高考化学氮及其化合物-经典压轴题

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 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 +。

2．原子序数由小到大排列的四种短周期元素X 、Y 、Z 、W ，其中X 、Z 、W 与氢元素可组成共价化合物XH 3、H 2Z 和HW ；Y 与氧元素可形成离子化合物Y 2O 和Y 2O 2。

（1）Y 2Z 的电子式是 ________

（2）实验室可用如图所示装置制备并收集XH 3(缺少收集装置，夹持固定装置略去)。

①图中方框内应选用连接_____烧瓶收集XH 3（填“A 或B”）。

②实验室制法中大试管中的试剂一般选用(填写化学式)_________________。烧杯中溶液由无色变为红色，其原因是(用电离方程式表示)：___________________________________ ③XH 3是工业上氧化法制硝酸的重要基础原料，制备过程中该物质发生的化学反应方程式为__________________________。

（3）磷在W 2中燃烧可生成两种产物，其中一种产物甲，分子中各原子最外层不全是8电子结构，甲的化学式是_________。 XH 3和HW 两种化合物能反应生成离子化合物乙，n mol 甲与n mol 乙在一定条件下反应，生成4n mol HW 和另一化合物，该化合物蒸气的密度是相同状况下氢气密度的174倍，其化学式是_________。

【答案】

A NH 4Cl 和Ca(OH)2 NH 3?H 2O NH 4++OH ? 4NH 3＋5O 2 4NO ＋6H 2O PCl 5 P 3N 3Cl 6

【解析】

【分析】

原子序数由小到大排列的四种短周期元素X 、Y 、Z 、W ，Y 与氧元素可形成离子化合物Y 2O 和Y 2O 2，则Y 为Na ；其中X 、Z 、W 与氢元素可组成共价化合物XH 3、H 2Z 和HW ，则X 为N 、Z 为S 、W 为Cl 。

【详解】

（1）Na 2S 的电子式是。

（2）①收集NH 3用向下排空气法，故图中方框内应选用连接A 烧瓶收集NH 3。 ②实验室制法中大试管中的试剂一般选用NH 4Cl 和Ca(OH)2。烧杯中溶液由无色变为红色，其原因是氨气与水反应生成的一水合氨是弱碱，其电离方程式为NH 3 H 2O NH 4++OH ?。 ③NH 3是工业上氧化法制硝酸的重要基础原料，制备过程中，该物质发生催化氧化，化学反应方程式为4NH 3＋5O 2 4NO ＋6H 2O 。

（3）磷在Cl 2中燃烧可生成两种产物，其中一种产物甲，分子中各原子最外层不全是8电子结构，则甲为五氯化磷，其化学式是PCl 5。 NH 3和HCl 两种化合物能反应生成离子化合物氯化铵，n mol PCl 5与n molNH 4Cl 在一定条件下反应，生成4n mol HCl 和另一化合物，该化合物蒸气的密度是相同状况下氢气密度的174倍，则该化合物的相对分子质量为348，由质量守恒定律可知，其化学式是P 3N 3Cl 6。

【点睛】

本题考查了根据元素所形成的化合物的结构和性质进行元素推断，还考查了化合物的电子式书写、氨气的实验室制法、硝酸的工业制法、有关化学式的计算。要求学生要掌握短周期元素的原子结构，掌握常见气体的实验室制法和收集方法，掌握重要化合物的工业制法。

3．原子序数由小到大排列的四种短周期主族元素X 、Y 、Z 、W ，其中X 、Z 、W 与氢元素可组成XH 3、H 2Z 和HW 共价化合物；Y 与氧元素可组成Y 2O 和Y 2O 2离子化合物。 （1）写出Y 2O 2的电子式：__，其中含有的化学键是__。

（2）将ZO 2通入品红溶液再加热的现象是__。

（3）写出X 的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与铜反应的化学方程式__。 （4）XH 3、H 2Z 和HW 三种化合物，其中一种与另外两种都能反应的是_(填化学式)。 （5）由X 、W 组成的化合物分子中，X 、W 原子的最外层均达到8电子稳定结构，该化合物遇水可生成一种具有漂白性的化合物，试写出反应的化学方程式__。 【答案】 离子键、共价键 品红先褪色，加热后恢复红色 3Cu+8HNO 3=3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O NH 3 NCl 3＋3H 2O=3HClO ＋NH 3

