新教材高中化學(xué)專(zhuān)題測(cè)評(píng)專(zhuān)題7氮與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展

專(zhuān)題綜合測(cè)評(píng)(二)氮與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展(總分：100分時(shí)間：90分鐘)一、單項(xiàng)選擇題(本題共10小題，每題2分，共20分，每題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。)1．如圖表示酸雨的形成，關(guān)于酸雨下列說(shuō)法正確的是()A．酸雨的pH為5.6B．酸雨的形成過(guò)程發(fā)生了氧化還原反應(yīng)C．酸雨的主要成分為氮、硫元素的氧化物D．形成酸雨的主要原因是雷雨天氣B[酸雨的pH小于5.6，A錯(cuò)誤；酸雨的形成過(guò)程發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，B正確；酸雨的主要成分為氮、硫元素的含氧酸，C錯(cuò)誤；形成酸雨的主要原因是氮、硫元素氧化物的排放，D錯(cuò)誤。]2．氮?dú)獬Ｓ米靼谉霟襞葜墟u絲的保護(hù)氣，這是因?yàn)?)A．氮?dú)獗瓤諝廨pB．氮?dú)怆y溶于水C．氮?dú)馐菬o(wú)色無(wú)味的氣體D．氮?dú)夂懿换顫奃[氮?dú)獾男再|(zhì)不活潑，一般條件下不和其他物質(zhì)反應(yīng)，因此可以用氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)氣。]3．常溫下能在濃HNO3中溶解的金屬是()A．Al B．AgC．Fe D．PtB[常溫下，Al、Fe和濃硝酸發(fā)生鈍化現(xiàn)象而阻止進(jìn)一步被氧化，所以Fe、Al不能完全溶解；除了Al、Fe外，在金屬活動(dòng)性順序表中Pt之前的金屬都能和硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，所以Ag能溶于濃硝酸，Pt不溶于濃硝酸。]4．下列除雜質(zhì)的操作方法正確的是()A．NO中有少量的NO2：用水洗滌后再干燥B．食鹽中有少量的NH4Cl：加過(guò)量的燒堿溶液后加熱蒸干C．N2中有少量的CO：通過(guò)灼熱的氧化銅D．NO2中有少量NH3：用水洗滌后干燥A[二氧化氮和水反應(yīng)生成NO，可用于除雜，A正確；燒堿過(guò)量，引入新雜質(zhì)，不符合除雜原則，B錯(cuò)誤；CO和CuO反應(yīng)生成Cu和CO2，引入新雜質(zhì)，不符合除雜原則，C錯(cuò)誤；二氧化氮也能和水反應(yīng)，不能用水除雜，D錯(cuò)誤。]5．下列關(guān)于氮肥的說(shuō)法正確的是()A．尿素屬于銨態(tài)氮肥B．植物吸收氮肥屬于氮的固定C．使用碳銨應(yīng)深施蓋土D．硫銨與石灰混用肥效增強(qiáng)C[A.尿素分子中不存在銨根，是共價(jià)化合物，不是銨態(tài)氮肥，A錯(cuò)誤；B.游離態(tài)的氮元素轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的過(guò)程是氮的固定，因此植物吸收氮肥不屬于氮的固定，B錯(cuò)誤；C.碳銨受熱易分解，因此使用碳銨應(yīng)深施蓋土，C正確；D.硫銨與石灰混用會(huì)生成硫酸鈣和一水合氨，肥效會(huì)降低，D錯(cuò)誤。故答案選C。]6．下列說(shuō)法不正確的是()A．液氨在工業(yè)上經(jīng)常作制冷劑使用B．碳酸氫銨的俗名是碳銨C．工業(yè)硝酸常因溶有少量的Fe3＋而略顯黃色D．NO2不但能形成酸雨，在日光照射下，還能使氧氣經(jīng)過(guò)復(fù)雜的反應(yīng)生成O3C[液氨在汽化時(shí)吸收大量的熱，工業(yè)上常用液氨作制冷劑，A正確；碳酸氫銨的化學(xué)式為NH4HCO3，俗稱(chēng)碳銨，B正確；工業(yè)硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為69%，常因溶有少量NO2而略顯黃色，C錯(cuò)誤；NO2不但能形成酸雨，在日光照射下，還能使氧氣經(jīng)過(guò)復(fù)雜的反應(yīng)生成O3，D正確。]7．“封管實(shí)驗(yàn)”具有簡(jiǎn)易、方便、節(jié)約、綠色等優(yōu)點(diǎn)，下列關(guān)于三個(gè)“封管實(shí)驗(yàn)”(夾持裝置未畫(huà)出)的說(shuō)法正確的是()A．加熱時(shí)，①中上部匯集了NH4Cl固體B．加熱時(shí)，②中溶液變紅，冷卻后又都變?yōu)闊o(wú)色C．加熱時(shí)，③中溶液紅色褪去，冷卻后溶液變紅，體現(xiàn)了SO2的漂白性D．