高考化学提高题专题复习氮及其化合物练习题及答案
高考化学培优 易错 难题(含解析)之氮及其化合物及答案解析
高考化学培优易错难题(含解析)之氮及其化合物及答案解析一、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+H2ONH3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。
高考化学氮及其化合物-经典压轴题附答案解析
高考化学氮及其化合物-经典压轴题附答案解析一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.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×12=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0.3mol10×22.4L·mol-1=0.672L=672mL。
高考化学与氮及其化合物有关的压轴题附详细答案
高考化学与氮及其化合物有关的压轴题附详细答案一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.在下列物质转化中,A 是一种正盐,D 的相对分子质量比 C 的相对分子质量大16,E 是酸,当 X 无论是强酸还是强碱时,都有如下的转化关系:当 X 是强酸时,A 、B 、C 、D 、E 均含同一种元素;当 X 是强碱时,A 、B 、C 、D 、E 均含另外同一种元素。
请回答:(1)A 是_____,Y 是_____。
(2)当X 是强酸时,B 是_____。
写出C 生成D 的化学方程式:____________。
(3)当X 是强碱时,B 是_____,写出 D 生成E 的化学方程式:__________________________________。
【答案】(NH 4)2S O 2 H 2S 2232SO +O 2SO ƒ催化剂 NH 3 2233NO +H O=2HNO +NO 【解析】【分析】本题中C 、D 的变化和D 的相对分子质量比C 的大16是题中一个最具有特征的条件,通过分析可初步判断D 比C 多一个氧原子,A 为(NH 4)2S ,联想已构建的中学化学知识网络,符合这种转化关系的有:SO 2→SO 3,NO→NO 2,Na 2SO 3→Na 2SO 4等,由此可推断Y 为O 2,由于E 为酸,则D 应为能转化为酸的某物质,很可能为SO 3、NO 2等,当X 是强酸时A 、B 、C 、D 、E 均含同一种元素,则B 为H 2S ,C 为SO 2,D 为SO 3,E 为H 2SO 4,Z 为H 2O ,当X 是强碱时,则B 为NH 3,C 为NO ,D 为NO 2,E 为HNO 3,Z 为H 2O ,据此答题;【详解】(1)由上述分析推断可知,A 为(NH 4)2S ,Y 为O 2,故答案为:(NH 4)2S ;O 2; (2)当X 是强酸时,根据上面的分析可知,B 是 H 2S ,C 生成D 的化学方程式为2232SO +O 2SO ƒ催化剂,故答案为:H 2S ;2232SO +O 2SO ƒ催化剂;(3)当X 是强碱时,根据上面的分析可知,B 是 NH 3,D 生成E 的化学方程式为2233NO +H O=2HNO +NO ,故答案为:NH 3;2233NO +H O=2HNO +NO 。
高考化学氮及其化合物提高练习题压轴题训练及答案解析
高考化学氮及其化合物提高练习题压轴题训练及答案解析一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.合成氨工业对化学和国防工业具有重要意义。
(1)实验室欲用下图所示装置(夹持固定装置略去)制备并收集氨气。
①请在图中烧瓶内绘出导管所缺部分______________。
②试管中反应的化学方程式是____________________。
③为吸收多余的氨气,烧杯中的试剂是__________________。
(2)氨有很多重要性质。
①将酚酞溶液滴加到氨水中溶液呈红色,其原因是_______________________________。
②管道工人曾经用浓氨水检验氯气管道是否漏气,如出现白烟,说明有氯气泄露,同时还有一种相对分子质量为28的气体生成,该反应的化学方程式是__________________________。
(3)写出氨的两种用途__________________________________。
【答案】 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 水(或稀盐酸、硫酸等) 氨水显碱性 8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl 作制冷剂、制化肥等【解析】【分析】(1)①氨气的密度小于空气的密度,且氨气和氧气不反应,氨气极易溶于水,所以只能采用向下排空气法收集;②氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,据此写出该反应方程式;③氨气极易溶于水,且氨气是碱性气体所以也极易溶于酸,据此分析氨气的吸收方法;(2) ①氨水溶液显碱性,溶液中存在氢氧根离子大于氢离子浓度,据此进行分析;②根据电子得失守恒、原子守恒规律,推断出氨气和氯气反应生成氯化铵和氮气;据此写出化学方程式;【详解】(1)①氨气的密度小于空气的密度,且氨气和氧气不反应,所以可以采用向下排空气法收集气体,即导气管应该“短进长出”,如图所示:;因此,本题正确答案是:。
②氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,反应方程式:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O ;因此,本题正确答案是: 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
高考化学氮及其化合物-经典压轴题附答案
高考化学氮及其化合物-经典压轴题附答案一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.如图1为实验室制取氨的实验装置。
(1)写出A中所发生反应的化学方程式___。
(2)NH3在一定条件下可与O2反应生成一种无色气体,该气体遇空气迅速变红棕色,请写出相关反应的化学方程式___,___。
(3)在收集氨时试管口棉花的作用是___。
(4)一位学生用制得的氨,按图2装置进行喷泉实验,烧瓶已充满干燥的氨气,引发喷泉实验的操作____。
(5)另一学生积极思考产生喷泉的其他方法,设计了图3装置。
首先在锥形瓶中分别加入足量的下列物质,反应后产生喷泉的是(______)A.CaCO3粉末和浓盐酸B.NH4HCO3溶液与稀NaOH溶液C.HCl和AgNO3溶液D.HCl和酚酞溶液该同学又向锥形瓶中加入酒精,水槽中加入冷水后,再加入足量的下列物质,结果也产生了喷泉。
水槽中加入的物质可以是(______)A.硝酸铵 B.食盐 C.浓硫酸 D.硫酸铜【答案】2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O NH3+5O2=4NO+6H2O 2NO+O2=2NO2减少与空气的对流,保证试管中能收集满氨气打开橡皮管的夹子,挤压胶头滴管的胶头,使少量的水进入烧瓶 A C【解析】【分析】(1)为制取氨气的装置,收集氨气的试管口需要棉花;(2)气体遇空气能迅速变红棕色,原气体是NO;(6)图3要想产生喷泉,必须生成大量气体;(7)如果放出大量热量,也能增大气体压强,产生喷泉。
【详解】(1)实验室制氨气2NH4Cl+Ca(OH)2∆CaCl2+2NH3↑+2H2O 。
(2) NH3在一定条件下可与O2反应生成一种无色气体,该气体遇空气迅速变红棕色,该气体是NO,所以NH3+5O2=4NO+6H2O。
(3) NO遇空气迅速变红棕色,所以2NO+O2=2NO2 。
(4)收集氨时试管口棉花的作用是减少与空气的对流,保证试管中能收集满氨气。
高考化学与氮及其化合物有关的压轴题及答案
高考化学与氮及其化合物有关的压轴题及答案一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.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。
高考化学易错题专题训练-氮及其化合物练习题含详细答案
高考化学易错题专题训练-氮及其化合物练习题含详细答案一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.人类农业生产离不开氮肥,科学合理使用氮肥,不仅能提高化肥的使用率,而且能够更好地保护环境,请回答下列问题:(1)将N2转化为含氮化合物的过程称为固氮①人工固氮,将N2→NH3, N2发生_________反应②自然界固氮,可将少量N2转化为Ca(NO3)2等氮肥,转化途径如下(转化所需试剂及条件已略去):N2→NO→NO2→HNO3M−−→Ca(NO3)2。
写出NO→NO2→HNO3的化学方程式__________、__________。
将HNO3转化为Ca(NO3)2,列举三种不同类别......的化合物M_______(写化学式)。
(2)科学合理地保存、施用氮肥① NH4HCO3需阴凉处保存,原因是__________(写化学方程式)。
②铵态氮肥不能与碱性肥料混合使用,以NH4Cl为例写出发生反应的离子方程式________。
(3)过渡施用氮肥将导致大气中NH3含量增高,加剧雾霾的形成。
(NH4)2SO4是雾霾的成分之一,其形成过程如下图所示(转化所需试剂及条件已略去):① X可能是______、_______。
Y是___________。
②尿素CO(NH2)2是一种常用化肥,缓慢与H2O发生非氧化还原反应释放出NH3则尿素中C 元素化合价为__________。
【答案】还原 2NO + O2= 2 NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO CaO、Ca(OH)2、CaCO3NH4HCO3ΔNH3↑+CO2↑+ H2O NH4++ OH-= NH3↑+ H2O SO3 H2SO3 H2SO4 +4【解析】【分析】本题主要考察含N物质的化学性质,运用所学知识答题即可。