【解析】

【分析】

原子序数由小到大排列的四种短周期元素X 、Y 、Z 、W ，Y 与氧元素可组成Y 2O 和Y 2O 2的离子化合物，Y 为Na(因原子序数关系，Y 不可能为H)，其中X 、Z 、W 与氢元素可组成XH 3、H 2Z 和HW 共价化合物，可知X 为N ，Z 为S ，W 为Cl ，以此解答。

【详解】

由上述分析可知，X 为N ，Y 为Na ，Z 为S ，W 为Cl ，

（1）Na 2O 2为Na +与2-2O 组成的离子化合物，2-

2O 中含有共价键，以此Na 2O 2的电子式为：

；所含化学键为：离子键、共价键；

（2）SO 2具有漂白性，能够漂白品红溶液，但其漂白过程具有可逆性，若加热漂白后的品红溶液，则溶液恢复至红色，故答案为：品红先褪色，加热后恢复红色；

（3）稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、一氧化氮、水，其化学方程式为：

3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O；

（4）NH3为碱性气体，H2S、HCl为酸性气体，NH3能够与H2S、HCl发生化学反应；

（5）N原子最外层电子数为5，Cl原子最外层电子数为7，由N、Cl组成的化合物分子中，N、Cl原子的最外层均达到8电子稳定结构，则该化合物为NCl3，其中N为-3价，Cl 为+1价，NCl3与水反应生成一种具有漂白性的化合物，该化合物为HClO，其反应方程式为：NCl3＋3H2O=3HClO＋NH3。

【点睛】

对于NCl3中元素化合价解释：根据鲍林电负性标度，氮的电负性为3.04，氯的电负性为3.16，说明氯的电负性稍大于氮，根据一般性规则，电负性大的显负价，但根据实验证实NCl3的水解反应方程式应当如下：第一步：NCl3+H2O→NH3+HClO(未配平)，由于HClO的强氧化性，再发生第二步反应：NH3+HClO→N2+HCl+H2O(未配平)，可见由理论推出的观点与实验事实是不相符的。NCl3中元素化合价可根据以下原理解释：氮和氯的电负性差值并不大，而氮原子的半径相对于氯原子来说要小得多，因此共用电子相对应当更偏向于氮，使得氮显-3价，氯显+1价。

4．A、B、C、D是中学化学中常见的物质，已知C 为红棕色气体，它们之间的相互转化关系如下(部分反应条件及产物已略去)。

（1）若A为单质，则A的化学式为_________，试写出C→D反应的化学方程

式：_________。

（2）A亦可为NH3，它与O2在高温、催化剂的作用下反应生成B，此化学方程式为

_________。

【答案】 N2 3NO2+ H2O==2HNO3 + NO 4NH3+5O24NO+6H2O

【解析】C为红棕色气体，常见的红棕色气体有溴蒸气和NO2，根据“B+O2→C”可知C为NO2；B为NO。“C(NO2)+H2O→D”，则为HNO3。

①若A是单质，则A为N2；NO2与水反应的方程式为3NO2+ H2O==2HNO3 + NO；

②NH3与O2在催化剂条件下反应生成NO，该反应名为“氨的催化氧化”，化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。

5．下图是由短周期元素组成的一些单质及其化合物之间的转化关系图。各方框表示有关的一种反应物或生成物（某些物质已经略去），其中A、B、D在常温下均为无色无刺激性气味的气体，C是使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，M是最常见的无色液体。