三個(gè)“封管實(shí)驗(yàn)”中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都是可逆反應(yīng)A[A項(xiàng)，加熱時(shí)，①上部匯集了固體NH4Cl，是由于氯化銨不穩(wěn)定，受熱易分解，分解生成的氨氣和HCl遇冷重新反應(yīng)生成氯化銨，正確；B項(xiàng)，加熱時(shí)氨氣逸出，②中顏色為無(wú)色，冷卻后氨氣溶解，②中為紅色，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，二氧化硫與有機(jī)色素化合生成無(wú)色物質(zhì)而具有漂白性，受熱又分解，恢復(fù)顏色，所以加熱時(shí)③中溶液變紅，冷卻后又變?yōu)闊o(wú)色，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，可逆反應(yīng)應(yīng)在同一條件下進(jìn)行，題中實(shí)驗(yàn)分別在加熱條件下和冷卻后進(jìn)行，不是可逆反應(yīng)，錯(cuò)誤。故答案選A。]8．探究氨氣及銨鹽性質(zhì)的過(guò)程中，下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論不正確的是()A．將集有氨氣的試管倒扣于水槽中，液體迅速充滿(mǎn)試管，說(shuō)明氨氣極易溶于水B．將紅熱的Pt絲伸入如圖所示的錐形瓶中，瓶口出現(xiàn)少量的紅棕色氣體，說(shuō)明氨氣催化氧化的產(chǎn)物中有NO2C．加熱NH4HCO3固體，觀察到固體逐漸減少，試管口有液滴產(chǎn)生，說(shuō)明NH4HCO3具有熱不穩(wěn)定性D．充分反應(yīng)后，錐形瓶?jī)?nèi)有NOeq\o\al(－,3)存在B[將集有氨氣的試管倒扣于水槽中，液體迅速充滿(mǎn)試管，說(shuō)明氨氣極易溶于水，使試管內(nèi)的壓強(qiáng)迅速減小，水充滿(mǎn)試管，A正確；揮發(fā)的氨氣在紅熱的鉑絲作催化劑的條件下與氧氣發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成的NO遇氧氣又生成紅棕色的二氧化氮，所以瓶口出現(xiàn)紅棕色氣體，B錯(cuò)誤；加熱碳酸氫銨，固體逐漸減少，有液滴產(chǎn)生，說(shuō)明有水生成，所以可以說(shuō)明碳酸氫銨受熱不穩(wěn)定，分解為氨氣、二氧化碳、水，C正確；氨氣在紅熱的鉑絲作催化劑的條件下與氧氣發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成的NO遇氧氣又生成紅棕色的二氧化氮，二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，所以錐形瓶?jī)?nèi)有NOeq\o\al(－,3)存在，D正確。]9．為檢驗(yàn)一種氮肥的成分，某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：①加熱氮肥樣品生成兩種氣體，其中一種氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，另一種氣體能使澄清石灰水變渾濁；②取少量該氮肥樣品溶于水，并加入少量BaCl2溶液，沒(méi)有明顯變化。由此可知該氮肥的主要成分是()A．NH4HCO3 B．NH4ClC．(NH4)2CO3 D．NH4NO3A[氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，說(shuō)明該氣體是氨氣，即該氮肥中含有NHeq\o\al(＋,4)。另一種氣體能使澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明該氣體是CO2。取少量該氮肥樣品溶于水，并加入少量氯化鋇溶液，沒(méi)有明顯變化，這說(shuō)明該氮肥中沒(méi)有SOeq\o\al(2－,4)和COeq\o\al(2－,3)，因此該氮肥應(yīng)該是碳酸氫銨。]10．某溶液中有NHeq\o\al(＋,4)、Mg2＋、Fe2＋、Ag＋四種離子，若向其中加入過(guò)量的NaOH溶液，微熱并攪拌，再加入過(guò)量鹽酸，溶液中大量存在的離子是()A．NHeq\o\al(＋,4) B．Mg2＋C．Fe2＋ D．Ag＋B[混合溶液中加入過(guò)量的NaOH溶液并加熱時(shí)，反應(yīng)生成的氨氣逸出，并同時(shí)生成Mg(OH)2、Fe(OH)2、AgOH沉淀；Fe(OH)2沉淀在空氣中不穩(wěn)定，迅速氧化生成Fe(OH)3，再向混合物中加入過(guò)量鹽酸，則Mg(OH)2、Fe(OH)3、AgOH與過(guò)量的鹽酸作用分別生成MgCl2、FeCl3溶液和AgCl沉淀；則減少的離子為NHeq\o\al(＋,4)、Fe2＋、Ag＋，溶液中大量存在的離子是Mg2＋。]二、選擇題(本題共5小題，每題4分，共20分，每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意，全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得1分，有選錯(cuò)的得0分。)