【详解】(1)①N2→NH3,N的化合价由0变为了-3,则N2作氧化剂,发生还原反应;②NO→NO2的化学方程式为:2NO+O2=2NO2;NO2→HNO3的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;HNO3M−−→Ca(NO3)2,M可以是CaO、Ca(OH)2、CaCO3;(2)①NH4HCO3需阴凉处保存,是因为该物质对热不稳定,受热易分解,相关的化学方程式为:NH4HCO3ΔNH3↑+CO2↑+H2O;②该离子方程式为:NH 4++OH -=NH 3↑+H 2O ;(3)①根据图可知,Y 为H 2SO 4;在自然环境中,SO 2变为H 2SO 4的途径有两种:2H O [O]2324SO SO H SO −−→−−−→、22H O O 22324SO H SO H SO −−−→−−→,故X 为SO 3或H 2SO 3;②尿素CO(NH 2)2缓慢与H 2O 发生非氧化还原反应释放出NH 3,说明尿素中N 呈-3价,由于O 呈-2价,H 呈+1价,故可算得C 呈+4价。
高考化学氮及其化合物(大题培优 易错 难题)附详细答案
高考化学氮及其化合物(大题培优易错难题)附详细答案一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.研究金属与硝酸的反应,实验如下。
⑴Ⅰ中产生的无色气体是______。
⑵研究Ⅱ中的氧化剂①甲同学认为该浓度的硝酸中H+的氧化性大于NO3-,所以NO3-没有发生反应。
乙同学依据Ⅰ和Ⅱ证明了甲的说法不正确,其实验证据是______。
②乙同学通过分析,推测出NO3-也能被还原,依据是______,进而他通过实验证实该溶液中含有NH4+,其实验操作是______。
③补全Ⅱ中NO3-被还原为NH 的过程:NO3- + ______e- + ______= NH4+ + ______H2O4⑶研究影响产生H2的因素资料:Fe[(NO)]2+在溶液中呈棕色。
④对比Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,温度不同时收集到氢气的体积不同,原因是______。
⑤Ⅴ中无色气体是混合气体,则一定含有遇空气变红棕色的气体和______。
⑷根据实验,金属与硝酸反应时,影响硝酸的还原产物不同的因素有______。
【答案】NO 硝酸浓度相同,铜的还原性弱于铁,但Ⅰ中溶液变蓝,同时没有氢气放出NO3-中氮元素的化合价为最高价,具有氧化性取Ⅱ中反应后的溶液,加入足量NaOH溶液并加热,产生有刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体 8 10H+ 3 相同条件下,温度升高时,化学反应速率增大,但NO3-的还原速率增大的更多 H2金属的种类、硝酸的浓度、温度【解析】【分析】⑴Ⅰ中无色气体NO遇空气生成红棕色的二氧化氮气体。
⑵①依据Ⅰ和Ⅱ硝酸浓度相同,铜的还原性弱于铁,但Ⅰ中生成NO,因此可得NO3-没有发生反应不正确。
②NO3-中氮元素的化合价为最高价,具有氧化性,证明NH4+的方法是去一定量溶液加入足量NaOH溶液并加热,产生有刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。
③根据化合价降低得到电子配平得到。
⑶④根据现象和温度升高时,化学反应速率增大。
⑤根据元素分析和前面的信息得到答案。
高考化学压轴题之氮及其化合物(高考题型整理,突破提升)含答案解析
高考化学压轴题之氮及其化合物(高考题型整理,突破提升)含答案解析一、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+H2O2NO2+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。
高考化学压轴题专题氮及其化合物的经典推断题综合题附答案解析
一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.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 2OAl 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 +。
高考化学推断题综合题专题复习【氮及其化合物】专题解析附详细答案
高考化学推断题综合题专题复习【氮及其化合物】专题解析附详细答案一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.某溶液中可能含有H +、4NH +、2Mg +、3Fe +、3Al +、24SO-等离子,当向该溶液中加入某浓度的NaOH 溶液时,发现生成沉淀的质量随加入的NaOH 的物质的量的变化如图所示:(1)由此可知,该溶液中肯定含有的离子是______________________________________,且各离子的物质的量之比为___________________________________________(2)该溶液中肯定不含的阳离子是________________。
(3)写出NaOH 的物质的量从8mol 到9mol 发生的离子反应方程式:____________________________【答案】H +、4NH +、3Al +、24SO - ()()()()3+244n H n NH n Al n SO 2314++-=∶∶∶::: 2Mg +、3Fe + ()223Al OH OH AlO 2H O --+=+【解析】【分析】从图中沉淀量随之氢氧化钠的加入量增加变化情况结合离子的性质可知:开始发生酸碱中和,然后Al 3+与碱反应,再NH 4+与碱反应,最后沉淀与碱反应完全溶解,依据各段发生反应消耗的氢氧化钠的物质的量计算各种离子的物质的量。