（1）物质G的化学式：______。

（2）物质B的电子式：______。

（3）写出A→D的化学方程式：______；G→E的离子方程式：_____。

【答案】HNO 32CO2 + 2Na2O2 = 2Na2CO3 + O23Cu + 8H+ + 2NO3– = 3Cu2+ +

2NO↑+ 4H2O

【解析】

【分析】

无色无刺激性气味的气体A和过氧化钠反应，A为气体二氧化碳，D为氧气；C是使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，C为氨气，则B为氮气，在高温高压催化剂条件下和氢气化合生成氨，氨催化氧化得到一氧化氮气体E，F为二氧化氮，溶于水形成硝酸G。

【详解】

（1）物质G为硝酸，其化学式为：HNO3，故答案为：HNO3。

（2）物质B为氮气，其电子式为：，故答案为：。

（3）A→D的反应为过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，化学方程式为：2CO2 + 2Na2O2 = 2Na2CO3 + O2，故答案为：2CO2 + 2Na2O2 = 2Na2CO3 + O2。

（4）G→E的反应为铜与稀硝酸反应生成硝酸铜，一氧化氮和水，离子方程式为：3Cu + 8H+ + 2NO3– = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O，故答案为：3Cu + 8H+ + 2NO3– = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O。

6．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】NH4Cl 离子键、极性共价键 8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl SO2 SO2+OH-=HSO3-

SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4

【解析】

（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NH4Cl，甲、乙分别为HCl、NH3中的一种，结合转化关系可知B为H2，A、C分别是Cl2、N2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H2、C为O2、甲为H2S、乙为SO2。

【详解】

（1）①丙为氯化铵，其化学式为NH4Cl，NH4Cl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：NH4Cl；离子键、极性共价键。

②甲是HCl、NH3中的一种，C分别是Cl2、N2的一种，工厂常用NH3检验装有Cl2的管道是否泄漏，则甲是NH3，C是Cl2，其反应的化学方程式：8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl，故答案为：8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl。

（2）①乙是二氧化硫，其化学式是SO2，故答案为：SO2。

②乙为SO2，氢氧化钠溶液中通人过量的SO2，其化学反应方程式为：

SO2+NaOH=NaHSO3，离子反应方程式为：SO2+OH-=HSO3-，故答案为：SO2+OH-=HSO3-。③乙为SO2，与Cl2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SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4，故答案为：SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4。

7．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】

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，为电解电解质与水型，A、B为气态单质，二者为氢气和氯气，二者反应生成D，D为HCl，E 为黑色固体，为氧化物，和HCl反应又生成B气体，A为H2，B为Cl2，E为MnO2，电解X 是电解氯化钠溶液，C为NaOH，与Al反应生成G，G为NaAlO2；M为红褐色沉淀为

Fe(OH)3，所以J是含三价铁离子的物质，是H和D反应生成，证明J为FeCl3，H、I为氧化物判断H为Fe2O3，I为红棕色气体为NO2，结合转化关系可知，N为HNO3，Y为

Fe(NO3)3，结合物质的性质来解答。

【详解】

(1) A为H2，B为Cl2，H2在Cl2中燃烧的现象是：气体安静燃烧，放出大量的热，火焰呈苍白色，并有白雾产生；

(2) D+E→B的反应为MnO2+4HCl加热MnCl2+Cl2↑+2H2O，MnO2中Mn元素化合价降低，被还原，HCl 中Cl元素化合价升高，被氧化，4mol盐酸参与反应，发生氧化反应的盐酸为

2mol，另外2mol盐酸显酸性，则n(被氧化的物质HCl)：n(被还原的物质MnO2)=2：1；(3) G(NaAlO2)+J(FeCl3)→M(Fe(OH)3)的反应是在水溶液中发生的双水解反应，反应离子方程式是：3AlO2－+Fe3＋+6H2O=3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓；

(4)依据分析推断可知Y为Fe(NO3)3，受热分解生成二氧化氮和氧化铁，依据原子守恒配平

书写的化学方程式是：4Fe(NO3)3Δ

2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑；

(5)检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2+的方法是取少量待测液于试管中，滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，若溶液紫色褪去，证明原溶液中含有Fe2+，反之没有Fe2+。

8．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H 2；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NH 3，C 是NH 4Cl ，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NH 4Cl ，E 是H 2；