11．根據(jù)圖中氮元素及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系，判斷下列說(shuō)法不正確的是()A．X是N2O5B．由NH3→N2，從原理上看，NH3可與NO2反應(yīng)生成N2C．工業(yè)上以NH3、空氣、水為原料生產(chǎn)硝酸D．可用NaOH溶液處理多余的NO氣體D[根據(jù)圖中氮元素及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，X為＋5價(jià)對(duì)應(yīng)的氮的氧化物N2O5，A正確；NH3可與NO2反應(yīng)生成氮?dú)猓?NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up10(一定條件))7N2＋12H2O，B正確；氨氣催化氧化生成一氧化氮和水，一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸，工業(yè)上以NH3、空氣、水為原料生產(chǎn)硝酸，C正確；NO不溶于水，也不與NaOH溶液反應(yīng)，D錯(cuò)誤。]12．已知氨氣可與灼熱的氧化銅反應(yīng)得到氮?dú)夂徒饘巽~，用下圖中的裝置(省略?shī)A持裝置及加熱裝置)可以實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)時(shí)C中粉末逐漸變?yōu)榧t色，D中出現(xiàn)無(wú)色液體。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．試管A中加入的試劑為NH4Cl固體B．反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為3∶2C．裝置B中加入的物質(zhì)可以是堿石灰或無(wú)水氯化鈣D．裝置D中液體可以使干燥的紅色石蕊試紙變藍(lán)BD[實(shí)驗(yàn)室制取氨氣應(yīng)該用加熱氯化銨和氫氧化鈣固體的方法，而只加熱氯化銨固體不能得到氨氣，A錯(cuò)誤；2NH3＋3CuOeq\o(=,\s\up10(△))3Cu＋N2＋3H2O為氧化還原反應(yīng)，CuO為氧化劑，氨氣為還原劑，則氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為3∶2，B正確；裝置B的作用為干燥氨氣，加入的物質(zhì)可以是堿石灰，不能用無(wú)水氯化鈣的原因是其易與氨氣結(jié)合生成絡(luò)合物，C錯(cuò)誤；D中冷卻出現(xiàn)的液體為水和氨氣的混合物，溶液顯堿性，則D中液體可以使干燥的紅色石蕊試紙變藍(lán)，D正確。]13．為證明銅絲與稀硝酸反應(yīng)生成的確實(shí)是NO，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一套裝置(如圖甲所示)，有關(guān)該實(shí)驗(yàn)敘述不正確的是()A．為保證實(shí)驗(yàn)效果，反應(yīng)開(kāi)始前，稀硝酸可加到與兩側(cè)膠塞相平的位置B．利用該裝置可控制反應(yīng)隨時(shí)停止或繼續(xù)反應(yīng)C．生成的氣體可利用圖乙來(lái)收集D．長(zhǎng)玻璃管的作用是防止稀硝酸溢出C[反應(yīng)開(kāi)始前，稀硝酸加到與兩側(cè)膠塞相平的位置，目的是排出U形管中的空氣，防止O2干擾實(shí)驗(yàn)，A正確；關(guān)閉活塞a，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體可使銅絲與稀硝酸不接觸，反應(yīng)停止，打開(kāi)活塞a，稀硝酸與銅絲接觸又發(fā)生反應(yīng)，B正確；若用圖乙收集NO，應(yīng)將廣口瓶中長(zhǎng)導(dǎo)管換成短導(dǎo)管、短導(dǎo)管換成長(zhǎng)導(dǎo)管，C錯(cuò)誤；關(guān)閉活塞a，U形管內(nèi)壓強(qiáng)增大，稀硝酸被壓入玻璃管，可防止稀硝酸溢出，D正確。]14．為落實(shí)“五水共治”，某工廠(chǎng)模擬綜合處理含NHeq\o\al(＋,4)廢水和工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考慮其他成分)，設(shè)計(jì)了如下流程：下列說(shuō)法不正確的是()A．固體1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3B．X可以是空氣，且需過(guò)量C．捕獲劑所捕獲的氣體主要是N2D．