【详解】(1)从图象可知,开始时无沉淀产生,说明含有H +,发生反应:H ++OH -=H 2O ,该氢离子消耗NaOH 溶液的物质的量为2mol ,则n(H +)=2mol ;图象中有一段平台,说明加入OH -时无沉淀生成,有NH 4+,NH 4++OH -=NH 3·H 2O ,铵根消耗NaOH 溶液的物质的量为3mol ,则n(NH 4+)=3mol ;含有Al 3+,发生反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO 2+2H 2O ,消耗NaOH 溶液的物质的量为1mol ,则n(Al 3+)=1mol ;根据电荷守恒,则溶液中一定含有负离子,故一定含有SO 42-,n(SO 42−)= ()()()3432n H n NH n Al +++++=23312mol mol mol ++⨯=4mol ;则该溶液中肯定含有的离子是H +,NH 4+,Al 3+,SO 42−;各离子的物质的量之比为()()()()3244n H n NH n Al n SO 2314+++-=∶∶∶∶∶∶; (2)最后溶液中无沉淀,说明溶液中不含Mg 2+和Fe 3+;(3)NaOH 的物质的量从8mol 到9mol 表示的是沉淀的溶解,最后变成0,是氢氧化铝的溶解,离子反应方程式为()322Al OH OH AlO 2H --+=+O 。
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)附答案一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.如图1为实验室制取氨的实验装置。
(1)写出A中所发生反应的化学方程式___。
(2)NH3在一定条件下可与O2反应生成一种无色气体,该气体遇空气迅速变红棕色,请写出相关反应的化学方程式___,___。
(3)在收集氨时试管口棉花的作用是___。
(4)一位学生用制得的氨,按图2装置进行喷泉实验,烧瓶已充满干燥的氨气,引发喷泉实验的操作____。
(5)另一学生积极思考产生喷泉的其他方法,设计了图3装置。
首先在锥形瓶中分别加入足量的下列物质,反应后产生喷泉的是(______)A.CaCO3粉末和浓盐酸B.NH4HCO3溶液与稀NaOH溶液C.HCl和AgNO3溶液D.HCl和酚酞溶液该同学又向锥形瓶中加入酒精,水槽中加入冷水后,再加入足量的下列物质,结果也产生了喷泉。
水槽中加入的物质可以是(______)A.硝酸铵 B.食盐 C.浓硫酸 D.硫酸铜【答案】2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O NH3+5O2=4NO+6H2O 2NO+O2=2NO2减少与空气的对流,保证试管中能收集满氨气打开橡皮管的夹子,挤压胶头滴管的胶头,使少量的水进入烧瓶 A C【解析】【分析】(1)为制取氨气的装置,收集氨气的试管口需要棉花;(2)气体遇空气能迅速变红棕色,原气体是NO;(6)图3要想产生喷泉,必须生成大量气体;(7)如果放出大量热量,也能增大气体压强,产生喷泉。
【详解】(1)实验室制氨气2NH4Cl+Ca(OH)2∆CaCl2+2NH3↑+2H2O 。
(2) NH3在一定条件下可与O2反应生成一种无色气体,该气体遇空气迅速变红棕色,该气体是NO,所以NH3+5O2=4NO+6H2O。
(3) NO遇空气迅速变红棕色,所以2NO+O2=2NO2 。
(4)收集氨时试管口棉花的作用是减少与空气的对流,保证试管中能收集满氨气。
2021届高考化学复习:专题四 氮及其化合物(有答案和详细解析)
专题四氮及其化合物(有答案和详细解析)一、选择题1.)研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。
下列叙述错误的是( )A.雾和霾的分散剂相同B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关答案 C解析NH3参与反应生成铵盐,是反应物,不是催化剂,C项错误;雾和霾的分散剂都是空气,A项正确;雾霾中的无机颗粒物含有硝酸铵和硫酸铵,B项正确;过度施用氮肥会增加大气中氨的含量,D项正确。
2.常用加热铵盐和碱的混合物的方法制取、收集氨。
下列实验不合理的是( )A.②处用湿润的棉花堵住试管口控制NH3外逸B.②处用湿润的红色石蕊试纸检验NH3是否集满C.不时移开酒精灯控制①处产生NH3的量D.向③中加入酸化的AgNO3溶液,检验是否含氯答案 A解析氨气极易溶于水,②处不能用湿润的棉花堵住试管口控制NH3外逸,A错误;氨气是碱性气体,②处用湿润的红色石蕊试纸检验NH3是否集满,B正确;可以通过不时移开酒精灯控制①处产生NH3的量,C 正确;检验氯离子可以用酸化的硝酸银溶液,因此向③中加入酸化的AgNO3溶液,检验是否含氯,D正确。
3.已知氨气极易溶于水,而难溶于有机溶剂CCl4,下列装置中不适宜做NH3的尾气吸收装置的是( )答案 C解析水的密度比四氯化碳小,浮在四氯化碳的上面,四氯化碳不能和氨气反应,也不溶解氨气,该装置既能够吸收易溶性气体,又能够防止倒吸,故A正确;吸收装置中的导管下连漏斗,漏斗的边缘紧靠液面,易吸收易溶性气体,能防止倒吸,故B正确;吸收装置中的导气管插入到液面以下,易吸收易溶性气体,但产生倒吸,故C错误;吸收装置中的导管没直接伸入到液体中,而是与干燥管连接紧密,易吸收易溶性气体,能防止倒吸,故D正确。