(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：

H 2+Cl 2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：NH 4Cl + NaOH 加热NaCl +H 2O +NH 3 ↑；

(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。

9．由三种元素组成的化合物A ，按如下流程进行实验。气体B 为纯净物，溶液C 焰色反应为砖红色，气体E 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

请回答：

(1)组成A 的三种元素是________，A 的化学式是________。

(2)固体A 与足量稀盐酸反应的化学方程式是________。

(3)气体E 与甲醛在一定条件可生成乌洛托品（学名：六亚甲基四胺），该反应的化学方程式是________（乌洛托品可以用分子式表示）。

【答案】Ca 、H 、N 2Ca HN 2422Ca HN 5HCl 2CaCl H NH Cl +=+↑+ 34NH 6HCHO +→

（或6124C H N ）26H O +

【解析】

【分析】 溶液C 焰色反应为砖红色说明溶液C 中含有Ca 元素，可知沉淀F 为CaCO 3，4.00g 碳酸钙

的物质的量为 4.00g =0.04mol 100g/mol ，根据元素守恒可知固体A 中含有Ca 元素，其质量为

0.04mol×40g/mol=1.60g ；气体E 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝说明气体E 为NH 3，所以溶液D 中含有NH 4+，根据元素守恒可知溶液C 中含有N 元素，固体A 中含有N 元素；气体B 为纯净物，其物质的量为0.448L

=0.02mol 22.4L/mol ，固体A 中Ca 元素的质量为1.60g ，则其

他元素为1.90g-1.60g=0.30g ，可先假设E 为一种常见的气体，若该气体为NO 、NO 2、O 2，则固体A 中另外一种元素为O ，而0.02mol NO 或NO 2或O 2所含氧元素的质量均大于0.30g ，故不合理，若该气体为H 2，固体A 中另外一种元素为H ，则符合题意，同时可以参考CaH 2与水的归中反应生成氢气。

【详解】 (1)根据分析可知固体A 中的三种元素为：Ca 、N 、H ；Ca 的常见化合价为+2价，已知固体A 中Ca 元素的物质的量为0.04mol ，质量为1.60g ，N 元素的和H 元素质量为0.04g 共0.30g ，N 的相对原子质量为14，氢的相对原子质量为1，据此可推测A 的化学式可能为Ca 4N 2H 2，化为最简整数比为2Ca HN ；

(2)根据产物可知A 与盐酸反应的产物中含有NH 4+，H 2，Ca 2+，根据电子守恒和元素守恒可知方程式为：2422Ca HN 5HCl 2CaCl H NH Cl +=+↑+；

(3)气体E 为为NH 3，甲醛为HCHO ，根据元素守恒可知方程式为：

34NH 6HCHO +→(或6124C H N )26H O +。

10．为探究某无结晶水的正盐X(仅含有两种短周期元素)的组成和性质，设计并完成下列实验。(气体体积已转化为标准状况下的体积)

已知：B 是空气的主要成分之一；C 是一种强碱，且微溶于水 ，载人宇宙飞船内常用含 C 的过滤网吸收宇航员呼出的CO 2，以净化空气；D 遇湿润的红色石蕊试纸变蓝。

(1)X 的化学式为 __________________ 。

(2)图中B 的组成元素在元素周期表中的位置是______________。

(3)A 的电子式为 ____________。

(4)X 受热分解转变成 A 和 B 的化学反应方程式为 ____________。

【答案】LiN 3 第2周期VA 族 3LiN 3ΔLi 3N+4N 2↑

【解析】

【分析】

B 是空气的主要成分之一，B 为氮气或氧气；

C 是一种强碱，且微溶于水，C 为LiOH ，载人宇宙飞船内常用含 C 的过滤网吸收宇航员呼出的CO 2，以净化空气，LiOH 与反应生成Li 2CO 3；

D 遇湿润的红色石蕊试纸变蓝，D 是NH 3，确定B 为氮气，NH 3是2.24L 合0.1mol ，A 中N 为14g·mol －1×0.1mol=1.4g 。A 为Li 3N ，3.5g 中Li 为3.5-1.4=2.1g ，14.7gX 中Li 为 2.1g ，n(Li)=12.17?g g mol -=0.3mol ，n(N)=114.7 2.114?g g g mol --=0.9mol,n(Li)：n(N)=0.3:0.9=1:3，X 的化学式为：LiN 3。