處理含NHeq\o\al(＋,4)廢水時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為NHeq\o\al(＋,4)＋NOeq\o\al(－,2)=N2↑＋2H2OBC[工業(yè)廢氣中CO2、SO2可被石灰乳吸收，生成CaCO3、CaSO3，因氫氧化鈣過(guò)量，則固體1主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3，A正確；由分析可知，氣體1中不能被過(guò)量石灰乳吸收的氣體為N2、NO、CO，將氣體1通入氣體X，用氫氧化鈉溶液處理后得到NaNO2，X可為空氣，但不能過(guò)量，否則得到硝酸鈉，B錯(cuò)誤；氣體2含有CO、N2，經(jīng)捕獲劑得到N2和CO，所捕獲的氣體主要是CO，目的是防止污染空氣，C錯(cuò)誤；NaNO2與含有NHeq\o\al(＋,4)的溶液反應(yīng)生成無(wú)污染氣體，該氣體為氮?dú)?，發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式為NHeq\o\al(＋,4)＋NOeq\o\al(－,2)=N2↑＋2H2O，D正確。]15．對(duì)于1LH2SO4和HNO3的混合溶液，若H2SO4和HNO3物質(zhì)的量濃度存在如下關(guān)系：c(H2SO4)＋c(HNO3)＝1.2mol/L，則理論上最多能溶解銅的物質(zhì)的量為()A．0.40mol B．0.45molC．0.72mol D．0.80molC[硝酸與銅反應(yīng)，生成硝酸銅，硝酸根離子與硫酸提供的氫離子可以繼續(xù)反應(yīng)，離子方程式為3Cu＋2NOeq\o\al(－,3)＋8H＋=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，n(NOeq\o\al(－,3))∶n(H＋)＝1∶4時(shí)，二者恰好完全反應(yīng)，溶解的銅最多。設(shè)硫酸的物質(zhì)的量為xmol，硝酸的物質(zhì)的量為ymol，則x＋y＝1.2，y∶(2x＋y)＝1∶4，解得x＝0.72mol，y＝0.48mol，故參加反應(yīng)的銅的最大量n(Cu)＝n(NOeq\o\al(－,3))×eq\f(3,2)＝0.48mol×eq\f(3,2)＝0.72mol。]三、非選擇題(本題共5小題，共60分。)16．(10分)某興趣小組設(shè)計(jì)出如圖所示裝置來(lái)改進(jìn)教材中“銅與硝酸反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)，以探究化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化。(1)實(shí)驗(yàn)前，關(guān)閉活塞b，試管d中加水至浸沒(méi)長(zhǎng)導(dǎo)管口，塞緊試管c和d的橡膠塞，加熱c，其目的是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在d中加適量氫氧化鈉溶液，c中放一小塊銅片，由分液漏斗a向c中加入2mL濃硝酸，c中反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________________________________________________________________________。再由a向c中加2mL蒸餾水，c中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是__________________________________________________________________________________。(3)制取硝酸銅有三種方案：甲方案：反應(yīng)物為銅和濃硝酸乙方案：反應(yīng)物為銅和稀硝酸丙方案：反應(yīng)物為銅、氧氣和稀硝酸其中能體現(xiàn)綠色化學(xué)理念的最佳方案是________，理由是_______________________________________________________________。[解析]銅與濃硝酸反應(yīng)生成的二氧化氮為有毒氣體，可溶于水中或堿液中，銅與稀硝酸反應(yīng)生成的一氧化氮也為有毒氣體，不溶于水或堿液，但可與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮。制取硝酸銅有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：甲方案：Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；乙方案：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；丙方案：2Cu＋O2eq\o(=,\s\up10(△))2CuO，CuO＋2HNO3=Cu(NO3)2＋H2O。由上述化學(xué)方程式可知，生成相同質(zhì)量的硝酸銅，則消耗相同質(zhì)量的銅，但消耗硝酸的質(zhì)量(或物質(zhì)的量)不相同，甲方案消耗硝酸最多，乙方案次之，丙方案消耗最少；即生產(chǎn)硝酸銅，丙方案效果最佳，既不造成污染，又能提高硝酸的利用率。