4.有关氨气的实验较多,下面对这些实验的分析中,不正确的是( )A.氨气极易溶解于水的性质可以解释氨气的喷泉实验B.氨气是碱性气体可以解释氨气与氯化氢的反应实验C.实验室中用加热NH4Cl分解来制取氨气D.NH3·H2O的热不稳定性可以解释实验室中用加热氨水的方法制取氨气答案 C解析氨气极易溶于水,导致烧瓶内外压强差的出现,产生喷泉,所以该实验体现了氨气极易溶于水的性质,故A正确;氯化氢是酸性气体,与氨气发生的反应不是氧化还原反应,说明氨气具有碱性,故B正确;在实验室中,常用加热固体NH4Cl和Ca(OH)2混合物的方法制取氨气,不能用加热NH4Cl分解来制取氨气,因为分解生成的氨气和氯化氢降温后又化合生成氯化铵,故C错误;NH3·H2O不稳定,在加热条件下能分解生成氨气,所以可用加热氨水的方法制取氨气,故D正确。
备战高考化学氮及其化合物(大题培优 易错 难题)附详细答案
备战高考化学氮及其化合物(大题培优易错难题)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+H2O2NO2+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。
高考化学复习氮及其化合物专项易错题及详细答案
高考化学复习氮及其化合物专项易错题及详细答案一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.某课外兴趣小组探究利用废铜屑制取CuSO4溶液,设计了以下几种实验方案。
完成下列填空:(1)方案一:以铜和浓硫酸反应制备硫酸铜溶液。
方案二:将废铜屑在空气中灼烧后再投入稀硫酸中。
和方案一相比,方案二的优点是________________________;方案二的实验中,发现容器底部残留少量紫红色固体,再加入稀硫酸依然不溶解,该固体为________。
(2)方案三的实验流程如图所示。
溶解过程中有气体放出,该气体是________。
随着反应的进行,生成气体速率加快,推测可能的原因是_______________________________________________________________________________ _。
(3)设计实验证明你的推测:______________________________。
方案四的实验流程如图所示。
(4)为了得到较纯净的硫酸铜溶液,硫酸和硝酸的物质的量之比应为________;(5)对方案四进行补充完善,设计一个既能防止污染,又能实现物料循环的实验方案(用流程图表示)__________________________________。
【答案】不产生污染空气的SO2气体,制取等量的CuSO4溶液,消耗的硫酸量少Cu O2反应产生的Cu2+对H2O2分解有催化作用取H2O2溶液,向其中滴加CuSO4溶液,观察产生气泡的速率是否加快3∶2【解析】【详解】(1)第一个方案中放出的有毒气体二氧化硫会造成空气污染;第二个方案中铜和氧气加热生成氧化铜,氧化铜和硫酸反应产生硫酸铜和水,因此反应过程中没有污染物,且原料的利用率高。
方案二的实验中,发现容器底部残留少量紫红色固体为铜,不溶于稀硫酸;(2)方案三中H2O2发生还原反应生成O2;随着反应的进行,生成气体速率加快,可能是反应产生的Cu2+对H2O2分解有催化作用;(3)取H2O2溶液,向其中滴加CuSO4溶液,如果产生气泡的速率加快,则证明Cu2+对H2O2分解有催化作用;(4)根据离子方程式:3Cu+2NO+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O,反应消耗2 mol硝酸,生成3 mol硫酸铜,故为了得到较纯净的硫酸铜溶液,硫酸和硝酸的物质的量之比应为3∶2;(5)设计实验方案时,为防止NO污染空气,应通入空气氧化NO为NO2,用水吸收后,生成的HNO3再循环利用:。
高中化学《氮及其化合物》训练题(含答案解析)
高中化学《氮及其化合物》训练题一、单选题(本大题共17小题,共17.0分)1.无色的混合气体甲中可能含有NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种,将100mL气体甲经过下图实验处理,结果得到酸性溶液,还有少量气体剩余,则气体甲的组成可能为()A. NH3、NO2、N2B. NH3、NO、CO2C. NH3、NO2、CO2D. NO、CO2、N22.已知Ca3N2遇水发生水解反应,需密封保存。
利用如下装置制取氮气,并用氮气制备Ca3N2,下列说法正确的是()A. ①中发生的化学方程式为NaNO2+NH4Cl=ΔNaCl+N2↑+H2OB. ③、④、⑥中依次盛装浓H2SO4、酸性氯化亚铁溶液、碱石灰C. 实验结束后,取⑤中少量产物于试管中,加适量蒸馏水,再滴加石蕊试液,溶液变红D. ②的作用为安全瓶,防止停止加热时①中的溶液进入③中3.已知氮化钠与水反应的化学方程式为Na3N+3H2O=3NaOH+NH3↑。