【详解】

（1）由分析可知：X 的化学式为LiN 3。故答案为：LiN 3；

（2）B 为氮气，组成元素N 在元素周期表中的位置是第2周期VA 族。故答案为：第2周期VA 族；

（3）A 为Li 3N ，Li 最外层只有1个电子，显+1价，N 最外层5个电子，得三个电子，显-3价，电子式为。故答案为：；

（4）由分析X 的化学式为：LiN 3，X 受热分解转变成 Li 3N 和 N 2，由质量守恒：化学反应方程式为 3LiN 3ΔLi 3N+4N 2↑。故答案为： 3LiN 3ΔLi 3N+4N 2↑。

11．已知A B C D 、、、是中学化学的常见物质，且A B C 、、均含有同一种元素。在一定条件下，它们之间的相互转化关系如图所示（反应中生成的v 已略去）。请回答下列问题：

(1)若A 是一种可用于自来水消毒的黄绿色气体，D 是目前产量最大的金属单质，则C 的化学式为_______________；写出A 与C 的溶液反应的离子方程式：

___________________________。

(2)若A 是一种常见的强碱，D 是一种气体，通常用来灭火，则反应②的离子方程式是__________________。

(3)若A 是非金属固体单质，B C D 、、在常温下均为气体，D 是空气中的主要成分，则C 的化学式为________________。

(4)若A 是一种呈碱性的气体，B C →为自然固氮过程，则在一定条件下反应③的化学方程式为__________________。

【答案】2FeCl 2322Fe Cl 2Fe 2Cl ++-+=+ 23223CO H O CO 2HCO --=++

2CO )3224NH +6NO

5N +6H O 一定条件

【解析】

【分析】 已知A 、B 、C 、D 是中学化学的常见物质，且A 、B 、C 均含有同一种元素；

(1)若A 可用于自来水消毒，则A 为Cl 2，D 是产量最大、用途最广的金属单质，则D 为Fe ，结合转化关系可知B 为FeCl 3、C 为FeCl 2；

(2)若A 是一种常见的强碱，D 是一种气体，通常用来灭火，则D 为CO 2，A 为NaOH ，B 为Na 2CO 3，C 为NaHCO 3；

(3)若A 是非金属固体单质，B 、C 、D 在常温下均为气体，D 是空气中的主要成分，则D 为O 2，结合转化关系可知，A 为C 单质，B 为CO ，C 为2CO ；

(4)若A 是一种呈碱性的气体，则A 为NH 3，B →C 为自然固氮过程，则B 为N 2，D 为O 2，结合转化关系可知，C 为NO ，据此解答；

【详解】

已知A 、B 、C 、D 是中学化学的常见物质，且A 、B 、C 均含有同一种元素；

(1)若A 可用于自来水消毒，则A 为Cl 2，D 是产量最大、用途最广的金属单质，则D 为Fe ，结合转化关系可知B 为FeCl 3、C 为2FeCl ，氯化铁与氯气反应生成氯化铁，该反应的离子方程式为：2322Fe Cl 2Fe 2Cl ++-+=+；

答案为：2FeCl ；2322Fe Cl 2Fe 2Cl ++-+=+；

(2)若A 是一种常见的强碱，D 是一种气体，通常用来灭火，则D 为2CO ，A 为NaOH ，B 为Na 2CO 3，C 为NaHCO 3，反应②为碳酸钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸氢钠，该反应的

离子方程式为：23223CO H O CO 2HCO --=++；

答案为：23223CO H O CO 2HCO --=++；

(3)若A 是非金属固体单质，B 、C 、D 在常温下均为气体，D 是空气中的主要成分，则D 为O 2，根据图示转化关系可知，A 为C 单质，B 为CO ，C 为2CO ；

