高考化学易错题专题复习-氮及其化合物练习题附答案

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高考化学易错题精选-氮及其化合物练习题附答案解析

高考化学易错题精选-氮及其化合物练习题附答案解析

高考化学易错题精选-氮及其化合物练习题附答案解析一、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《氮元素及其化合物》易错题练习含答案

高考化学《氮元素及其化合物》易错题练习含答案

高考化学《氮元素及其化合物》易错题练习含答案1.(2021·广东广州二模)氮是生命活动不可缺少的重要元素。

下列叙述错误的是()A.氮气既可作氧化剂又可作还原剂B.氮气和氧气在放电条件下直接生成NO2C.氮气是工业合成氨的原料之一D.氮的固定是将大气中的氮气转化成氮的化合物2.下列说法中正确的是()A.将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近,有白烟产生B.向浓HNO3中插入红热的炭,产生红棕色气体,证明炭可与浓HNO3反应生成NO2C.浓HNO3和稀HNO3与Cu反应的还原产物分别为NO2和NO,故稀HNO3氧化性更强D.常温下,铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化3.汽车发动机在稀燃和富燃条件下交替进行,将尾气中的NO x在催化剂上反应脱除。

其工作原理示意图如下:下列说法错误的是()A.稀燃过程中,Pt 作催化剂,NO 与氧气反应生成NO2B.稀燃过程中,NO2与BaO 反应可能生成NO 和Ba(NO3)2C.富燃过程中,Pt 催化下NO2被CO 还原的反应为:2NO2+4CO N2+4CO2D.富燃过程中,还原产物为N2和CO24.如图,试管中充满NO2,现向其中缓慢通入O2,用水吸收NO2(假设每次通入的O2能完全反应)。

下列说法正确的是()A.当试管内溶液的pH不再变化时,说明NO2全部转化为HNO3(假设试管内的溶质不向水槽中扩散)B.当试管内气体不是红棕色时,说明NO2全部转化为HNO3C.水槽内的水改为稀盐酸,有利于吸收NO2D.水槽内的水改为稀NaOH溶液,有利于吸收NO25.NH3是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如图)。

下列有关表述正确的是()A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥B.NO2与水反应时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1C.NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应D.利用上述关系制取NaHCO3的操作为向饱和NaCl溶液中依次通入过量的CO2、NH3,然后过滤得到NaHCO36.工业上常采用生物硝化法将NH+4转化为NO-3来处理氨氮废水,工作流程如图,下列说法错误的是()A.生物硝化法处理废水,会导致水体pH逐渐下降:NH+4+2O2===NO-3+2H++H2O B.长期过量使用NH4Cl等铵态化肥,易导致土壤酸化,水体富营养化C.检验NH+4所需的试剂是浓NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸D.微生物保持活性的pH范围为7~9,可以加入石灰石来调节水体的pH7.对比分析下列实验所得结论正确的是()A.由①中收集的气体能使带火星木条复燃可推断NO2能助燃B.②中产生红棕色气体可以证明浓硝酸有不稳定性C.③中气体产物中有CO2能证明C能将硝酸还原D.①、②、③中产生的气体通入足量水中后都无污染性气体产生8.氨催化氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径,某同学用该原理在实验室探究硝酸的制备和性质,设计了如图所示装置。

精选高考化学易错题专题复习氮及其化合物及详细答案

精选高考化学易错题专题复习氮及其化合物及详细答案

精选高考化学易错题专题复习氮及其化合物及详细答案一、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

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。

高考化学复习氮及其化合物专项易错题及答案解析

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高考化学复习氮及其化合物专项易错题及答案解析一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.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。

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__。

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高考化学易错题精选-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。

高考化学复习氮及其化合物专项易错题及答案解析

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高考化学复习氮及其化合物专项易错题及答案解析一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.(举一反三)A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物,A是单质。

它们之间有如下的反应关系:(1)若A是淡黄色固体,C、D是氧化物,C是造成酸雨的主要物质,但C也有其广泛的用途,写出其中的两个用途:_____________________________。