某研究性小组设计如图所示装置(夹持装置略去),用氮化钠制备氨气,并验证氨气的性质,下列有关说法正确的是()A. 将装置A中的水换为饱和食盐水可以减缓反应速率B. 单质M为氮气,则装置C中红色粉末变为黑色粉末C. Z为苯,目的是防止硫酸吸收氨气时发生倒吸D. 装置B中盛的是无水氯化钙,目的是干燥氨气4.下列实验装置能达到实验目的的是()A. 用图甲装置制取干燥纯净的NH3B. 图乙可用于“海带提碘”实验中将海带灼烧成灰C. 图丙可以除去食盐中混有的杂质氯化铵D. 用图丁装置制乙炔5.下列物质的转化在给定条件下能实现的是A.B.C.D.6.化学与社会、生产、生活紧切相关,下列说法正确的是()①光导纤维具有很强的导电能力,所以大量用于制造通信光缆②食盐可作为调味品和防腐剂③明矾常用作净水剂,是因为它具有消毒杀菌的作用;④SiCl4在战争中常用作烟雾弹,是因为它水解时生成白色烟雾⑤氨常用作制冷剂,是因为其沸点较高,且汽化吸收大量的热⑥将过量CO2气体通入C6H5ONa溶液中可生成C6H5OH和纯碱A. ①②④⑤B. ①②④⑥C. ②④⑤D. ②④⑥7.下列实验操作、现象和结论均正确的是()选项操作现象结论A①将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口试纸不变色NH4Cl受热不分解B②中分液漏斗振荡后静置下层液体颜色变浅NaOH溶液可除去溶在溴苯中的Br2C③加热洗气瓶中溶液褪色生成了乙烯D④通电B极上有红色固体析出锌的金属性比铜强A. AB. BC. CD. D8.某无色溶液中含有Mg2+、Al3+、Fe3+、Cu2+、NH4+、Na+中的一种或几种,取100mL该溶液,向其中不断滴加NaOH溶液,产生的沉淀随着NaOH体积变化的关系如图所示,则下列叙述不正确的是()A. 该溶液中一定不含Fe3+、Cu2+B. 该溶液中一定含有Mg2+、Al3+、NH4+,且三者物质的量浓度之比为1:1:1C. 所加NaOH溶液物质的量浓度为0.1mol/LD. a点到b点,发生的化学反应:NH4++OH−=NH3⋅H2O9.将3.2gCu投入到一定浓度的HNO3溶液中,恰好完全反应,产生NO2和NO的混合气体共0.08mol.则原溶液中HNO3的物质的量为()A. 0.34molB. 0.38molC. 0.28molD. 0.18mol10.利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是()选项①②③实验结论A浓盐酸KMnO4NaOH能制取、收集氯气并能吸收尾气B浓氨水生石灰酚酞稀溶液能制取氨气并验证氨气的水溶液呈碱性C稀盐酸Na2SO3Ba(NO3)2溶液SO2与可溶性钡盐均可生成白色沉淀D稀硫酸Na2CO3Na2SiO3溶液非金属性:S>C>SiA. AB. BC. CD. D11.将1.52g铜镁合金完全溶于50ml,密度为1.40g·mL−1、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1120mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0mol·L−1的NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,所得沉淀的质量为2.54g。
氮及其重要化合物 专题训练及答案
氮及其重要化合物专题训练及答案一、选择题(本题包括7小题,每题6分,共42分)1.下列有关氮元素的单质及其化合物的说法正确的是( )A.豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮气,属于物理变化B.向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀硫酸,在管口观察到红棕色气体,原因是HNO3分解生成了NO2C.将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近,观察到白烟D.雷雨天气可以产生硝酸,不会给作物带来危害【解析】选D。
豆科植物通过根瘤菌将空气中的氮气转化为化合物,属于化学变化,A错误;发生3Fe2++N错误!未找到引用源。
+4H+3Fe3++NO↑+2H2O,NO遇空气生成红棕色NO2,B错误;浓硫酸无挥发性,无法观察到白烟,C错误;雷雨天气可以产生硝酸,硝酸随雨水下降与土壤中的矿物质反应生成硝酸盐,给农作物提供氮肥,D正确。
【加固训练】下列化学事实及其解释都正确的是( )A.NO2与水反应,NO2作还原剂,水作氧化剂B.某溶液中含有大量的N错误!未找到引用源。
,该溶液中一定不存在大量的Fe2+C.闪电时,空气中的N2和O2可直接化合生成NO2D.除去NO中混有少量NO2气体时,可以用水洗涤后再干燥【解析】选D。
NO2与水反应,NO2是还原剂也是氧化剂,A错误;N错误!未找到引用源。
和Fe2+能共存,例如硝酸亚铁溶液,但在酸性条件下,N错误!未找到引用源。
能氧化F e2+,B错误;空气中的N2和O2直接化合生成的是NO,C错误。
将混有少量NO2的NO气体通过水洗涤后,因NO2与水反应生成NO,再干燥即可,D正确。
2.(2018·白城模拟)某同学探究氨和铵盐的性质,对相关实验操作及现象描述正确的是 ( )A.室温下测定等浓度氨水和NaOH溶液的pH,比较氨水和NaOH溶液碱性强弱B.将氨水缓慢滴入AlCl3溶液中,研究Al(OH)3的两性C.将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近,观察到白烟D.加热除去NH4Cl中的少量NaHCO3【解析】选A。
完整版高考化学提高题专题复习氮及其化合物 练习题及答案