答案为：2CO ；

(4)若A 是一种呈碱性的气体，则A 为NH 3，B →C 为自然固氮过程，则B 为N 2，D 为O 2，结合转化关系可知，C 为NO ，反应③为NH 3、NO 在一定条件下反应生成氮气和水，3224NH +6NO 5N +6H O 一定条件； 答案为：3224NH +6NO 5N +6H O 一定条件

。

12．将红热的固体单质M 放入浓硝酸中，剧烈反应，产生混合气体A ，A 在常温下不与空气接触时，发生如图所示的变化。

(1)混合气体A的主要成分是____________。

(2)气体B为__________，蓝色溶液D为____________。

(3)单质M与浓硝酸反应的化学方程式是____________________________。

(4)单质C与稀硝酸反应的化学方程式是________________________。

【答案】NO2和CO2NO Cu(NO3)2C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

【解析】

【分析】

溶液与单质丙反应可以得到蓝色溶液D，则D溶液含有铜离子，结合转化关系可知，单质C为Cu、乙为硝酸，故D为Cu(NO3)2，反应生成气体B为NO，固体单质甲跟乙剧烈反应后生成气态混合物A，可推知A为NO2和CO2混合气体，M为碳单质，A隔绝空气，通入水中得到混合气体为NO和CO2，与足量的石灰水反应得到白色沉淀与NO，则白色沉淀为CaCO3。

【详解】

(1)由上述分析可知，混合气体A的主要成分是NO2和CO2；

(2)气体B为NO，蓝色溶液D为Cu(NO3)2溶液；

(3) 单质M为C，与浓硝酸反应的化学方程式是C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O；

(4) 单质C为Cu与稀硝酸反应的化学方程式是3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋

4H2O。

【点睛】

本题考查无机物的推断，涉及碳、氮元素单质及化合物的性质，D溶液为蓝色是推断的突破口，据此可以推断C，再结合转化关系确定其他物质，熟练掌握元素化合物的性质是关键。

13．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) FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，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2Fe3++3ClO-+10OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O。

14．已知A、B、C、D、E是化学中常见的物质。常温下，E是一种无色无味的液体，它们之间有如下反应关系。

（1）若A是一种具有磁性的黑色金属氧化物，B是一种常见的非氧化性酸，A和B反应的离子方程式为_____；若在生成物C中继续滴加氢氧化钠溶液，会观察到生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，写出白色沉淀发生化学反应的方程式_______。A与CO高温下反应可得到金属单质，写出该金属单质与水蒸气反应的化学方程式______。（2）若实验室中利用固体A和B的反应制备气体C，C是一种无色、刺激性气味、密度比空气小、碱性的气体，试写出此反应的化学方程式______；实验室检验C的方法为

_______。

（3）若B是黄绿色有毒气体，上述关系经常用于实验室尾气处理，则反应的离子方程式为____。若用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛满B的试管口，看到的现象为______。

【答案】Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe +4H2O(g)=?

Fe3O4+4H2↑2NH4Cl+Ca(OH)2=?2NH3↑+CaCl2+2H2O把湿润的红色石蕊试纸靠近气体，若试纸变蓝，则证明该气体为氨气Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O试纸变为蓝色

【解析】

【分析】

（1）常温下，E 是一种无色无味的液体,E是水；若 A 是一种具有磁性的黑色金属氧化物，A是Fe3O4；B 是一种常见的非氧化性酸，B是盐酸或稀硫酸；Fe3O4与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁、水。C 中继续滴加氢氧化钠溶液，会观察到生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，则C是氯化亚铁，滴加氢氧化钠溶液生成白色氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁易被氧气氧化为红褐色氢氧化铁。高温条件下Fe3O4与CO反应可得到单质铁，铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气；