(2)若B是气态氢化物,C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。

B与C在一定条件下反应生成的A是大气的主要成分,写出该反应的化学方程式:_____________________________。

(3)若D物质具有两性,②、③反应均要用强碱溶液,④反应时通入过量的一种引起温室效应的主要气体。

判断单质A的元素在周期表中的位置:___________________________。

(4)若A是太阳能电池用的光伏材料。

C、D为钠盐,两种物质中除钠、氧外的元素为同一主族,且溶液均显碱性。

写出②反应的化学方程式:_______________________________。

D的化学式是________。

(5)若A是应用最广泛的金属。

④反应用到A,②、⑤反应均用到同一种非金属单质。

C的溶液用于蚀刻印刷铜电路板,写出该反应的离子方程式:_________________________ 。

【答案】漂白、杀菌、消毒、作为硫酸的原料等(任写2个即可) 4NH3+6NO5N2+6H2O 第三周期第ⅢA族 Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑ Na2CO3 Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+【解析】【分析】【详解】(1)若A是淡黄色固体,C、D是氧化物,且C是造成酸雨的主要物质判断为SO2,所以A为S,C为SO2,B为H2S,D为SO3,二氧化硫具有漂白性,可用于漂白、杀菌、消毒以及作为制备硫酸的材料,故答案为漂白、杀菌、消毒、作为硫酸的原料等;(2)若B是气态氢化物.C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染,判断为NO、NO2.B 与C在一定条件下反应生成的A是大气主要成分,推断A为N2,B为NH3,该反应的化学方程式4NH3+6NO5N2+6H2O,故答案为4NH3+6NO5N2+6H2O;(3)若D物质具有两性推断D为Al(OH)3,④反应是通入过量的一种引起温室效应的主要气体,说明C为偏铝酸钠NaAlO2,②③反应均要用强碱溶液,判断A为Al,B为AlCl3,单质A为Al,元素在周期表中的位置是第三周期ⅢA族,故答案为第三周期第ⅢA族;(4)若A是太阳能电池用的光伏材料,判断A为Si。

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高考化学易错题专题复习-氮及其化合物练习题含答案解析一、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。

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高考化学易错题专题复习-氮及其化合物练习题附答案一、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。

【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。

2.如图所示,在干燥的圆底烧瓶中充满某气体a,胶头滴管中吸有少量液体b,当把溶液b挤进烧瓶后,打开止水夹不能形成“喷泉”的组合是()A.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】【详解】A.氨气极易溶于水,导致烧瓶内压强迅速减小,能形成喷泉,故A不符合题意;B.氯化氢极易溶于水,导致烧瓶内压强迅速减小,能形成喷泉,B不符合题意;C.二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠,导致烧瓶内压强迅速减小,能形成喷泉,故C不符合题意;D.饱和氯化钠溶液中含有氯离子能抑制氯气的溶解,所以氯气不能使烧瓶内压强减小,不能形成喷泉,故D符合题意;答案:D。

【点睛】根据形成喷泉的原理是使烧瓶内外产生压强差,所以只要考虑烧瓶内气体能否和滴管中的液体发生反应进行判断。

3.在盛有一定量浓硝酸的试管中加入6.4 g铜片发生反应。

请回答:(1)开始阶段,观察到的现象为________________,反应的化学方程式是_____________。

(2)反应结束后,铜片有剩余,再加入少量20%的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,反应的离子方程式是__________________。

(3)若6.4 g铜片消耗完时,共产生气体2.8 L(标准状况)。

则整个反应过程中所消耗的硝酸的物质的量是_____________。

(4)实验室中硝酸通常保存在棕色试剂瓶中,原因是_____________(用化学方程式表示)。

(5)工业上通常用氨催化氧化法制硝酸,写出氨催化氧化的化学方程式:_______________。

【答案】铜片逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色,产生红棕色的气体Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O 0.325 mol4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O 4NH3+5O24NO+6H2O【解析】【分析】(1)开始时Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮,据此解答;(2)Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜,反应后溶液中氢离子消耗完毕,但硝酸根离子有剩余,若再加入少量20%的稀硫酸,相当于稀硝酸溶液,铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,据此书写离子方程式;(3)铜与硝酸反应生成硝酸铜、NO2和NO的混合气体,根据Cu、N原子守恒计算整个反应过程中所消耗的硝酸的物质的量;(4)浓硝酸见光或受热容易分解,据此书写方程式;(5)氨催化氧化生成一氧化氮和水,据此书写反应的化学方程式。

【详解】(1)开始时Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮,发生反应为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO)3+2NO2↑+2H2O,生成的二氧化氮为红棕色气体,因此现象为铜片逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色,产生红棕色的气体,故答案为铜片逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色,产生红棕色的气体;Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO)3+2NO2↑+2H2O;(2)Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜,反应后溶液中氢离子消耗完毕,但硝酸根离子有剩余,若再加入少量20%的稀硫酸,相当于稀硝酸溶液,铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,反应的离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;(3)6.4 g铜的物质的量为0.1mol,反应生成硝酸铜,结合硝酸根离子0.2mol,整个反应过程共产生标准状况下气体2.8L,即生成0.125molNO2和NO的混合气体,根据N原子守恒,反应过程中被还原的HNO3的物质的量为0.125mol,则整个反应过程中所消耗的硝酸的物质的量为0.2mol+0.125mol=0.325mol,故答案为0.325 mol;(4)浓硝酸见光或受热容易分解,4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O,因此实验室中硝酸通常保存在棕色试剂瓶中,故答案为4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O;(5)氨催化氧化生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O。

【点睛】本题考查了铜与硝酸的反应。

解答本题需要注意,浓硝酸和稀硝酸与铜的反应生成物不同。

本题的易错点为(3)中的计算,要注意利用守恒法解答。

4.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N 2 + 3H 2 2NH 3; ②铵根离子与碱反应放出氨气,检验铵态氮肥中NH 4+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 。

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