式:____________；铜与H 的浓溶液反应的离子方程式：_____________。

（3）检验某溶液中是否含A 中阳离子的方法_____________。

【答案】NH4HSO3 SO2酸雨 4NH3+5O24NO+6H2O
C+2H2SO4(浓)Δ
CO2↑+2SO2↑+2H2O Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O 取该溶液少许滴加
NaOH溶液，加热，若生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则证明有NH4+
【解析】
【分析】
G是红棕色气体，则G是NO2；F和O2反应生成NO2，所以F是NO；NO2和水反应生成的H是HNO3；A是酸式盐，和NaOH反应生成E，E和O2反应生成NO，则E是NH3；B能使品红溶液褪色，且B能和O2反应生成C，所以B是SO2，C是SO3；SO3和水反应生成的D 为H2SO4；A是酸式盐且是铵盐，所以A是NH4HSO3。

【详解】
（1）通过以上分析知，A、B分别是NH4HSO3、SO2，SO2属于酸性氧化物，能和H2O反应生成H2SO3，H2SO3不稳定，易被空气氧化生成H2SO4，随雨水降落地面而形成酸雨，所以其一种危害是酸雨；
（2）氨气和氧气在高温高压催化剂条件下发生氧化还原反应生成NO和H2O，反应方程式为4NH3 + 5O24NO + 6H2O，C和浓硫酸在加热条件下反应生成SO2、CO2和H2O，反
应方程式为C + 2H2SO4(浓)Δ
CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O，铜和稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和
H2O，离子方程式为3Cu + 8H+ + 2NO3﹣=3Cu2+ + NO↑ + 2H2O；
（3）NH4+检验方法是取该溶液少许滴加NaOH溶液，加热，若生成的气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝，则证明有NH4+，故答案为取该溶液少许滴加NaOH溶液，加热，若生成的气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝，则证明有NH4+。

11．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】NH4+ H2O HS-+OH-=S2-+H2O
【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 ---++=
12．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O 2，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) SO 2 吸水
2NH 4Cl +Ca (OH )2加热CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O 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Na 2O 2，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NO 2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Na 2O 2，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)；。