[答案](1)檢查裝置氣密性(2)Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O反應(yīng)變緩，氣體顏色變淡(3)丙消耗硝酸最少，無(wú)污染17．(12分)如圖的各方框表示有關(guān)的一種反應(yīng)物或生成物(某些物質(zhì)已經(jīng)略去)，其中常溫下A、C、D為無(wú)色氣體，C能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)。(1)寫(xiě)出下列各物質(zhì)的化學(xué)式。X________，F(xiàn)________，G________。(2)寫(xiě)出下列變化的反應(yīng)方程式。A→D：________________________________________________________；G→E：_______________________________________________________。(3)實(shí)驗(yàn)室里，常用加熱________的混合物的方法制取氣體C，常采用________________法來(lái)收集。[解析]C能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，則C為氨氣；氨氣催化氧化生成NO，不同濃度的G可以與銅反應(yīng)，則G為硝酸，F(xiàn)為NO2；B與NO2反應(yīng)生成硝酸，則B為H2O；常溫下A、C、D為無(wú)色氣體，能與過(guò)氧化鈉反應(yīng)的氣體只有CO2(A)，X受熱分解生成CO2、H2O、NH3，故X為碳酸的銨鹽，即X為NH4HCO3或(NH4)2CO3。[答案](1)NH4HCO3或(NH4)2CO3NO2HNO3(2)2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O23Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(3)銨鹽和堿[或NH4Cl和Ca(OH)2]向下排空氣18．(12分)某學(xué)習(xí)小組探究濃、稀硝酸氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱，按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器已略去)。實(shí)驗(yàn)表明濃硝酸能將NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的結(jié)論是濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸?？蛇x藥品：濃硝酸、3mol/L稀硝酸、蒸餾水、濃硫酸、氫氧化鈉溶液及二氧化碳已知：氫氧化鈉溶液不與NO反應(yīng)，能與NO2反應(yīng)。2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O(1)實(shí)驗(yàn)應(yīng)避免有害氣體排放到空氣中。裝置③、④、⑥中盛放的藥品依次是_______________________________________________________________。(2)滴加濃硝酸之前的操作是檢驗(yàn)裝置的氣密性，加入藥品，打開(kāi)彈簧夾后__________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)裝置①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________________________________________________________________________。(4)裝置②的作用是______________________________________________，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________________________________________________________________________________________。(5)該小組得出的結(jié)論所依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)根據(jù)裝置特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹?，裝置⑤收集NO，裝置⑥中盛放NaOH溶液吸收NO2，因?yàn)橐?yàn)證稀硝酸不能氧化NO，所以裝置③中應(yīng)盛放稀硝酸。(2)由于裝置中殘存的空氣能氧化NO而對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾，所以滴加濃硝酸之前需要通入一段時(shí)間CO2趕走裝置中的空氣，同時(shí)也需將裝置⑤中導(dǎo)管末端伸入倒置的燒瓶?jī)?nèi)，防止反應(yīng)產(chǎn)生的NO氣體逸出。