完整版高考化学提高题专题复习氮及其化合物 练习题及答案一、选择题1.下列各组离子在选项条件下一定能大量共存的是 ( ) A .无色溶液:Na +、Cu 2+、Cl -、SO 2-4 B .含稀硫酸的溶液:4NH +、Fe 2+、Br −、NO -3 C .遇酚酞变红的溶液:Ba 2+、K +、SO 2-4、Cl - D .含烧碱的溶液:K +、Ba 2+、Cl -、NO -3 【答案】D 【详解】A . 铜离子在溶液中不是无色的,无色溶液不能大量存在Cu 2+,A 不选;B . 含稀硫酸的溶液中Fe 2+、NO -3之间发生氧化还原反应,不能大量共存,B 不选;C . 遇酚酞变红的溶液显碱性,Ba 2+、SO 2-4之间反应生成硫酸钡沉淀,不能大量共存,C 不选;D . 含烧碱的溶液显强碱性,K +、Ba 2+、Cl -、NO -3之间不反应,可以大量共存,D 选; 答案选D 。
2.有一充有10mL NO 和NO 2混合气体的试管,倒置于盛有水的水槽中,充分反应后,仍有6mL 无色气体,则原混合气体中NO 和NO 2体积比为( ) A .1∶4 B .2∶3C .1∶3D .4∶1【答案】B 【详解】设NO 的体积为amL ,则NO 2的体积为(10-a)mL ,倒置于盛有水的水槽中,发生3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO ,根据反应方程式,生成NO 的体积为10a3-mL ,充分反应后,6mL 气体为NO ,因此有a +10a3-=6,解得a=4,NO 和NO 2的体积比为4mL :(10-4)mL=4:6=2:3,答案选B 。
3.四支试管中分别充满NO 、SO 2、NO 2、Cl 2中的一种,把它们分别倒置于盛有水的水槽中,放置一段时间后的现象如图所示。
其中原试管充满NO 2的是A .B .C .D .【答案】B 【详解】NO不溶于水,对应D图像,SO2在水中的溶解度为1体积水溶解40体积SO2,对应图像A,根据化学方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO,剩余气体是反应前的1/3,对于图像B,Cl2+H2O =HCl+HClO,HClO2HCl+O2↑,对应图像C,所以其中原试管充满NO2的是B,答案选B。
高考化学(氮及其化合物提高练习题)压轴题训练含答案
高考化学(氮及其化合物提高练习题)压轴题训练含答案一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.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NH4+;(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。
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高考化学提高题专题复习氮及其化合物练习题及答案一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.合成氨工业对化学和国防工业具有重要意义。
(1)实验室欲用下图所示装置(夹持固定装置略去)制备并收集氨气。
①请在图中烧瓶内绘出导管所缺部分______________。
②试管中反应的化学方程式是____________________。
③为吸收多余的氨气,烧杯中的试剂是__________________。
(2)氨有很多重要性质。
①将酚酞溶液滴加到氨水中溶液呈红色,其原因是_______________________________。
②管道工人曾经用浓氨水检验氯气管道是否漏气,如出现白烟,说明有氯气泄露,同时还有一种相对分子质量为28的气体生成,该反应的化学方程式是__________________________。
(3)写出氨的两种用途__________________________________。
【答案】 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 水(或稀盐酸、硫酸等) 氨水显碱性 8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl 作制冷剂、制化肥等【解析】【分析】(1)①氨气的密度小于空气的密度,且氨气和氧气不反应,氨气极易溶于水,所以只能采用向下排空气法收集;②氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,据此写出该反应方程式;③氨气极易溶于水,且氨气是碱性气体所以也极易溶于酸,据此分析氨气的吸收方法;(2) ①氨水溶液显碱性,溶液中存在氢氧根离子大于氢离子浓度,据此进行分析;②根据电子得失守恒、原子守恒规律,推断出氨气和氯气反应生成氯化铵和氮气;据此写出化学方程式;【详解】(1)①氨气的密度小于空气的密度,且氨气和氧气不反应,所以可以采用向下排空气法收集气体,即导气管应该“短进长出”,如图所示:;因此,本题正确答案是:。
②氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,反应方程式:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O ;因此,本题正确答案是: 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
③氨气极易溶于水,且氨气是碱性气体所以也极易溶于酸,故可以用水或酸吸收氨气;因此,本题正确答案是: 水(或稀盐酸、硫酸等)。
(2) ①氨气极易溶于水生成氨水,氨水能电离出铵根离子和氢氧根离子,导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,溶液呈碱性,所以将酚酞溶液滴加到氨水中溶液呈红色;综上所述,本题答案是:氨水显碱性。