（2）若C 是一种无色、刺激性气味、密度比空气小、碱性的气体，则C是NH3，实验室用氯化铵和氢氧化钙加热制取氨气；根据氨气是碱性气体检验；

（3）若 B 是黄绿色有毒气体，则B是氯气，实验室用氢氧化钠溶液吸收氯气。氯气能置换出碘化钾溶液中的碘。

【详解】

（1）常温下，E 是一种无色无味的液体,E是水；若 A 是一种具有磁性的黑色金属氧化物，A是Fe3O4；B 是一种常见的非氧化性酸，B是盐酸或稀硫酸；Fe3O4与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁、水，反应的离子方程式是Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O。C中继续滴加氢氧化钠溶液，会观察到生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，则C是氯化亚铁，滴加氢氧化钠溶液生成白色氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁易被氧气氧化为红褐色氢氧化铁，反应的化学方程式是4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。Fe3O4与 CO 高温下反应可得到单质铁，铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气，反应方程式是3Fe +4H2O(g)=? Fe3O4+4H2↑；（2）若C 是一种无色、刺激性气味、密度比空气小、碱性的气体，则C是NH3，实验室用氯化铵和氢氧化钙加热制取氨气，反应方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2=?2NH3↑+CaCl2+2H2O；检验氨气的方法是：把湿润的红色石蕊试纸靠近气体，若试纸变蓝，则证明该气体为氨气；（3）实验室用氢氧化钠溶液吸收氯气，氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和

水，反应的离子方程式是Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。氯气能置换出碘化钾溶液中的碘，若用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛满氯气的试管口，看到的现象为试纸变为蓝色。

15．氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。

（1）合成塔中发生反应的化学方程式为 ____

（2）单质X的化学式是_______，吸收塔中X的作用是 ____。

（3）工业上为了储运浓硝酸，最好选择____作为罐体材料。

A．铜B．铂C．铝D．镁

（4）为避免硝酸生产尾气中的氮氧化物污染环境，工业上常用Na2CO3吸收尾气，发生的反应为：NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2、2NO2+Na2CO3=NaNO2 + NaNO3+CO2，将标准状况下44.8 L仅含NO和NO2混合气体的尾气通入Na2CO3溶液中，尾气被完全吸收，则消耗的Na2CO3的物质的量为_____mol。

【答案】3H2+N2 2NH3 O2将氮氧化物充分氧化为HNO3 C 1

【解析】

【分析】

（1）氮气和氢气在合成塔中生成氨气；

（2）氧化炉中氨气催化氧化得到一氧化氮，吸收塔中一氧化氮被氧气氧化为二氧化氮，二氧化氮和水反应可以得到硝酸；

（3）硝酸具有强氧化性，能氧化除金、铂以外的大多数金属，常温下，铁、铝在浓硝酸中钝化而阻止进一步被氧化；

（4）由方程式可知Na2CO3溶液与NO和NO2反应生成NaNO2和NaNO3混合液，由N原子和Na原子个数守恒计算可得。

【详解】

（1）氮气和氢气在合成塔中生成氨气，反应的化学方程式为3H2+N2 2NH3，故答案为：3H2+N2 2NH3；

（2）氧化炉中氨气催化氧化得到一氧化氮，吸收塔中一氧化氮被氧气氧化为二氧化氮，二氧化氮和水反应可以得到硝酸，则X为氧气，吸收塔中氧气的作用是将氮氧化物充分氧化为HNO3，故答案为：O2；将氮氧化物充分氧化为HNO3；

（3）硝酸具有强氧化性，能氧化除金、铂以外的大多数金属，常温下，铁、铝在浓硝酸中钝化而阻止进一步被氧化，由于铂是贵重金属，所以工业上为了储运浓硝酸最好选择铝作为罐体材料，故答案为：C；

（4）44.8 L NO和NO2混合气体的物质的量为44.8

22.4/L

L mol

=2mol，由N原子个数守恒可知，

NaNO2和NaNO3的物质的量之和为2mol，由Na原子个数守恒可知，消耗Na2CO3的物质的

量为2mol×1

2

=1mol，故答案为：1.

【点睛】

由方程式可知Na2CO3溶液与NO和NO2反应生成NaNO2和NaNO3混合液，由N原子和Na 原子个数守恒计算消耗Na2CO3的物质的量为解答关键。