(3)Cu與濃硝酸反應(yīng)生成Cu(NO3)2、NO2、H2O。(4)裝置②中盛放蒸餾水，使NO2與H2O反應(yīng)生成NO。(5)NO通過(guò)稀硝酸后，若無(wú)紅棕色NO2產(chǎn)生，說(shuō)明稀硝酸不能氧化NO，所以盛放稀硝酸裝置的液面上方?jīng)]有顏色變化即可說(shuō)明之。裝置④中盛放的是濃硝酸，若濃硝酸能氧化NO，則裝置④液面上方會(huì)產(chǎn)生紅棕色氣體。[答案](1)3mol/L稀硝酸、濃硝酸、氫氧化鈉溶液(2)通入CO2一段時(shí)間，關(guān)閉彈簧夾，將裝置⑤中導(dǎo)管末端伸入倒置的燒瓶?jī)?nèi)(3)Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(4)將NO2轉(zhuǎn)化為NO3NO2＋H2O=2HNO3＋NO(5)裝置③中液面上方氣體仍為無(wú)色，裝置④中液面上方氣體由無(wú)色變?yōu)榧t棕色19．(14分)研究氮及其化合物的性質(zhì)，可以有效改善人類(lèi)的生存環(huán)境。氮元素化合價(jià)—物質(zhì)類(lèi)別關(guān)系圖如下?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)在催化劑存在和加熱的條件下，物質(zhì)A生成NO是工業(yè)制硝酸的重要反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________________________________________________________________________________________；(2)在加熱條件下，物質(zhì)C的濃溶液與碳單質(zhì)反應(yīng)，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________________________________________________________________________________________________________；(3)實(shí)驗(yàn)室中，檢驗(yàn)溶液中含有NHeq\o\al(＋,4)的操作方法是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(4)物質(zhì)B為紅棕色氣體，寫(xiě)出該物質(zhì)與水反應(yīng)的離子方程式_______________________________________________________________，當(dāng)反應(yīng)消耗3.36L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)物質(zhì)B時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_(kāi)_______。(5)將32g銅與140mL一定濃度的C溶液反應(yīng)，銅完全溶解產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L。①參加反應(yīng)的C的物質(zhì)的量為_(kāi)_______；②待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液中加入VmLamol·L－1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則原C溶液的濃度為_(kāi)_______mol·L－1；③欲使銅與C反應(yīng)生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO3，至少需要通入________molO2。[解析]氮元素化合價(jià)以物質(zhì)類(lèi)別關(guān)系分析，A為氨氣，B為二氧化氮，C為硝酸。(1)在催化劑和加熱的條件下，物質(zhì)A生成NO，是氨氣的催化氧化生成一氧化氮和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up10(催化劑),\s\do8(△))4NO＋6H2O。(2)在加熱條件下，物質(zhì)C為硝酸，硝酸的濃溶液與碳單質(zhì)反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化氮和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C＋4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up10(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。(3)實(shí)驗(yàn)室中，檢驗(yàn)溶液中含有NHeq\o\al(＋,4)的操作方法：取少量試液于試管中，加入氫氧化鈉溶液，稍微加熱，有使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體產(chǎn)生，證明溶液中含有NHeq\o\al(＋,4)。