②氨气和氯气反应生成白色烟,为氯化铵,同时还有一种相对分子质量为28的气体生成,根据反应中得失守恒和元素守恒知,另一种物质是氮气,所以反应方程式为8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl;综上所述,本题答案是:8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl。
(3)氨气极易液化,气化时吸收热量,所以氨气能作制冷剂,氨气能与酸反应生成铵盐,可以制造化肥;因此,本题正确答案是:作制冷剂、制化肥等。
2.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+H2O2NO2+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+H2O2NO2+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 2mmol mmol 2mmol2NO2+ 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)。
3.某城市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物),其主要来源为燃煤、机动车尾气等。
因此,对PM2.5、SO2、NO x等进行研究具有重要意义。
请回答下列问题(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:离子K+Na+NH4+SO42-NO3-Cl-浓度/mol·L-14×10-66×10-62×10-54×10-53×10-52×10-5根据表中数据判断待测试样为__(填“酸”或“碱”)性,表示该试样酸碱性的c(H+)或c(OH-)=___mol·L-1。
(2)煤燃烧排放的烟气中含有SO2和NO x,易形成酸雨,污染大气,采用NaClO2溶液在碱性条件下可对烟气进行脱硫,脱硝,效果非常好。
完成下列对烟气脱硝过程的离子方程式。
(____)ClO2-+(____)NO+(____)OH-=(____)Cl-+(____)NO3-+______(3)为减少SO2对环境的污染,常将煤炭转化为清洁的气体燃料,并将烟气进行处理,吸收其中的SO2。
①写出焦炭与水蒸气反应的化学方程式:__。
②以下物质可以用来吸收烟气中SO2的是__(填字母代号)。
a.Ca(OH)2b.Na2CO3c.CaCl2d.NaHSO3(4)汽车尾气中NO x和CO的生成及转化。
①汽车启动时汽缸温度高,汽缸中会生成NO,化学方程式为___。
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO。
在汽车尾气系统中装上催化转化器可使CO和NO反应转化为无污染、无毒性的两种气体,其化学反应方程式为___。
【答案】酸 10-4 3 4 4 3 4 2H2O C+H2O CO+H2 ab N2+O22NO2CO+2NO2CO2+N2【解析】【分析】(1)根据电荷守恒判断溶液的酸碱性;(2)根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平方程式;(3)①焦炭与水蒸气反应生成CO和H2;②SO2是酸性氧化物,能被碱性溶液吸收;(4)①汽车启动时汽缸温度高,氮气和氢气在汽缸中会生成NO;②在汽车尾气系统中装上催化转化器可使CO和NO反应转化为氮气、二氧化碳。
【详解】(1)根据表格数据,试样所含水溶性无机离子所带电荷总数是c(K+)+c(Na+)+c(NH4+)-2c(SO42-)-c(NO3-)-c(Cl-)= 4×10-6+6×10-6+2×10-5-2×4×10-5-3×10-5-2×10-5 =-1×10-4,根据溶液的电中性原则,溶液中应该含有带正电荷的氢离子,c(H+)=1.0×10-4mol/L,所以溶液呈酸性;(2)ClO2-中氯元素化合价由+3降低为-1,NO中N元素化合价由+2升高为+5,根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒,烟气脱硝过程的离子方程式3ClO2-+4NO+3OH-=3Cl-+4NO3-+2 H2O;(3)①焦炭与水蒸气反应生成CO 和H 2,反应方程式是C+H 2O =高温CO+H 2;②SO 2是酸性氧化物,能被碱性溶液吸收,Ca(OH)2呈碱性,能吸收SO 2生成亚硫酸钙和水;Na 2CO 3呈碱性,能吸收SO 2;CaCl 2与SO 2不反应 ;NaHSO 3与SO 2不反应;故选ab ; (4)①汽车启动时汽缸温度高,氮气和氢气在汽缸中生成NO ,化学方程式为是N 2+O 2=高温2NO ;②在汽车尾气系统中装上催化转化器可使CO 和NO 反应转化为氮气、二氧化碳,其化学反应方程式为2CO+2NO =催化剂2CO 2+N 2。
氮氧化合物和二氧化硫是引起雾霾的重要物质,工业用多种方法来治理。
某种综合处理含NH 4+废水和工业废气(主要含NO 、CO 、CO 2、SO 2、N 2)的流程如图:已知:NO+NO 2+2NaOH=2NaNO 2+H 2O 2NO 2+2NaOH=NaNO 3+NaNO 2+H 2O(1)固体1的主要成分有Ca(OH)2、__________(填化学式)。