备战高考化学 氮及其化合物 培优练习(含答案)及答案

备战高考化学氮及其化合物培优练习(含答案)及答案
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．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。

3．某化学研究性学习小组利用以下装置制取并探究氨气的性质。

在A装置中发生反应的
化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。

（1）B装置中的干燥剂是_____ (填“碱石灰”或“浓硫酸”)。

（2）C、D 装置中试纸颜色会发生变化的是_____(填”C”或“D”)。

（3）当实验进行段时间后，挤压E装置中的胶头滴管，滴入1- -2滴浓盐酸，可观察到 E 装置中的现象是产生______(填”烟”或“白雾”)。

（4）为防止过量氨气造成空气污染，需要在上述装置的末端增加一个尾气处理装置，合适的装置是_____ (填“F”或“G”)。

（5）生石灰与水反应生成Ca(OH)2并放出热量。

实验室利用此原理，向生石灰中滴加浓氨水，可以快速制取氨气。

用此方法制取氨气应选用的气体发生装置是____ (填“a”“b”或“c”)。

【答案】碱石灰 D 白烟 )F )c
【解析】
【详解】
（1）氨气是碱性气体，能与浓硫酸反应且浓硫酸是液态干燥剂，故B装置中的干燥剂是碱石灰；
（2）氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，所以D中颜色发生变化，故答案为D；
（3）氨气与挥发的HCl会生成氯化铵晶体，所以有白烟产生；
（4）因为氨气极易溶于水，所以吸收氨气时要用防倒吸装置，故答案为F；
（5）向生石灰中滴加浓氨水，可以快速制取氨气。

用此方法制取氨气为固液不加热制取气体，应选用的气体发生装置是c。

4．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%。

5．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。

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NH4+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KNO2和O2，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NH4+ Na2O2 2KNO3Δ
2KNO2+O2↑
【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．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(SO 42－)＝____mol/L ，产生SO 2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O 2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】(NH 4)2S 2H 2S+SO 2=3S+2H 2O 1mol/L 4.48L NO 3Cu+8H ++2NO 3-
=3Cu 2++2NO+4H 2O 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H 2S 、C 为SO 2、D 为SO 3，E 为H 2SO 4；
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+2H 2SO 4(浓)=ZnSO 4+SO 2↑+H 2O ，Zn+H 2SO 4=ZnSO 4+H 2↑，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；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
4NO 2+O 2+2H 2O=4HNO 3求出参加此反应的NO 2，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(NH 4)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4NO 2+O 2+2H 2O=4HNO 3求出参加此反应的NO 2。

8．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。

9．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。

10．A、B、C、D、E各物质的关系如下图所示：
已知：X能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

(1)无色液体A是_____，A与B反应的化学方程式是____________。

(2)由X转化为N2的化学方程式为______________。

(3)白色固体C的化学式为_____。

由D转化为E的离子方程式为___。

【答案】浓氨水NH3·H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3↑2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O Ca(OH)2 CaCO3+CO2+H2O=Ca2++2HCO3-
【解析】
【分析】
X能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，X为气体，则X为NH3，由C能与CO2生成白色沉淀D，CO2过量时又转化为无色溶液E，说明C可能是Ca(OH)2，D是CaCO3，E是Ca(HCO3)2。

常温下，产生氨气，以及根据X和C，推出A为氨水，B为生石灰，利用生石灰遇水放出热。