(4)物質(zhì)B為紅棕色氣體NO2，二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，反應(yīng)的離子方程式為3NO2＋H2O=2H＋＋2NOeq\o\al(－,3)＋NO，反應(yīng)中氮元素化合價(jià)＋4價(jià)變化為＋5價(jià)和＋2價(jià)，3mol二氧化氮參與反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移總數(shù)為2mol，當(dāng)反應(yīng)消耗3.36L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)物質(zhì)B時(shí)，B的物質(zhì)的量為eq\f(3.36L,22.4L/mol)＝0.15mol，其轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為eq\f(0.15mol×2,3)＝0.1mol。(5)①32g銅的物質(zhì)的量為eq\f(32g,64g/mol)＝0.5mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L的氣體的物質(zhì)的量為eq\f(11.2L,22.4L/mol)＝0.5mol，根據(jù)硝酸銅的化學(xué)式，起酸作用的硝酸的物質(zhì)的量為2×0.5mol＝1mol，根據(jù)N原子守恒，作氧化劑的硝酸的物質(zhì)的量為0.5mol，所以參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為1mol＋0.5mol＝1.5mol。②當(dāng)鈉離子完全轉(zhuǎn)化為硝酸鈉時(shí)，根據(jù)鈉原子守恒n(NaOH)＝n(NaNO3)＝0.001aVmol，根據(jù)硝酸根離子守恒得，起酸作用的硝酸物質(zhì)的量為0.001aVmol，根據(jù)N原子守恒，作氧化劑的硝酸的物質(zhì)的量為0.5mol，所以硝酸的物質(zhì)的量濃度＝eq\f(0.5mol＋0.001aVmol,0.14L)＝eq\f(0.5＋0.001aV,0.14)mol/L。③設(shè)混合氣體中NO和NO2的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則x＋y＝0.5,3x＋y＝0.5×2，解得x＝0.25，y＝0.25。設(shè)需要O2的物質(zhì)的量為zmol，根據(jù)電子得失守恒得0.25×3＋0.25×1＋0.5×2＝4z，解得z＝0.5。[答案](1)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up10(催化劑),\s\do8(△))4NO＋6H2O(2)C＋4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up10(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O(3)取少量試液于試管中，加入氫氧化鈉溶液，稍微加熱，有使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體產(chǎn)生，證明溶液中含有NHeq\o\al(＋,4)(4)3NO2＋H2O=2H＋＋2NOeq\o\al(－,3)＋NO0.1mol(5)①1.5mol②eq\f(0.5＋0.001aV,0.14)③0.520．(12分)已知氮元素及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示，回答下列問(wèn)題。(1)①～④各步轉(zhuǎn)化中，屬于氮的固定的是________(填序號(hào))。(2)實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯化銨和氫氧化鈣固體混合物的方法制取氨氣。①該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________________________________________________________________________________。②干燥氨氣不可選用的試劑是________(填字母)。a．濃硫酸b．堿石灰c．NaOH固體(3)工業(yè)上用氨氣制備N(xiāo)O的化學(xué)方程式是_________________________________________________________________________________________。(4)工業(yè)制硝酸時(shí)尾氣中含有NO、NO2，可用以下方法吸收：①水吸收法。結(jié)合化學(xué)方程式說(shuō)明用水吸收NO2的缺陷：_________________________